据预测,到2020年,中国电动汽车动力电池累计报废量将达到12万~17万吨。对这些电池的回收,将是个大难题。

动力电池迎来高速增长期 但同步到来的是第一波报废潮

据公开数据显示,到2020年,中国新能源汽车总销量累计将达到500万辆,其中,2020年产销将会达到200万辆,足足比2016年翻了4倍。而有多少新能源汽车,就会有多少驱动它的动力电池。

对于这个正处于迅猛扩张期的动力电池市场,它目前所处业态究竟如何?在环保领域,未来被淘汰的动力电池,又是否会步铅蓄电池随意倾倒的后尘?

“动力电池”快步飞奔

“随着新能源汽车的快速增长,未来将是动力电池最好的10年。”比克公司发展规划中心副总裁李丹说。

价值上百万元的日本进口自动化设备,正不知疲倦地制造出一颗颗拇指大小、圆柱形的动力电池(电芯),转眼间,它们又一排排地出现在自动传送带上,而从“来料搅拌”到最后的“打包入库”,一颗动力电池的生产,共需要来料检测、涂布、模切、卷心入壳、注液、焊接顶盖、抽气、自放电测试等20多个工艺流程。

其中,“来料搅拌”第一环节尤为重要。比克公司车间一名技术工人介绍说,环境是否足够清洁,来料是否合格,直接影响到电池的质量。

比克公司提供的数据显示,目前深圳及郑州基地均可实现日产达100万颗动力电池。到2017年底,因为智能制造升级,它的整体产能将达到8GWh,而2016年,中国汽车动力电池总产能则有30.8GWh。

公开数据显示,2016年全国动力电池市场份额中,比克公司排名第六,在它前面的五名分别为宁德时代、比亚迪、沃特玛、国轩高科和力神,其中,宁德时代和比亚迪两者总和则几乎占了整个市场的半壁江山。

但与未来相比,目前国内汽车动力电池总产能仍有突进的空间,据相关研究机构预测,2020年中国汽车动力锂电池产量将达到141GWh,这相当于未来3年,汽车动力电池产能将翻近5倍。

对于未来的增长前景,比克公司给出的是年均复合增长率40%。而比亚迪在惠州、深圳坑梓的两个动力电池基地,到2020年,它的产能要从2016年的10GWh增3倍,变为34GWh。刚刚挑战比亚迪成功,晋升中国动力电池行业“一哥”的宁德时代,2020年电池总产能则会达到50GWh。

潜在污染之忧

与铅酸电池等传统电池相比,锂动力电池具有更好的电能优势,同时它又不含铅、镉等对人类和环境具有重大危害的重金属,被许多业内人士津津乐道也在此,但这并不意味着它没有潜在的环境污染威胁。

数据显示,锂动力电池的污染威胁,在于它报废之后的后端处理环节。如果回收处置不当,它也极有可能重蹈当年铅酸电池覆辙,对环境造成严重污染。

尽管锂动力电池不含广受诟病的铅、镉等重金属,但从技术工艺上来讲,除了“锂”,它的电解液中,仍然有镍、钴、锰等重金属,电解液含氟有机物也有污染。此外,报废之后,它仍有300~1000V不等的高压,在回收、拆解、处理过程中操作不当,还是可能会有起火爆炸、重金属污染、有机物废气排放等多种问题。

以锂动力电池电解液中的六氟磷酸锂为例,它在空气环境中容易水解产生五氟化磷、氟化氢等有害物质,对人体、动植物有强烈腐蚀作用,因此要特别注意溶剂和六氟磷酸锂的处理。

业内人士表示,锂电池在资源再生循环利用过程中,经过热解、粉碎等物理预处理和浸出、萃取等化学处理后,只能得到镍、钴、锰萃余液。要想进一步提纯,必须引入大量的氨水来进行处理,如此一来,必然排出有害的含氨废液。

进一步,过量的含氨废液排入水体,将导致水体富营养化,造成水中生物大量死亡,而高浓度氨氮废水被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐则对人类的健康造成极大的威胁。更为致命的是,动力电池报废高峰,也将在随后几年到来。

据中国汽车技术研究中心预测,到2020年,中国电动汽车动力电池累计报废量将达到12万~17万吨。而其他研究机构预测的数据则更高,届时报废量将超过24.8万吨,这大约是2016年报废量的20倍。包括李丹在内的诸多业内人士普遍认为,中国首批动力电池将会在2018年前后出现大规模退役,在未来3到4年内,动力锂电池将会出现“报废潮”。

“数量非常大,而且动力电池和一般的日用电池完全是两个数量级的概念。”国家新能源汽车技术创新工程专家组组长王秉刚说。与相对环保的生产环节不同,后期“一旦处理不好,有可能是一场新的环保灾难。”

这也对锂动力电池的回收,提出了新挑战。

问题何解?国内最大、致力于动力电池回收的广东邦普循环科技有限公司副总裁余海军说,要做好报废电池的回收,在于做到“从哪里来又回到哪里去”,这也就是“定向循环”的模式。通过对废旧新能源汽车拆解及电池回收再利用,在避免废旧电池污染土壤的同时,还能提升电池利用效率、创造新的利润空间,降低新能源汽车的成本。动力电池在资源再生循环利用过程中,可以再次得到国内依赖进口的镍、钴、锰等稀缺原材料。

而面对2020年,业内普遍所预计的,钴、镍、锰、锂等金属回收市场规模将超过上百亿元的市场,类似于比克公司这样的动力电池制造企业也在行动。

以比克公司为例,它将计划总投资2亿元,建设占地3万平方米的“废旧新能源汽车拆解及回收再利用”项目,预计2017年项目建成并达到年综合处理2万辆报废汽车及3万吨动力电池的能力。

余海军表示,有序的动力电池回收,前提条件是三码合一,即电池编码、汽车VI码和回收编码,将这些录入国家平台,才能保证电池报废以后的流向可控。

但目前,中国采用的是生产者责任延伸制,大部分电池生产者生产的废料、边角料,都在“谁生产,谁负责”要求下,内部处理完毕,而不必向外部披露信息。

对此,余海军建议,中国是否可以借鉴国外的信息公开模式,将产业链上的所有环节涉及信息向社会公开,从而促进产业发展。王秉刚表示,国内已经制定政策和技术标准,全部为引导性或推荐性指导文件,对于正规的动力电池回收企业均有参考指导作用,但对于非正规的贸易商来说很难起到约束作用,对于此,国家应该出台有足够支撑力、约束力和强制力的法律法规。

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[责任编辑:张倩]

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