周宏春：加強新能源汽車電池回收的八大對策
時間:2016-03-04 13:55來源:中國環境報 作者:西顧
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隨著新能源汽車生產和銷售量的爆發性增長，動力電池也將迅速增加，并很快進入報廢期。研究發現，廢棄鋰離子電池含鈷、錳、銅等重金屬，處理不當會污染環境，甚至危及人體健康。
我國自啟動新能源汽車“十城千輛”計劃以來，2009年到2015年已累計生產新能源汽車49.7萬輛。2015年我國新能源汽車的產量為34.05萬輛，占全球50多萬輛產量的60%以上；鋰電池報廢量累計約2萬～4萬噸。因此，相關部門應未雨綢繆，研究部署新能源汽車動力電池的回收利用。
一是加大政策執行力度。2012年，《節能與新能源汽車產業發展規劃》明確要求，制定動力電池回收利用管理辦法、動力電池梯級利用和回收管理體系。今年1月，工信部就《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》征求社會意見，對廢舊動力電池綜合利用企業選址、能耗管控等方面提出了規范性要求。1月底，工信部、發改委、環境保護部、商務部、質檢總局等5部委聯合下發《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策（2015年版）》（以下簡稱2015年版《政策》），要求企業合理開展電動汽車動力蓄電池的回收利用工作，建立上下游聯動的動力蓄電池回收利用體系；建立動力電池編碼制度，建立可追溯體系。這些均是新能源汽車動力電池回收利用的指導性文件，必須盡快落地；既要因地制宜進行頂層設計、統籌規劃，提高管理效能，又要明確重點，循序漸進，促進廢舊動力電池的資源化、規�；⒏咧祷茫幏缎袠I行為，避免出現重復建設和產能過剩問題。
二是推進生態設計和全生命周期管理。生態設計也稱“為環境而設計”，在動力電池設計、生產、使用、報廢和回收利用的全生命周期中，體現資源節約和高效利用、環境友好原則；在設計階段就考慮報廢后的回收和綜合利用問題。要在選材上盡可能減少有毒有害物質特別是重金屬的利用。雖然鋰離子電池不含汞、鎘、鉛等重金屬元素，但正負極材料、電解質溶液等對生態環境有一定影響，不應忽視。要為后續的回收、分類和綜合利用創造條件，如在電池表面或者包裝材料上標注出材料化學組分�？紤]到動力電池在使用、廢品收集和運輸等環節的磨損，最好印在耐磨材料上。要推動回收利用企業進入工業園區，加強管理。對動力電池回收和利用基地，應實行封閉式作業。引進國際先進環保設備，對鉛煙、鉛塵等實現二級除塵，做到100%達標排放。對園區的雨水、污水進行循環使用，提高中水利用率，盡可能做到廢水100%達標排放甚至零排放。按照ISO14000對工作場所環境管理要求，確保員工不帶出鉛粉鉛塵。配置員工生產和休息場所，確保不對員工健康產生影響。
三是用好現有廢舊物資回收體系或網絡。我國廢舊物資回收體系經過幾次大的沖擊和調整，由供銷社系統到物資和供銷社系統并存，再到進城農民工的大量加入，現在又出現互聯網+再生資源回收的快速發展。商務部資助各地建設或整合了再生資源回收網絡。一些地方也形成了從業準入統一、定點經營統一、回收車號統一、標志標注統一、從業服裝統一、衛生標準統一、臺賬管理統一和垃圾回收統一等管理規范。國家發改委支持“城市礦產”試點，形成了相應的回收體系。一些鋼鐵、有色、電池等再生資源利用企業，還形成了以企業為龍頭的回收網絡。這些都為新能源汽車電池回收打下了堅實基礎，應當充分利用和借鑒。
鋰電池的回收，可借鑒鉛酸電池回收體系的做法。按照商務部有關再生資源回收體系的要求，增加回收途徑，規范社會回收體系中個體和企業的回收行為。借助現有以企業為龍頭的回收體系，增加回收品種，拓展回收信息服務。順應互聯網+的綠色低碳發展趨勢，創建專業化的回收平臺，形成新的以新能源汽車動力電池為主的回收體系。按照國家有關文件精神，開展新能源汽車動力電池的追溯，通過質量監控，并利用大數據促進動力電池產品質量的提高。
四是創新商業模式，推廣可復制的循環經濟發展模式。廢舊動力電池有多種資源化途徑。一種途徑是再利用。對容量低于80%的動力電池，可用于其他領域的電能載體，發揮其剩余價值。如可用作電網調峰儲能電站、家庭儲能電站、企業儲能電站，以及低速電動汽車、電動自行車企業使用，前景看好。廢塑料、電池盒及包裝物等應盡可能回收利用。動力電池梯級利用須以低成本為首要考量因素，否則會陷入追求技術指標而忽略商業價值的困境，從而使梯級利用的運營步履維艱。將動力電池用于通信基站等領域的儲能電站，需在安全性、穩定性等方面得到保證。工業用電波峰波谷電價相差較大，如果能在夜間儲電、白天供電，既能緩解電網壓力，又能降低企業的用電成本。但要在開展技術經濟分析和評價的基礎上加以試點，積累經驗，避免一哄而上。
