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未來十年300萬噸廢舊電池將何去何從?

近年來,隨著動力電池報廢量的迅速增長,未來趨勢成幾何數攀升。不少企業看到苗頭,趁著發展初期紛紛投入廢舊電池再生利用行業。

根據我國“十三五”新能源汽車規劃,2020年我國新能源汽車累計產銷量預計達到500萬輛。在補貼激勵下,進入電動車制造行業的企業如雨后春筍,動力電池用量也隨之水漲船高。根據市場研究預測,2020年動力電池的報廢量大約會達到20萬噸(20GWh)。到2025年,報廢量預計將會達到100萬噸(100GWh);而到了2030年,預計會達到300萬噸(300GWh)的驚人數字。

目前我國動力電池主要是以磷酸鐵鋰和三元鋰電池為主,還有少量的鈷酸鋰、錳酸鋰電池和鈦酸鋰。據相關資料顯示,廢舊動力鋰電池中含有大量的錳、鈷、鎳等重金屬元素,同時在其電解液中也包含有例如六氟磷酸鋰這樣的高毒性物質,以及其它容易揮發性有機物,如果得不到妥善處置,不僅會造成資源的浪費,還會對環境造成巨大污染。

據悉,目前對于動力電池的妥善處置的主流方法有兩種,一是梯級利用(即二次或多次利用)。二是回收再利用。

N次利用價值幾何?梯級利用指把已經難以滿足電動車續航里程運行需求的廢舊電池,用于低速電動車、電動工具、風能發電等儲電裝置,從而實現對廢舊電池的再次利用。

梯級利用無需將電池完全拆解,只是由于電池電芯參差不齊,在實際的運用過程中,依然會存在比較多的問題,比如怎么樣才可以將不同的電池模塊重組?怎么樣通過SOC等指標精確地預測電池壽命?

廢舊動力電池的二次利用,說到底,最終還是得回歸到回收提煉再利用。因為通常情況下當廢舊電池的實際容量不足初始容量30%就已經不適合梯級利用了。那么廢舊電池回收都是誰在做呢?

“終點”再回收

據了解,動力電池主要分為三元鋰電池和磷酸鐵鋰兩種,兩者的主要成分里面都含有鋰、鈷、鎳、錳等重金屬。其中,鈷和鎳在國內屬于“中華鱘”級別的稀有礦產資源,非常珍貴。

在回收再利用廢舊動力電池重金屬的方法上,國內外有所不同。國外主要是通過火法冶金(濕法分離提純)、熱解(濕法提純)、破碎(熱解)、蒸餾(火法冶金)等這幾種工藝提取有用金屬;而國內則通常是運用熱解(機械拆解)物理分選、濕法冶煉等這幾種工藝進行回收處理廢舊鋰電池。

由于動力電池的成分比例一般比較復雜,所以在回收率方面,不同類型的電池有所不同,不同類的電池也有不同的回收工藝,像回收鈷和鎳通常使用火法冶金提煉的效果會更好,但對鋰的效果較差;而濕法冶金則對回收磷酸鋰鐵電池的金屬頗有成效。

誰來回收?

據悉,德國處理廢電池的的模式主要是以政府立法為主,生產者承擔責任,設立基金完善的市場化體系建設。美國主要是以銷售渠道為主,通過押金制對其進行約束。日本和我國比較接近,主要以循環再利用的模式,以企業作為主體參與電池回收。

2018年2月工信部、科技部、環保部、交通運輸部、商務部、質檢總局、能源局等七部委聯合發布《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》就已明文規定車企承擔動力電池回收的責任。至于電池生產企業則必須運用標準統一、協議開放的易回收設計,還要向車企提供電池拆解、存儲技術信息,方便進行再生與梯級利用。

我國不同地區對于廢舊動力電池的回收,也給出了相應的方案,比如深圳市地區,以20元/kWh的標準計提汽車動力電池回收處理資金,在此基礎上給予50%作為回收補貼。目前來看,動力電池的回收再利用產業鏈已經日漸完善、成熟,這對促進新能源產業的發展頗有裨益。


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