中國儲能網訊：新能源汽車的蓬勃發(fā)展，以及政策和市場的推動，使我國成為全球最主要的鋰離子電池生產和消費國。大量鋰離子電池進入市場，廢舊鋰離子電池回收和再利用問題也成為行業(yè)重大挑戰(zhàn)。
大規(guī)模報廢期將至
中國汽車技術研究中心發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，今年新能源汽車動力電池將逐步進入大規(guī)模報廢回收期，預計到2020 年我國動力電池回收量將超過22萬噸，2022年將達到42.2萬噸。
記者了解到，目前動力電池的回收利用分為梯次利用和拆解回收，梯次利用主要針對容量降低、無法使電動車正常運行但本身沒有報廢的電池，但仍可在電力儲能等領域繼續(xù)使用；拆解回收則是對電池容量損耗嚴重的報廢電池進行資源化處理，回收有利用價值的再生資源。“舊電池回收的目的是梯次利用。無梯次利用價值的電池稱為廢電池，把廢電池集中處置，是為了資源再生，也為防止污染。”中國工程院院士楊裕生指出。
面對目前動力電池的回收現(xiàn)狀，中國電池工業(yè)協(xié)會理事長趙金生表現(xiàn)出擔憂，“現(xiàn)階段我國廢舊鋰離子電池回收體系尚不健全，回收技術和商業(yè)模式還沒達到成熟的標準。”中國電動汽車百人會理事長陳清泰也表述了類似觀點，“目前，利用技術不成熟，收購網絡不完善，管理措施不健全，支持政策不到位等問題仍在困擾著我國動力電池回收行業(yè)，商業(yè)模式和盈利模式尚待探索?！?
回收多題待解
“我國鈷、鎳資源少，價格受制于人，難以支撐千萬輛級別電動車的生產?！睏钤Ｉ谡劦诫姵禺a業(yè)面臨的困境時坦言。
目前，我國新能源乘用車電池的主流技術路線為三元電池，即以鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰為正極材料的鋰電池，鈷作為穩(wěn)定劑不可或缺。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國鈷礦中含鈷量僅為0.02%，已探明的可開采量僅為8萬噸，用于電池生產的鈷資源嚴重依賴進口。“如果能從退役電池中有效回收鈷，將在很大程度上緩解我國稀有金屬資源對外依賴度?！鼻迦A大學教授徐盛明對記者強調。
同時，企業(yè)忽視電池安全性，盲目提高電池比能量的問題也令人擔憂?！盀榱颂岣弑饶芰?，三元電池鎳鈷錳的配比從333、523進化到622、811，通過增加鎳含量來提高電壓，熱失控溫度越來越低！”楊裕生告訴記者，動力電池的安全性與比能量實際存在直接關聯(lián)，“發(fā)展電動汽車的目的是節(jié)能減排，有的電動汽車只節(jié)油，并不減排。目前很多政策存在誤導性，忽略了電池比能量越高，電池就越多，而安全性越低的問題，這背離了節(jié)能減排的初心?！?
此外，梯次利用的體系不健全，仍是目前舊電池回收領域面臨的最大問題。國家863電動車重大專項動力電池測試中心主任王子冬表示，電池容量達到何種程度可以進入下一階梯利用，達到何種程度不能進行梯次利用而需要進入回收程序，目前沒有明確標準。
記者了解到，目前能夠應用于梯次利用的早期動力電池只有極少數(shù)優(yōu)質磷酸鐵鋰電池，其余電池包括三元電池在內都不具備利用價值。針對這一現(xiàn)象，中國科學院物理研究所研究員黃學杰認為，使用一段時間后，三元電池很難保證電池內部材料電化學性能的均一性，所以用于梯次利用存在安全風險。此外，黃學杰還表示，成組電池如果拆解會大幅度增加成本，只有不拆解電池包直接進行應用才有價值。
未來看好磷酸鐵鋰電池
記者發(fā)現(xiàn)，我國鈷鎳匱乏的客觀條件，是三元鋰電池價格居高不下的重要原因。但磷酸鐵鋰電池則相反，由于不含任何貴金屬，而且其正極材料的主要原料氧化鐵、碳酸鋰等在中國儲量非常豐富。楊裕生對目前國內磷酸鐵鋰電池的發(fā)展充滿了信心，“目前，磷酸鐵鋰電池單體比能量已在140-180Wh/kg，電池循環(huán)壽命超過3000次，成組的價格約為1元/Wh，在梯次利用中更突顯安全性?！?
針對電池梯次利用中存在的問題，建立可追溯的電池管理系統(tǒng)是眾望所歸。7部委聯(lián)合發(fā)布的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》已在8月1日開始實施，該《辦法》要求汽車生產企業(yè)承擔動力蓄電池回收的主體責任，同時建立“新能源汽車國家監(jiān)測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺”，對動力蓄電池生產、銷售、使用、報廢、回收、利用等全過程進行信息采集，對各環(huán)節(jié)主體履行回收利用責任情況實施監(jiān)測。對此，黃學杰表示，只有在對動力電池包的歷史數(shù)據(jù)進行全面分析的基礎上設計與之一一對應的管理策略，才能讓其發(fā)揮好二次生命的價值。
“要堅持安全第一，梯次利用和廢電池處置要有系統(tǒng)性的安排，鋰離子電池使用全過程應要免受損傷?！皸钤Ｉ鷱娬{，安全性是動力電池回收利用中需要關注的重點，全過程綠色、節(jié)能的生產工藝是未來電池技術的發(fā)展趨勢。“鋰離子電池回收、處置要重視創(chuàng)新，廢電池處置要做到高度環(huán)保，鼓勵創(chuàng)新環(huán)保型廢電池處置工藝流程，做到資源全部循環(huán)利用?！?
此外，發(fā)展增程式電動汽車技術，減少純電動車的電池使用量，也可以從根本上減少廢電池的產生。作為該技術的倡導者，楊裕生說：“有人質疑增程式還是要燒油，不是最終的目標。但我認為要以節(jié)能減排作為橫向標準，來檢驗政策和技術路線。電動汽車最終目標未必是不燒油的純電動車，很有可能是不燒油而燒醇類的增程式電動車。我們需要第三代增程式投產，來應對補貼減少對電動汽車的沖擊。”