另一種途徑，是將其作為廢品直接報廢拆解回收，提煉其中的各種有用元素或原材料，實現原材料的循環利用。目前原材料回收利用率已達70%以上，鉛酸電池回收率甚至達到95%以上。廢舊動力電池的綜合利用在技術上不存在問題，主要是成本控制和商業模式開拓。要有適合的市場，才能產生良好的經濟效益，才能最大限度地挖掘動力電池的價值，變廢為寶。京津冀地區已籌建廢舊電池綜合利用公司，聯手北汽新能源、天津力神等企業共同開展動力電池的綜合利用。對類似的布局，應有全國的通盤考慮，以免盲目發展。
五是加強回收利用的共性、關鍵技術研發。總體上看，相對于動力電池的技術研發和推廣應用，我國對動力電池的回收利用研究相對不足。鑒于動力電池的主要材質，如鎳、鈷、稀土等資源的稀缺性，以及報廢動力電池回收利用中可能出現的污染問題，加大技術研發力度是當前乃至今后國家需要支持、業界需要考慮解決的問題。
提高新能源汽車動力電池回收利用的技術水平，要開展企業與科研院所之間的產學研合作，研發先進適用的技術，特別是鋰離子的利用。畢竟，在門捷列夫化學元素周期表中的位置決定了鋰有著很強的金屬活動性。要不斷開發與燃料電池、鐵鋰電池、鉛碳電池、高溫電池、卷繞電池、超級電容器等產品相對應的拆解和利用技術，對檢測設備、預防和治理設施等進行升級換代，增加自動監控系統。在提取有用元素的同時，以免場地遭到不必要的環境污染。要淘汰原有廢舊鉛酸蓄電池半機械的拆解設備，啟用全自動破碎分選系統。采用先進的預脫硫工藝，減少污染物排放。要鼓勵再利用企業通過使用清潔天然氣燃料，淘汰原有的燃油反射爐、精煉爐，實現新能源汽車動力電池回收利用產業的綠色低碳發展。要加快動力電池回收利用的標準體系建設。鋰電池種類多，我國主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、磷酸鐵鋰等，需對相關的材料生產、回收利用等盡早開展標準研究。對廠房建設也應體現節能、低碳要求，要建設現代化的廠房而不是簡單的堆放場地。
六是按照國家有關維修要求披露相關的技術信息。由于技術成熟性和穩定性方面的原因，有可能要對新能源汽車動力電池進行檢測維修�，F實中，回收的電芯來自不同廠家，規格不同，意味著對電池包的維修或再利用需要根據不同的設計方案進行拆解。此外，不同車型有不同的電池包結構設計和模組連接方式，工藝技術各不相同，不可能用一套拆解流水線進行拆解、維修或再利用。如果對動力電池結構、技術和工藝不熟悉，因為殘余電壓會高達數百伏（不包括18650電池），拆解時會出現危險。電池系統是一套隨時變化的化學系統，對各種化學體系、不同規格和批次、各生產廠家、各種健康狀態的電池模組，需要進行有效管理以確保安全。動力電池的再利用還應考慮電池剩余壽命問題。如果僅有出廠時的原始數據，沒有使用情況的詳細記錄，動力電池狀態不清，綜合利用企業就需要投入額外工作，包括進行檢測、建模、分析。盡管如此，得到的數據也不一定準確。拆解電池模組，目視檢查無法發現其中的安全缺陷，如輕微脹氣、漏液、內短路、絕緣失效、兩極腐蝕等；如果缺陷查不出來，把“帶病”模組用到新產品中，就會留下安全隱患。因此，一旦動力電池需要維修，就應按照交通運輸部等部委聯合發布的有關規定，披露維修需要的相關技術或工藝。
七是制定和實施動力電池回收利用的激勵政策。我國在購置補貼、稅費減免、研發支持、消費優惠、基礎設施以及標準規范等方面，出臺了一系列政策措施以促進新能源汽車發展，現已呈現創新環境明顯優化、市場進程全面加速、技術創新顯著提升、產業融合催生新態勢的四大特征。2015年版《政策》，對廢舊動力電池的收集、分類、貯存、運輸、梯級利用、再生、監督管理等也做出了具體規定，明確了責任主體和追責方式，要求建立可追溯體系。但是，對新能源汽車動力電池回收利用，目前尚未有激勵政策，企業也沒有將動力電池回收看成是有利可圖的事情。實踐中，安徽界首園區重視研發、生產、回收等環節的循環經濟，發展形成了“制造—回收—再利用”的循環經濟模式，其做法值得總結并加以推廣。
鋰電池品種繁多，構造復雜且沒有統一標準，退役電池要梯級利用，需通過拆解、分揀和二次成組，拆解工藝復雜，難以進行產業化發展。隨著鋰離子電池應用越來越廣泛，回收其中的有價金屬、減少對環境造成的污染、緩解資源匱乏等問題，具有重要的社會效益和環境效益。動力電池回收利用不僅是必須突破的瓶頸，也是關系到新能源汽車動力電池未來發展的核心問題之一。對于公益性的環節，如對梯級利用和再生利用企業的技術研發、設備進口，以及回收利用技術和裝備研發等，國家應給予必要的政策激勵。
八是加強集成，促進新能源動力電池回收利用產業的健康發展。我國新能源汽車產業以及動力電池回收利用產業發展涉及部門眾多，如科技部支持技術創新，國家發改委支持“城市礦產”試點，工信部支持工業特別是戰略性新興產業發展，商務部支持回收體系的建設和運營，環境保護部嚴把環境保護關。在新能源汽車動力電池的回收和綜合利用產業發展上，應加強集成，改變過去事實上存在的法規不健全，缺乏強制回收規定、激勵政策和回收網絡，小微企業以犧牲環境為代價，靠低成本與大企業競爭等現實，促進產業健康發展，以實現天藍地綠水清的環境保護目標。
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