政策不是全能 動力電池回收技術路線仍未明朗
時間:2016-02-17 14:33來源:汽車人傳媒 作者:西顧
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新能源汽車發展帶動了動力電池產業的大發展，產能在2014年~2015年之間增長了很多倍。2015年電池產業投資大概是1千億元，在建、核建的產能1800億瓦時。這么多電池，5、6年之后就進入大規模淘汰期，誰來回收？回收產業在哪里？很遺憾，這兩個問題現在都沒有答案。
過去的一年里，中國又多了一項足以和整個世界匹敵的記錄：新能源車產銷量。2015年中國的新能源車產量達到34.05萬輛，而全球產量則剛剛超過50萬輛。銷量達到33.11萬輛，其中純電動車產銷量分別達到25.46萬輛和24.75萬輛（其余為插電式混動）。新能源車市占率突破1%，不論按照任何標準，新能源車痛苦的市場培育階段即將成為歷史，進入大規模普及階段了。
一年產銷量超過之前所有年份的保有量，無疑算爆發式增長了。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。
值得一提的是，商用車去年產量在10.25萬輛，其中6-8米的中巴車由占據了商用車的80%。后者依賴于中央轉移支付和地方財政補貼而出現“需求爆炸”的現象。而雖然商用車的絕對數字小于乘用車，但使用的電池數量比例則倒過來：商用車使用了70%的動力電池。
新能源汽車發展帶動了動力電池產業的大發展，產能在2014年~2015年之間增長了很多倍。2015年動力電池裝車量超過200億瓦時，預計2016年會增加到大概500億瓦時。2015年電池產業投資大概是1千億元，在建、核建的產能1800億瓦時。這么多電池，5、6年之后就進入大規模淘汰期，誰來回收？回收產業在哪里？很遺憾，這兩個問題現在都沒有答案。
電池回收的技術路線不成熟
嚴格地說，動力電池并不止這點壽命。而是因為5、6年之后，動力電池的儲能將下降到80%左右，影響續航力和用戶體驗，這就到了該更換的時候了。而動力電池的全壽命期，可能長達20年以上，比整車壽命更長。
其壽命期一般按照充放電次數來算，而電池的正負極不同，充放電次數存在很大差異。動力電池先后經歷了鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池及燃料電池（后者幾乎為豐田獨門技術）。
鉛酸電池成本低、性能可靠、生產回收處理技術成熟，但受到比能量和循環次數等因素的影響，鉛酸電池主要應用于低速短途車輛或輕度混合的電動汽車中。即便使用不太頻繁（每天行駛距離不超過30公里），鉛酸電池的壽命也只有2年左右。而且在生產和回收處理環節會對環境造成嚴重污染，鉛酸電池已經被排除出動力電池的主流陣容。
而鎳氫電池則被豐田、福特和通用等公司大力推廣。福特的Rmger純電動車和豐田普銳斯混合動力車等均采用鎳氫動力電池，但該種電池的比能量值較低且儲氫難，一般應用于混合動力汽車，作為輔助動力，難以應用于純電動汽車。
自2006年以來，真正大行其道的是能量密度最高的鋰離子動力電池。如比亞迪大力鼓吹的磷酸鐵鋰電池。值得指出的是，比亞迪并未提供電池回收的技術手段。
至于燃料電池，據稱豐田已經擁有了回收手段，但在我國短期內不存在商業化的可能，因此，我們面臨的主要問題仍然是鋰離子動力電池的回收利用難題。
就算只考慮鋰電池，電池種類也不少，導致回收的技術路線相當復雜。電池必須先進行預處理，包括放電、拆解、粉碎、分選。拆解之后的塑料和金屬殼體可以回收，但代價高昂：因為殘余電壓仍然高達數百伏（不包括18650電池），有一定危險；電池殼體為了安全需要，封裝為不可自拆卸的形式，打開頗費功夫。就預處理環節而言，肯定是賠本買賣。
就算是鋰電池，正極材料也是五花八門，主流的就有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、磷酸鐵鋰等。用酸堿溶液浸出，然后再經過多種化工程序，對金屬氧化物進行萃取。但這些氧化物的成分萃取條件不同，混合液更為棘手。事先按照正極材料對電池分類，成本也不低。
回收正極金屬，已經是電池回收行當中最有利可圖的一個環節。但是程序太過復雜，會算賬的企業都對之卻步，除非金屬價格高到2011年的份兒上。現在大宗商品和有色金屬、稀土產品價格都在低谷徘徊，用這些方法回收金屬相當不劃算，更別提事后麻煩更大的廢液處理。照目前的技術水準，單只廢液處理一項，就足以吃掉可憐的回收金屬收益。
而負極材料都是石墨（硅電池只是試驗室規模），該材料太便宜，只能做丟棄掩埋處理。幸好石墨本身并不污染環境，只占用空間。
在目前技術條件下，沒有公司會主動投入回收產業。那么只剩下被動應付這一途徑了。
