有關動力霍克鋰電池回收：平衡成本分擔推動梯次利用

2022-10-09 　來自: 王澤龍 182 1045 0914

　　

　　有關動力霍克鋰電池回收：平衡成本分擔推動梯次利用

　　盡管遇到了“騙補”風波，但決策層對新能源車的支持力度不減。最近召開的國務院常務會議，確定了進一步支持新能源汽車產業的五大措施，包括要求中央國家機關、新能源汽車推廣應用城市的政府部門及公共機構購買新能源汽車占當年配備更新車輛總量的比例，要提高到50%以上。國家機關事務管理局相關負責人日前也表示，下一步將加大在全國公共機構推廣應用新能源汽車的工作力度，爭取到2020年廣泛使用新能源汽車。

　　根據今年1月11日工信部公布的數據顯示，2015年全年新能源汽車產量累計已達37.9萬輛，其中，純電動乘用車和插電式混合動力乘用車產量分別達14.28萬輛和6.36萬輛，同比增長均達3倍;對應純電動商用車和插電式商用車累計產量分別為14.79萬輛和2.46萬輛。

　　新能源車(其實就是電動車為主)產業鏈已經迅速建立起來，動力電池的生產進入了前所未有的高峰期。據統計，2015年動力電池裝車量超過200億瓦時，專家預計2016年會增加到大概500億瓦時。這么多電池誰來回收?回收產業鏈如何建立?都是急需解決的問題。

 

電池管理難度較大

　　低溫磷酸鐵鋰電池3.2V 20A

　　-20℃充電，-40℃ 3C放電容量≥70%

　　充電溫度：-20~45℃

　　-放電溫度：-40~+55℃

　　-40℃支持最大放電倍率：3C

　　-40℃ 3C放電容量保持率≥70%

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　　動力鋰電池回收復雜，專家建議要由專業回收機構進行處理

　　早在2003年發布的《廢電池污染防治技術政策》中就明確規定，充電電池和扣式電池的制造商、進口商和使用充電電池或扣式電池產品的制造商等，應當承擔回收廢充電電池和廢扣式電池的責任。

　　而日前工信部和國家發改委聯合發布的《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策》(以下簡稱《政策》)第一次明確了責任主體，電動汽車生產企業、動力蓄電池生產企業、梯級利用電池生產企業、報廢汽車回收拆解企業四者承擔不同的責任，并對廢舊動力電池的收集、分類、貯存、運輸、梯級利用、再生、監督管理等環節都作出規定。

　　目前動力電池以鋰離子電池和鎳氫電池為主。在新能源汽車動力電池的生產、消費過程中，會涉及到電池生產企業、整車企業以及消費者。電池生產企業負責生產電池及相關系統，并按照整車企業需求進行組裝;整車企業負責將電池組建裝配到汽車上并進行必要的調試。

 

而處理廢舊鋰電池則需要放電、拆解、粉碎、分選、外殼回收、酸堿萃取等步驟，其專業性不是現有鋰離子生產企業和整車企業單方面能夠達到的。

　　低溫高能量密度18650 3350mAh

　　-40℃ 0.5C放電容量≥60%

　　充電溫度：0~45℃

　　放電溫度：-40~+55℃

　　比能量：240Wh/kg

　　-40℃放電容量保持率：0.5C放電容量≥60%

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　　通過回收得到的動力電池，可能是來自不同廠家、不同車型的不同規格、不同型號，其成組和串并聯的方式，并不相同。即使同樣品牌同規格的電池，由于使用一段時間后，其內阻、容量、自放電、電極表面狀態等也會產生較大的差異。如此雜亂的電池用到一個大規模的儲能項目上，其電池管理的難度可想而知。

　　為此，有專家表示，鑒于動力鋰電池回收處理的程序較為復雜，最好是由專門的電池回收機構進行回收再處理。電動汽車報廢鋰電池回收與再利用是一個全新的行業，無論是汽車企業還是電池企業參與其中，都將面臨諸多挑戰。

　　回收費用誰來承擔?

　　需平衡整車、電池生產商、消費者三方利益

　　各地政府為貫徹中央文件的精神，紛紛出臺鼓勵政策。上海市曾出臺政策，汽車企業回收動力電池政府將補助1000元/套;深圳則建立動力電池利用和回收體系：每賣一輛車廠商拿出600元、政府拿出300元，用于回收動力電池，初步建立電池回收的機制。

　　但是國內純電動車廢舊電池回收遠比想象中困難得多，主要表現在：首先是鋰電池組構造沒有固定標準，回收工藝繁瑣;其次鋰電池組回收點少，政策鼓勵回收力度不夠;最重要的是鋰電池組再利用工藝復雜落后，成本超過商品市場價值。

　　目前針對新能源車動力電池回收國家標準，相關部門已經組織新能源汽車企業、專家等進行商討，討論重點在于電池回收過程中的費用承擔等問題。

　　對此，電池生產企業認為，動力電池賣給整車企業，電池回收的相關費用該由整車企業負責;整車企業認為，電池被消費者使用后，回收費用應該由整車企業和消費者共同承擔;而消費者則認為，自己購買的電池被回收，整車企業和電池廠商應該彌補這部分的損失。如何平衡這三方權益，也是需要決策部門仔細考慮的問題。

　　回收采取哪些模式?

