当新能源汽车“爆发式增长”时,作为产业的重要一环,退役动力电池的回收却暗藏风险。业内人士指出,到2020年我国动力电池累计退役量约20万吨,其中相当比例流入小作坊等非正规渠道,带来安全和环境隐患。
大量退役动力电池流入“黑市”
随着汽车智能化、网联化成为行业共识,“智能汽车大战”异常火热。拼抢入口端“船票”的同时,新能源汽车生命周期末端的处理再利用,却乱象频频。
在“价比三家”后,近期,一位新能源车主以1万多元的价格,售卖了自己新能源汽车的电池。一位二手车市场工作人员对记者说,这些废旧动力电池仍有较大经济价值,不少流入拆车厂及小作坊,大多没有专业的电池分解设备。
中国汽车技术研究中心数据显示,2020年我国动力电池累计退役量约20万吨(约25GWh),2025年累计退役量约为78万吨(约116GWh)。
为保障动力电池回收,工信部2018年发布了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,要求汽车生产企业应承担动力蓄电池回收的主体责任。2018年至今,共27家企业进入工信部符合“新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件”的名单,俗称“白名单”。
不过,在多重因素作用下,退役的动力电池大半没有流入正规渠道,反而被一些无资质、环保成本低的小厂“高价”抢购走了。“因为成本制约,很多正规车企和电池处理企业都存在报废动力电池回收难的困境。”北京理工大学深圳汽车研究院副研究员张哲鸣说。
“各大主机厂都在开展电池回收业务,但主机厂真正回收到的退役电池并不多。”广汽集团总经理冯兴亚说。
而金澳集团董事长舒心则表示,消费者对电池回收的渠道信息不了解,主动上缴退役电池的动力不足,导致大量退役电池未进入回收环节。
避免“爆发式增长”带来“爆发式污染”
新能源汽车动力电池的安全回收利用事关重大。有专家表示,1块20克质量的手机电池可使1平方公里土地污染50年左右,更大更重的电动汽车动力电池,含镍、钴、锰等重金属,电解液中的六氟磷酸锂在空气环境中容易水解产生五氟化磷、氟化氢等有害物质,或对环境带来更大威胁,但当前动力电池回收市场仍存在多重难题。
首先,行业不规范导致“劣币驱逐良币”。格林美股份有限公司是27家“白名单”企业之一,公司副总经理张宇平说,正规企业的规范投入、环保投入占不少成本,而非规范企业、小作坊在这方面几乎是零投入,可以用更高的价格买走电池,形成行业的不公平竞争。
退役动力电池仍有不小价值,如5万元的动力电池退役后还价值上万元。记者在闲鱼平台上搜索发现,一款标价数千元的二手磷酸铁锂电池,有156人“想要”。
综合电池交易服务平台“电池之家”的产品经理简义晖说,当前动力电池回收主要是卖方市场,卖方多数希望价高者得,而非企业是否正规有资质。
其次,电池回收收集难。电动车售卖后物权发生转移,难以对电池回收进行强制规定。同时,报废动力电池货源分散,国内还没有建立起完整的电池回收体系,废旧电池统一收集存在难度。长途运输的高成本,也给车企及回收企业回收废旧电池带来困难。
第三,政策制度有待完善。一些业内人士表示,虽然国家相继颁发了一系列法律法规,但具体的实施细则并不是很明确,企业在实际经营中存在困扰。
动力电池的回收乱象,无疑带来了巨大的环境污染隐患。张哲鸣说,在动力电池拆解破碎、有价金属提取过程中,一些“小作坊”不对产生的废气、废液、废渣进行处理,甚至任意排放。因为技术不到位,废旧电池资源化利用效率低,存在资源浪费,在拆解过程中还存在爆炸风险。
张宇平认为,我国在2015年后迎来了新能源汽车热潮,一般动力电池会在5年至6年后退役,在未来几年行业将进入发展“高峰期”,新能源汽车爆发式增长带来的安全和污染威胁需要引起重视。
“绿色出行”更要“绿色更新”
今年的政府工作报告提出,要加快建设动力电池回收利用体系。业内人士认为,近年来我国新能源汽车行业发展迅猛,但目前动力电池的回收网络还不健全,应建立由车企、电池企业、回收企业、物流企业等协同联动的回收矩阵,提高电池回收率,为推动新能源汽车这一战略性新兴产业快速发展夯实基础。
基于此,应建立电池从“生”到“死”的全过程可追溯体系。舒心认为,动力电池回收行业的发展,电池的流向管控至关重要,建议利用区块链技术建立国家级的动力电池管控信息系统,做到全程可追溯。
张宇平说,当前回收利用主要有两种方式,一是动力电池梯级利用,二是再生利用。例如,电池容量在40%至80%以上时,可供其他行业二次使用;当电池容量在40%以下时拆解电池,回收原材料。但从实际情况来看,每台新能源车的使用情况不同,回收的电池品质参差不齐。他建议,有关部门应加强引导,同时企业加强研发投入,扩展新能源汽车动力电池梯级利用的应用场景。
不少业界专家还建议,完善标准,规范秩序。比如,动力电池的回收利用,需要强化生产者责任延伸制;同时,加强对动力电池非法拼装、简易拼装的打击力度,对动力电池回收的安全、环保问题进行规范,明确高压线。
“只有建立完整、高效的电池回收体系,才有可能真正解决电池回收难问题。”张哲鸣说。
用技术创新确保电池安全
试,而且可以做到只冒烟、不起火,让811电池包的安全水平远超国标要求。”该负责人说。
实际上,安全是所有车企的“生命线”,各车企都采取了多种措施确保安全。例如,上汽乘用车负责人介绍,他们的电池严格按照“美国安全标准UL-2580”和“ASIL D汽车电子电气最高安全等级”设计,达到IP67和IP69K双重防水等级;还拥有第二代EDU智能电驱变速箱、绿芯90kW高效永磁同步电机、第二代HCU混合动力中央控制器等先进技术,能给到用户安全保障。
创新技术将确保电池安全
近几年,多家车企和动力电池企业通过技术创新大大提高了新能源汽车的安全性。
“我们将来的电池会非常安全,可以生产‘不燃烧的电池’,有些电池正在往这个方向努力,比如比亚迪公司的刀片电池。而且大家都在研发固态电池,等固态电池技术成熟并大规模推广后,火灾基本就不会再发生了。”国家新能源汽车创新工程专家组组长王秉刚说。
2020年,比亚迪推出刀片电池。比亚迪品牌及公关事业部总经理李云飞介绍,刀片电池的体积比能量密度提升了50%,通过了行业内最严苛的针刺试验,把电动车安全提升到一个新高度。同时,刀片电池具有出色的循环性能,使用寿命达到百万公里,不含镍、钴等稀少的金属。
奇瑞汽车相关负责人表示,目前正在开发新一代的半固态电池,通过独特的微电芯结构设计,减缓了短路时内部隔膜受热收缩率;同时工艺过程减少了毛刺和金属颗粒的污染,降低了电池发生内短路的风险;通过新一代半固态厚电极的创新设计,减少了非活性材料的使用,提升了锂离子电池的能量密度,能量密度可达到300Wh/kg以上。
“安全性是靠设计、制造和使用的全流程来保障的。”王耀说,今后应在整车设计上努力提高安全设计技术水平和电池热管理的安全裕量;要在制造工艺上保证材料纯度、维护校准生产设备、提高工艺精度和一致性;要在测试验证中足额足量保证设计定型和可靠性耐久性试验进度;要在车辆充电使用、维修保养环节加强产品生命周期管理与质量回溯,通过多种措施确保安全。
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