我國退役動力電池超58萬噸,回收利用難題待解
動力電池3D結構示意圖。 受訪者供圖
【谷騰環保網訊】“如果沒有配套的市場進行疏導和消納,退役的動力電池將帶來嚴重的安全隱患和環境影響,并造成巨大的浪費。”自然資源保護協會項目主管周曉航告訴記者。
一旦退役后的動力電池未得到妥善處理處置,其含有的六氟磷酸鋰、碳酸酯類有機物以及鎳、鈷等重金屬殘留物,勢必會對生態環境造成嚴重污染。周曉航提出,應著力構建動力電池全生命周期的生態體系,并大力強化溯源體系的數字化建設。
而隨著我國新能源汽車數量的增長,退役動力電池的處理問題也日益凸顯。
動力電池:亟待挖掘的資源新礦
我國新能源汽車年產量在2018年突破百萬輛,按8年質保期計算,全國退役動力電池規模將從2026年起加速增長。據中國汽車工程學會統計,2023年我國動力電池退役量同比增長超過140%,總量超過58萬噸,已開始步入動力電池退役高峰期。我國新能源汽車年產量在2024年突破千萬輛,預計到2030年,全國退役動力電池量將達到600萬噸。
工業和信息化部節能與綜合利用司有關負責人說,加強新能源汽車動力電池回收利用,對支撐新能源汽車產業高質量發展、保障國家資源安全、減少環境污染和安全隱患具有重要意義。
廢舊動力電池對環境的影響主要體現在對土壤、水源、空氣和生態系統的污染上。電池中含有多種有害物質,包括正極中的重金屬(鎳、鈷、錳等)、負極的碳材料以及具有腐蝕性的電解液(碳酸酯類和六氟磷酸鋰等)。這些物質處理不當會滲入土壤和水源,或排放到空氣中,對環境和人類健康帶來多重風險。“重金屬和有機溶劑的泄漏會破壞生態系統的平衡,影響水生生物的生存和繁殖,進而影響整個生態系統的健康。碳材料在燃燒后會產生一氧化碳和固體粉塵,污染空氣并增加碳排放。六氟磷酸鋰和碳酸酯等成分具有強腐蝕性,磷元素若處理不當,會引發水體富營養化。”周曉航表示,動力電池的規范回收將避免直接廢棄對環境的影響,長期還有助于減少礦產原材料開采對環境的負面影響。
周曉航介紹說:“其實海量的退役動力電池是有待開發的資源寶藏。通過梯次利用、再生利用等不同方式,退役動力電池可變廢為寶。”
梯次利用是將退役的動力電池進行檢測、分類、拆分和重組,降級在儲能、低速電動車、通訊基站等領域進行應用。
再生利用是將報廢的動力電池通過拆解、提煉金屬和再生處理等方式進行資源化處理,回收有價值的材料。
“通過梯次利用,至少可以支持建設1萬個中型儲能電站。”周曉航指出,通過再生利用,根據行業普遍認可的回收率和實際操作經驗,則可以從這些退役動力電池中提取大約60萬噸碳酸鋰和其他金屬材料。“新技術的發展使得再生利用還能創造更高價值,經濟效益可觀。”
中國汽車戰略與政策研究中心循環利用研究總監李震彪也認為,規范動力電池回收利用,對降低鋰、鈷、鎳等關鍵金屬材料進口依賴,保障國家資源安全,促進新能源汽車產業健康和可持續發展等具有重要而深遠的意義。
動力電池回收利用:有成績但也有挑戰
另一方面,我國在努力探索建立動力電池回收利用體系。
在政策層面,2018年,我國開始試點動力電池回收利用體系; 2024年年底《新能源汽車廢舊動力電池綜合利用行業規范條件(2024年本)》(以下簡稱《行業規范條件》)正式出臺;近日,國家發展改革委等三部門聯合印發《2025年新能源城市公交車及動力電池更新補貼實施細則》,對城市公交企業更新新能源城市公交車及更換動力電池,給予定額補貼,其中更換動力電池的車輛可獲取平均4.2萬元的補貼。
我國正在逐步構建起較為完善的政策體系。
周曉航表示,這些政策,尤其是《行業規范條件》從國家層面對廢舊動力電池綜合利用企業在溯源管理、貯存場地及安全防護、固體廢棄物處理、節能評估與能耗管控、研發及工藝改進等方面提出了更明確、更系統的要求,意味著行業已經從最初的探索和試點階段,逐步轉向規模化、標準化的發展階段。
2023年,我國通過梯次利用和再生利用等方式回收的新能源汽車廢舊動力電池已達到22.5萬噸,同比增長121%。在技術層面,部分企業已實現鎳鈷錳綜合回收率達99.6%,鋰回收率達91%,并在磷酸鐵鋰回收領域取得重大技術突破。
盡管取得了一定成績,但我國動力電池回收利用仍面臨諸多挑戰。
廣東邦普循環科技有限公司可持續發展體系專家張曉兵認為,當前動力電池回收端魚龍混雜,缺乏具備國際競爭力的再生料企業。“退役電池屬于固體廢物,但其環保和安全屬性已經被資源屬性所掩蓋,通過價高者得的拍賣來爭奪貨源成為行業主流,從而進一步分化了再生資源,導致本應成為‘再生料降碳’這一國際競爭優勢的局面被削弱,加之幾十萬家回收利用企業在國內自卷,更加難以在國際舞臺形成統一的中國聲音。”
此外,無資質企業涌入導致無序競爭。周曉航介紹說,截至2024年12月,我國現存16.2萬家電池回收相關企業,遠高于2020年的0.58萬家。
