新能源動(dòng)力電池回收被稱為新能源行業(yè)的最后一公里。動(dòng)力電池在新能源汽車上的使用壽命普遍在5年左右,在新能源汽車行業(yè)的強(qiáng)勢(shì)增長下,業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì),2018年開始,國內(nèi)首批進(jìn)入市場(chǎng)的汽車動(dòng)力電池即將迎來“報(bào)廢潮”。
根據(jù)國家“十三五”新能源汽車規(guī)劃,到2020年我國新能源汽車年產(chǎn)銷量將達(dá)500萬輛。在補(bǔ)貼激勵(lì)下,進(jìn)入電動(dòng)車制造行業(yè)的企業(yè)如雨后春筍,動(dòng)力電池用量水漲船高。北京賽德美資源再利用研究院有限公司董事總經(jīng)理趙小勇介紹,據(jù)行業(yè)估算,2018年我國約有5萬噸動(dòng)力電池將面臨退役或報(bào)廢,這個(gè)數(shù)字來源于中國汽車技術(shù)研究中心做過的“新能源啟動(dòng)動(dòng)力蓄電池報(bào)廢量預(yù)計(jì)”,此結(jié)果是根據(jù)新能源汽車動(dòng)力電池裝機(jī)量反推的數(shù)據(jù),而真正行業(yè)內(nèi)估算的動(dòng)力電池的報(bào)廢量應(yīng)該比這個(gè)數(shù)字還要高。通過研究,預(yù)計(jì)到2020年當(dāng)年動(dòng)力電池的報(bào)廢量約有20萬噸(20吉瓦時(shí)),到2025年全年的報(bào)廢量將達(dá)到100萬噸(100吉瓦時(shí)),而到2030年這一數(shù)字將達(dá)到驚人的300萬噸(300吉瓦時(shí))。從環(huán)境治理和資源利用角度來看,廢舊動(dòng)力電池回收和循環(huán)利用將成新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重要一環(huán)。
報(bào)廢動(dòng)力電池如若得不到妥善處理,不僅會(huì)造成資源浪費(fèi),而且對(duì)環(huán)境將造成巨大污染。目前我國動(dòng)力電池主要以磷酸鐵鋰為主,還有部分三元鋰電池,以及少量的鈦酸鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰電池。據(jù)相關(guān)資料顯示,廢舊動(dòng)力鋰電池中含有大量的錳、鈷、鎳等重金屬元素,同時(shí)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(zhì)以及其它揮發(fā)性有機(jī)物,因此如果處置不當(dāng)會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。
通過對(duì)廢舊新能源汽車拆解及電池回收再利用,在避免廢舊電池污染土壤的同時(shí),還能提升電池利用效率、創(chuàng)造新的利潤空間,降低新能源汽車的成本。動(dòng)力電池里包含許多國內(nèi)稀缺的原材料,經(jīng)挑選、測(cè)試等環(huán)節(jié)之后,這些材料可進(jìn)一步應(yīng)用在儲(chǔ)能、分布式光伏發(fā)電、家庭用電、低速電動(dòng)車等諸多領(lǐng)域,體現(xiàn)出巨大的再利用價(jià)值,實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。
據(jù)介紹,動(dòng)力電池的回收利用主要有兩種,分別為梯次利用和拆解回收。動(dòng)力電池性能會(huì)隨著充電次數(shù)增加而衰減,當(dāng)電池容量衰減至額定容量的80%以下時(shí),動(dòng)力電池就不適用于電動(dòng)汽車上。此時(shí),將退役的動(dòng)力電池運(yùn)用在儲(chǔ)能、分布式光伏發(fā)電、低速電動(dòng)車等領(lǐng)域發(fā)揮再利用價(jià)值,就稱為梯次利用,而當(dāng)電池?zé)o法進(jìn)行梯次利用時(shí),則需要進(jìn)行拆解回收。
趙小勇表示,動(dòng)力電池能否實(shí)現(xiàn)有序、環(huán)保、高效、資源化的回收利用,是支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)是否健康、穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)。動(dòng)力電池回收從幾個(gè)方面將都是勢(shì)在必行的。
從經(jīng)濟(jì)價(jià)值上看,三元材料的動(dòng)力電池中含有大量鈷、鎳、鋰等貴金屬。全球已探明可開采的鈷儲(chǔ)量約為710萬噸,約有一半集中在剛果(金),位居世界第一,中國僅有8萬噸,占世界總儲(chǔ)量的1.1%,95%依賴進(jìn)口。而我國是全球最大的鈷消費(fèi)國,80%左右的鈷用于電池生產(chǎn)。由于新能源汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,電解鈷的價(jià)格自2016年初20.1萬元/噸,上漲到2017年底的52.3萬元/噸,漲幅達(dá)到160%。
全球鎳年產(chǎn)量約200萬噸,目前電池行業(yè)用鎳雖然不多,僅約占2%。但隨著新能源汽車的不斷發(fā)展,動(dòng)力電池能量密度的不斷提升,市場(chǎng)上高鎳材料的大幅使用,預(yù)計(jì)到2025年,電池行業(yè)用鎳比重也會(huì)占到10%左右,而電解鎳的價(jià)格也從2016年年初的7萬元/噸,上漲到2017年年底的9.5萬元/噸,價(jià)格上漲了36%。
我國鋰資源儲(chǔ)量約540萬噸,約占全球總探明儲(chǔ)量的13%。雖然在總儲(chǔ)量上我國并不缺鋰,但儲(chǔ)量分布極不平均,并且主要分布在青藏高原,四川金川等地,這些地區(qū)自然環(huán)境脆弱,缺水,而鹽湖提鋰則需要大量水,大規(guī)模的開采,容易破壞當(dāng)?shù)乇揪痛嗳醯淖匀画h(huán)境,我國目前70%鋰礦依靠進(jìn)口,碳酸鋰的價(jià)格也從2016年初13.5萬元/噸,漲到了16.8萬元/噸。
可以說隨著新能汽車行業(yè)的發(fā)展,上游材料市場(chǎng)2017年呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢(shì),材料價(jià)格屢創(chuàng)新高。以現(xiàn)在普遍采用的523材料體系的三元電池為例,1噸電池內(nèi)含鈷27.4千克,含鎳68.5千克,含鋰14.4千克,直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)2.3萬元,如果不進(jìn)行回收,不僅直接造成大量的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi),還容易引起環(huán)境的污染。