　　要加強技術和標準方面研究，制定相關標準，推動梯次利用

　　今年1月23日，在中國電動汽車百人會論壇上，科技部部長萬鋼表示，動力電池尤其是鋰離子動力電池，回收之后不一定馬上進行報廢處理，可以進行梯級利用。未來要加強對退役電池的質量、性能鑒別、分級等測試評價技術和標準方面的研究，要制定相關標準，推動梯次利用。

　　從國際上看，動力鋰電池梯級利用主要應用領域是家庭儲能、新能源分布式發電儲能、防災據點以及通訊基站等。這些領域應用對能量密度的要求不高，但是對電池的循環壽命和價格要求相對較為苛刻，需要考慮電池回收、轉換及運輸等多重成本。

　　應該采用何種模式進行動力鋰電池回收，各大企業目前還均處于摸索階段。戴姆勒—奔馳回收鋰電池儲能項目或將于2016年投入運行，是否只采取奔馳電動車的報廢動力鋰電池不得而知，但這可能會是車企進行動力鋰電池回收再利用的有效案例之一。另外，國內也存在電池生產企業與專業回收企業合作的經營模式，如日前電池生產企業比亞迪就與鋰電池回收企業格林美展開合作，希望通過推廣、運行和經營儲能電站和光伏電站項目在動力鋰電池回收領域實現共贏。

　　還有電池生產企業回收后供給內部使用，如沃特瑪就將回收的動力鋰電池進行安全檢測后建成一個蓄電站，白天放電、晚上充電，保障白天工廠所需電力，減少企業在用電上的部分成本支出。此外，也有業內人士表示，可根據報廢動力鋰電池的不同情況有區別地應用在電動三輪車、兩輪車，備用電源，儲能電池，或是進行金屬元素提取，這樣也可以達到梯次利用的目的。

　　在工信部公告的電動車車型中，中航鋰電(洛陽)有限公司(下稱“中航鋰電”)成為配套電池車型最多的動力電池企業，使用中航鋰電電池的車型總數量持續排名第一。據悉，這家公司已經正在構建動力電池回收和梯次利用產業鏈，目前已經與部分新能源車企達成共識。

　　不論采取何種經營模式，業內專家都建議不要與企業主營業務過于分散，否則將無法獲得較高的經濟效益。此外，要想提高動力鋰電池的回收效率，形成產業，就需要建立專門的回收地點，回收地點應遠離城市中心并且不宜過多，避免報廢鋰電池集中放置帶來的環境污染隱患。同時，應由企業進行統一的回收、加工、運輸及原材料再流通，避免出現過去鉛蓄電池回收環節的無序化。

　　專家視點

　　創新商業模式促進動力電池回收

　　熊孟清

　　無論從資源環境保護角度衡量，還是從新能源汽車行業發展角度衡量，汽車動力電池的回收利用都是必須和重要的。而且，隨著新能源汽車行業的快速發展，汽車動力電池的報廢量將快速增長，預計2020年我國僅鋰電池累計報廢量就將達到12～17萬噸，汽車動力電池的回收利用將成為資源節約環境保護的一項重大任務。

　　然而，汽車動力電池的回收利用目前面臨組織、技術、資金等方面的困難，是一塊難啃的骨頭，相關部門意識到了問題的嚴重性與緊迫性。為此，國家發改委和工信部等5部門聯合發布了《關于電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策(2015版)》(2016年第2號公告)，對回收主體及其責任、回收利用企業資格和動力電池設計、生產技術等方面予以規范，這是非常及時和必要。

　　為有效解決汽車動力電池的回收利用問題，同時，也為了新能源汽車行業的健康發展，不妨從商業模式角度來進行一些探討。具體觀點是汽車買主只購買汽車電池的功能，而不購買汽車動力電池設備。

　　具體做法是將汽車動力電池的制造、銷售、充電、回收利用等業務與新能源汽車車體的相關業務分離：一是要求動力電池生產標準化、系列化、模塊化和通用化(以下簡稱“四化”);二是要求汽車制造商按標準在車體內預留動力電池的安裝空間和接口，汽車買主購買汽車時自主選擇動力電池并由汽車經銷商安裝;三是沿路建設動力電池充電、換新服務站，車主可自主選擇充電或換新;四是動力電池服務站根據電池情況確定是否需要報廢，并對報廢電池進行回收利用。