“根據工信部的公示,符合廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件的白名單企業只有156家,這就意味著電池的流向管理存在較大難度。”天能控股集團黨委書記、董事長張天任指出,目前大部分的動力電池回收料正在被非正規市場分流,無法流向合規企業。“廢棄的動力電池流入非正規市場造成環境污染與安全隱患,這與發展新能源的初衷相違背。”
“雖然這五批共156家白名單企業都是工信部推薦性合作企業,但這種推薦不具有強制性。”周曉航指出,“許多企業仍依賴手工拆解技術和傳統回收工藝,導致拆解效率低、精細度差、金屬回收率低、污染環境等問題。”
張曉兵則認為,梯次利用本質是電池加工、翻新和再使用,當前經過拍賣和重組以后直接銷售,這個過程產權經過多次轉移,無法實現追根溯源和再回收,一旦發生事故將難以追查源頭和追究責任。此次《方案》如果進一步明確梯次利用必須采取產權不轉移的“以租代售”形式,這有助于產業安全、可持續的發展。“令人欣喜的是,以租代售目前已經寫入部分城市試點方案當中,希望能成為全國強制規范。”
下一步:完善政策法規,創新綠色低碳創新技術
我國動力電池回收行業的有序健康發展,不僅對國內具有重要意義,也為全球提供了示范。數據顯示,2023年,中國企業在全球動力電池市場的份額達到了63.5%,高于2022年的59.6%。受動力電池產能產量的制約,其他國家在動力電池回收方面的發展均晚于我國。因此,推動我國動力電池回收行業發展,不僅有助于減緩全球礦產資源的開采壓力,還可能為全球新能源汽車產業的可持續發展提供寶貴經驗。
不久之前,陜西省寶雞市千陽縣人民政府與深圳州輝新能源科技有限公司簽訂了戰略合作協議,引進總投資1.08億元的新能源汽車廢舊動力電池綜合利用項目。
對此,西安市汽車產業鏈供應鏈聯盟相關負責人表示,要解決好電池回收利用問題,必須在全省范圍內建設一批規范化的新能源汽車廢舊動力電池回收利用企業,以“互聯網+回收”模式,構建規范化的回收渠道。
周曉航則認為,要解決動力電池回收監督管理難與無序競爭問題,監管機構可從兩方面著手。在完善政策法規體系方面,細化產業鏈上下游責任,明確研發、生產、運營、報廢、回收、梯次利用、再生利用及信息溯源要求,強化政府監管職責,加大非法回收和處理行為懲處力度。規范市場回收渠道,嚴格執行生產者回收責任制,加大對無資質、無技術回收小作坊的處罰力度。在健全標準規范方面,統籌規劃國家、行業和團體標準,建立覆蓋動力電池回收利用各關鍵環節的標準體系,開展梯次利用產品質量認證,加快研究修訂行業資質準入制度,增加拆解企業規范要求,細化企業規模、能力等要求。
“建議構建動力電池全生命周期的生態體系,強化溯源體系數字化建設。構建從電池生產、使用、綜合利用、報廢回收等全生命周期的信息溯源系統,實現電池管理系統(BMS)的運行數據與電芯數據全部后臺傳輸,信息系統可以對電池單體數據的實時溯源進行查詢,并實現大數據平臺對電池殘值評估支撐,同時實現電池最終的正規流向。”張天任說。
此外,應建立動力電池碳足跡標準體系,加快產業鏈綠色低碳轉型,加強規范性企業的資質審核,加大對白名單企業的政策扶持力度。2024年3月份工信部暫停受理動力電池回收白名單企業申報,對行業內劣幣驅逐良幣的現象起到了一定的遏制作用。
專家的話
圖為自然資源保護協會項目主管周曉航。受訪者供圖
動力電池回收的意義不僅限于提升資源利用效率。動力電池回收行業的有序健康發展對于加強環境保護、降低資源對外依存度和產業鏈技術協同等方面具有重大意義。
隨著我國能源轉型的深入,市場對電化學儲能的需求也隨之增長,對鋰、鈷、鎳等關鍵礦產的需求日益增加。我國需要依賴進口才能滿足對特定材料的需求,尤其像鈷,國內幾乎沒有可開采的鈷礦,目前90%以上的鈷依賴進口 。而退役的動力電池被回收時,多種金屬可以被再生利用。以常見的鋰電池為例,除了鋰之外,正極材料中的鈷、鎳等金屬都可以被回收,用于制造新的電池正極材料。因此,通過對動力電池的回收,有望大幅減少我國對礦產資源的進口,逐步實現二次資源自給,減少對原生礦產資源的依賴。
推動具有資質和技術的第三方回收企業與動力電池生產企業合作,有助于電池產業鏈上下游的技術協同。例如,在電池設計階段,生產企業就應考慮電池的可拆解性和可追溯性,以滿足回收企業在拆解和處理方面的技術要求。同時,回收企業的梯次利用產品和再生產品也應符合生產企業的產品技術標準。這將有助于加強行業的技術和資源整合,降低動力電池行業原材料成本,進而增加動力電池企業的競爭力。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”