余飛陽,胡云云,舒晨陽,楊詩婷,李賀賀,袁嘉磊,鄭小美
(中國計量大學,杭州 310018)
廢舊電池是指失去原有使用價值的電池及其廢元(器)件、零(部)件和廢原材料,以及失去使用價值但仍可用于其他領域的蓄電池。[1]廢舊電池的分類有不同的方法,按電解質種類可分為堿性電池、酸性電池、中性電池、有機電解質電池等;按電池所用正負極材料可分為鉛系電池、鋰系電池、鋅系電池、鎳系電池、二氧化錳系列電池、空氣(氧氣)系列電池等;按工作特性和儲存方式可分為一次電池(又稱干電池)、二次電池(又稱蓄電池)、燃料電池(又稱連續(xù)電池)、貯備電池、太陽能電池等;根據GB/T 36576—2018《廢電池分類及代碼》[2],廢舊電池主要分為三大類,包括使用過程、流通及回收處理領域產生的廢電池、生產工序產生的電池廢料廢件和其他類。
隨著經濟與科技的發(fā)展,電池已成為人們日常生活中不可或缺的一部分,尤其是在移動設備、家電、汽車等領域,而相應的,廢舊電池的數量和種類也在不斷增加。中國是世界上最大的電池生產國和消費國,同時也是最大的廢舊電池產生國。廢舊電池中含有汞、鎘、鎳、錳、鉛等大量重金屬及廢酸、廢堿等電解質溶液,若不經過回收和妥善處理,會給生態(tài)環(huán)境和人體健康帶來潛在的嚴重威脅[3]。同時,廢舊電池中富集了大量鈷、銅、鋰、鋁、鐵等貴重金屬資源,具有較高的回收價值[4]??梢?,廢舊電池回收不僅可以減少污染源,保護生態(tài)環(huán)境,保障民眾健康,還能實現(xiàn)資源循環(huán)利用,創(chuàng)造經濟效益[5],有效緩解我國資源短缺的問題。
目前,我國尚未建立起完善有效的回收體系,廢舊電池的隨意丟棄現(xiàn)象比較嚴重[6]。整體而言,我國廢舊電池回收仍處于初級階段[7],在回收技術、回收模式等方面都面臨許多挑戰(zhàn)。1)意識方面:廢舊電池回收是一項復雜的系統(tǒng)工程,需要包括企業(yè)、消費者和政府等在內的多個主體的廣泛參與。但公眾對廢舊電池回收的重要性和方法不夠了解,節(jié)約資源、保護環(huán)境的憂患意識不足,社會的關注度也不高,導致廢舊電池的回收率較低。2)技術方面:廢舊電池的種類繁多,不同類型電池的回收和處理方式有所不同,因此需要專門的技術和設備來處理,這對于許多地區(qū)來說都是技術難題。而廢舊電池的低回收率,既限制了廢舊電池處理規(guī)模的擴大,阻礙了產業(yè)化進程,又制約了處理技術的發(fā)展[6],如余量檢測等關鍵回收技術仍未徹底攻克[7]。3)經濟方面:廢舊電池回收涉及到收集、分揀、運輸、處理和再利用等環(huán)節(jié),這些環(huán)節(jié)都需要投入一定的成本。但部分類型廢舊電池回收的市場價值相對較低,導致回收過程可能不具備足夠的經濟可行性,使得一些回收企業(yè)難以維持運營。4)監(jiān)管方面:廢舊電池回收涉及到環(huán)境保護和資源利用等方面,需要相關監(jiān)管措施來確?;厥者^程的合規(guī)性和安全性。然而,部分地區(qū)的監(jiān)管力度不足、管理水平不高,導致廢舊電池回收過程中存在一些不規(guī)范和非法操作的問題[8]。
我國高度重視廢舊電池回收工作,為促進廢舊電池的回收利用,降低對環(huán)境的破壞,制定了一系列政策措施[9-10],如《循環(huán)經濟促進法》《固體廢物污染環(huán)境防治法》《廢電池污染防治技術政策》《生產者責任延伸制度推行方案》《促進汽車動力電池產業(yè)發(fā)展行動方案》《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》等,對各類廢舊電池的產生、收集、運輸、儲存、處理、技術工藝及梯次應用等實施全過程監(jiān)督和管理,在推動綠色循環(huán)發(fā)展和生態(tài)文明建設上已取得了顯著成效。雖然如此,目前國內廢舊電池回收的整體框架依然存在著許多不足之處,尤其是關于廢舊電池回收的標準體系尚未建立,許多相關標準還未或尚在制修訂,難以發(fā)揮標準在規(guī)范廢舊電池回收行業(yè)發(fā)展和引導公眾積極融入廢舊電池循環(huán)再生中來的巨大作用。