　　保障這一商業模式成功運轉的關鍵是要求動力電池的生產實現“四化”。唯有如此，才能保證不同品牌的汽車，不論何時何地，都能快捷地更換到動力電池，同時方便汽車制造商生產不同馬力的汽車產品。

　　動力電池的發展必須走“四化”路子，避免手機發展之初各種品牌手機的電池、充電器等不能替代帶來的不良后果，就因各品牌不能替代，不僅給用戶造成不便，還造成完好產品提前閑置，多產生不少垃圾。

　　這種商業模式的最大利好是解決了汽車買主對動力電池質量、壽命和維護、充電、換新、報廢的擔憂。其次，有利于簡化動力電池回收利用的組織，便于動力電池回收利用技術的研發與推廣，節省廢舊電池回收利用的成本;也有利于提高動力電池的維護水平，延長電池使用壽命，從而減少電池報廢量。

　　當然，這一商業模式還有利于促進汽車動力電池的生產和回收利用成為一個獨立行業，保障這一行業的健康發展，同時也有利于規范新能源汽車行業的競爭，尤其是防范新能源汽車商以動力電池性能汽車買主。

　　其實，從購買物質產品轉變為購買產品的功能或使用價值，是一種實現垃圾源頭減量和提高廢棄產品回收利用率的重要手段，值得大力提倡。帶家具的出租公寓、公共交通、集中空調、配餐服務等等都是消費者購買功能或使用價值的例子。

　　可以預計，如果汽車動力電池業務的經營統一采用這一商業模式，必將減少廢棄動力電池數量、簡化廢棄電池回收利用的組織程序和提高廢棄電池的回收利用率。

　　國外如何回收動力電池?

　　美國：電池零售商必須無償回收

　　美國加州政府于2005年公布的《可充電電池回收與再利用法案》，主要針對鉛酸蓄電池，要求加州境內所有可充電電池的零售商須無償回收消費者送交的廢舊可充電電池，范圍包括加州全部的可充電電池零售商。

　　美國國際電池協會制定的電池產品管理法，采用押金制度促使消費者主動上交廢舊電池。

　　美國廢舊電池回收企業Toxco，投入大量資源研發鋰電池回收處理技術。在液氮環境下低溫冷凍電池，然后拆解電池，提取其中的有用材料，如鋰成分被轉化為碳酸鋰以原材料形式出售給電池生產企業。

　　同時美國政府推動建立電池回收利用網絡，采取附加環境費的方式，由消費者購買電池時收取一定數額的手續費和電池生產企業出資一部分回收費，作為產品報廢回收的資金支持，同時廢舊電池回收企業以協議價將提純的原材料賣給電池生產企業。

　　日本：汽車企業巨頭啟動回收項目

　　日本雖沒有針對車用動力電池的專門法規，但在日本相關環保法規(《資源有效利用法》、《節能法》與《再生資源法》)的作用下，日本已經初步建立起“蓄電池生產銷售—回收—再生處理”的電池回收利用體系。同時日本民眾自發成立很多民間組織，參與到廢舊電池產品回收的各個環節。

　　日本的汽車巨頭豐田公司于2011年啟動了回收鎳氫電池項目，借助住友金屬礦山公司世界一流的高純度提取技術，豐田實現了混合動力車動力電池中鎳的多次利用，這一項業務可回收電池組中50%的鎳;同時豐田化學工程和住友金屬礦山配置了每年可回收相當于1萬輛混合動力車電池用量的專用生產線;2012年4月本田公司開始與日本重化學工業共同啟動廢舊鎳氫動力電池回收項目，這一項目能從廢棄鎳氫電池中回收超過80%的稀土金屬，用于制造新鎳氫電池，同時也積極推進其他貴金屬的回收利用。

　　德國：經銷商要組織收回機制

　　在德國，電池生產和進口商必須在政府登記;經銷商要組織收回機制，配合生產企業向消費者介紹在哪兒能免費回收電池;最終用戶有義務將廢舊電池交給指定的回收機構。

　　德國2009年起開始生效的《電池法》規定，顧客在購買新的鉛酸蓄電池時，必須同時交回舊的蓄電池，否則就必須繳納7.5歐元的押金。正是由于這一條款，使得德國的鉛酸蓄電池回收利用率幾乎達到100%。

　　此外，生產者責任延伸制度得到落實和建立了完善電池回收體系，并且開展動力電池回收不同技術路徑的比較。比如德國環境部資助了兩個動力電池回收利用示范項目(LiBRi項目和LithoRec項目)，分別用火法冶金和濕法冶金兩種技術對廢舊動力電池進行資源化利用，對比不同技術的回收利用效果，然后采用生命周期分析法(LCA)對回收動力電池的環境影響和經濟效益等進行了評估。