至于被寄予厚望的石墨烯、超級電容等電池方案，其最大優點在于無須回收（也沒有什么值得回收的資源），廢棄不產生污染。但其技術難度可能仍然迫使我們使用現有的技術方案。
政策不是全能
從2014年起，動力電池的生產就達到供不應求的程度。這顯然源于政策和市場的雙重牽引作用。而回收產業現在還處于散小亂差的程度。事實上，即便行業主管部門（發改委、工信部）都不清楚，現在成規模的動力電池回收企業有哪些，回收能力如何。
造成這種局面的原因，自然在于目前的技術手段，尚無創造回收利潤的能力。也就是說，創造的新價值無法抵消回收花費的成本。殺頭的生意有人做，賠本的買賣無人干。
最遲2020年，最早銷售的新能源車上的動力電池都到了要更換的時候。鑒于目前新能源車的銷售形勢，屆時需要處理的廢舊電池可能超過工信部目前的預計——12~17萬噸，可能突破20萬噸。
對于有效回收手段來說，垃圾只是放錯位置的資源。但是兩手抓瞎的電動汽車生產企業和動力電池生產企業而言，這些垃圾恐怕更像定時炸彈。如果在4年內還沒有建立“有利可圖”的回收產業，廢電池就會像潮水一樣淹沒這些企業。
為什么這些企業首當其沖？日前工信部和發改委聯合發布的《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策》（以下稱《政策》）第一次明確了責任主體，和治理污染的邏輯是一樣的：誰產出誰負責，誰污染誰治理。
該游戲規則表明，至少在目前這個階段，從政府層面，還沒有把電池回收看做有利可圖的生意，而是不得不規定責任的麻煩。
《政策》對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。貌似齊全，實則只明確了一件事：責任主體和追責方式，即建立了可追溯體系。
電池和電動車整車生產廠家在幾年之內，就會看到潮水一樣的廢舊電池被源源不斷地運回來——就像它們今天被賣出去一樣——當然，不一樣的是，那時它們將成為燙手山芋。
但是，只靠行政命令和懲罰機制無法建立市場。《政策》中缺失的內容恰恰對企業至關重要的：如何得利。
日企的經驗可供參照
直到今天，日本沒有針對動力電池的專門法規。但日本環保法規（《資源有效利用法》、《節能法》與《再生資源法》）明確的情況下，沒有理由單獨為動力電池制訂一部法律。法律本身也不能解決技術問題。
日企在新能源車領域起步比我們早十幾年，豐田的普銳斯誕生于1997年。按照日本人極其重視垃圾回收（全國垃圾處理率達到100%）推理，日本應在新能源車誕生5年內建立動力電池回收產業鏈，但實際上并沒有。
即便對于豐田而言，回收鎳氫電池（混動車用動力電池），同樣面臨無利可圖的困境。這是直到2011年才在本土啟動回收鎳氫電池的項目的原因。
在本土，豐田與住友金屬合作，借助后者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，該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；而2012年，本田則與日本重化學工業公司合作，做了類似的事情。不過，本田回收項目可以回收超過80%的稀土金屬，用于制造新鎳氫電池。
在幾年前，混合動力車電池中回收的鎳只能用來生產不銹鋼。隨著高精度鎳提取及分離技術的發展，現在回收的鎳可以用來生產新電池。豐田已經將鎳回收利用技術推廣到海外工廠。
回收電池雖然是責任所在。但日企也是依靠回收金屬（包括對日本來說極為寶貴的稀土元素），作為回收產業驅動力。
在歐洲，豐田則表現出更積極的態度，這與歐洲更為苛刻的環保法規有關。豐田去年宣布，實現對混動車電池100%的回收目標，之前回收率91%。
豐田同時延長SNAM公司（法國）、優美科（Umicore）集團（比利時）合作關系，由后兩者分別對鎳氫電池和鋰電池進行回收。而豐田（含雷克薩斯）自2000年起，已經在歐洲累計銷售了85萬輛混動車，比目前我國的新能源車車保有量還要大。
同時，為了延長動力電池的使用壽命，避免處理高峰的產能限制。豐田還推進動力電池梯次利用項目。去年，豐田將凱美瑞混合動力車的廢舊電池用于黃石國家公園設施儲能供電。
日產也與住友合作，利用電動車聆風的廢舊鋰電池開發蓄電池系統，作為太陽能發電的輔助儲能系統，用于在夜晚和光照不足天氣下的獨立供電。
住友商事與日產合資成立的4R Energy公司，以電動車EV廢舊鋰電池的商業再利用為目標，其公司成立5年來，已經成為商業上最成功的鋰電池回收企業。
日企在全球梯次建立回收產業鏈的經驗表明，即便《政策》發布，盡管全社會都意識到電池回收產業建立迫在眉睫，但在2020年，我們成功地做到也是小概率事件。除非我們能夠引進日本企業的技術（前提是對方愿意有代價分享），否則，建立的時間節點很可能推到10年之后——這時候廢舊電池早就在責任企業的后院堆積如山了。
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