開展廢舊電池回收標準體系的構建研究,對于建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會,促進社會經濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。1)產業(yè)發(fā)展方面:廢舊電池回收量的持續(xù)增長帶來了巨大的市場需求,標準體系可規(guī)范廢舊電池回收的全過程,能提高回收效率和回收率,推動廢舊電池回收產業(yè)的健康發(fā)展。2)環(huán)保與健康方面:廢舊電池中的有害物質對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成潛在風險,標準體系可為回收的規(guī)范性和安全性提供支撐,能有效防止有害物質的泄漏和擴散,降低環(huán)境污染和健康風險。3)資源利用方面:廢舊電池中含有大量有用材料,標準體系可為廢舊電池的梯次利用和回收再利用提供指導,能提高資源利用效率,促進循環(huán)經濟發(fā)展,減少對原材料的需求,降低能源消耗和環(huán)境壓力。因此,應盡快構建科學合理的廢舊電池回收標準體系,加快行業(yè)關鍵亟需標準制定和驗證,從而促進資源循環(huán)利用和再生資源產業(yè)提質升級,引領廢舊電池回收的規(guī)范化、集約化、規(guī)模化、產業(yè)化發(fā)展。
經不完全統(tǒng)計,我國政府主導制定的現(xiàn)行廢舊電池回收相關標準共計51 項(見表2),其中國家標準24 項,行業(yè)標準20 項,地方標準7 項。系列廢舊電池回收標準的發(fā)布實施,對于規(guī)范廢舊電池運輸、貯存、利用和處置等各環(huán)節(jié)管理,完善廢舊電池回收利用體系,促進廢舊電池回收利用行業(yè)有序發(fā)展具有重要意義,且有助于提升廢舊電池回收產業(yè)的自主創(chuàng)新能力和產業(yè)競爭力,優(yōu)化廢舊電池回收產業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展環(huán)境[5]。
表1 我國廢舊電池回收現(xiàn)行標準匯總表
此外,中國電子節(jié)能技術協(xié)會、中國循環(huán)經濟協(xié)會、中國汽車工程學會、北京資源強制回收環(huán)保產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、廣東省循環(huán)經濟和資源綜合利用協(xié)會、深圳市電源技術學會、佛山市高新技術應用研究會、新余市新材料產業(yè)聯(lián)盟等社會團體制定了多項廢舊電池回收相關團體標準,對于豐富廢舊電池回收標準的有效供給,加快多層次標準支撐體系的形成,推動廢舊電池處理先進技術的應用,提升廢舊電池資源化利用的水平等發(fā)揮了重要作用。
歐盟、美國、日本等發(fā)達國家及地區(qū)在廢舊電池回收方面均有較為成熟的法規(guī)及標準體系。歐盟是世界上廢電池回收最嚴格的地區(qū),制定了包括歐盟電池指令(Directive 2006/66/EC)和電池修訂指令(2013/56/EU)在內的一系列與廢舊電池回收相關的指令和法規(guī),對有毒有害物質含量、電池標簽、廢舊電池及材料回收等提出具體要求,旨在規(guī)范電池在歐盟市場的投放,減少電池中有害物質的使用,提高各成員國廢舊電池收集、處理、回收和處置水平。美國是在廢舊電池回收領域內立法相對較多和較細的一個國家,出臺了《資源保護與再生法》《通用廢物管理法》《含汞電池和可充電池管理辦法》等多部法令,對廢舊電池的收集、運輸、儲存等整個電池回收過程作出詳細規(guī)定,以加強廢舊電池危廢管理,提高回收的效率和安全性。美國的一些行業(yè)組織和機構還制定了關于廢舊電池回收的自愿性標準,如電子行業(yè)公民聯(lián)盟(EICC)的《電子行業(yè)行為準則》。日本在廢棄電池的收集和回收方面一直走在世界前列,確立了“基本法(即《促進建立循環(huán)型社會基本法》)-綜合法(如《資源有效利用促進法》《廢棄物處理和公共清潔法》)-專項法(如《汽車再循環(huán)法》)”的循環(huán)經濟立法體系,有力推進了廢舊電池回收利用產業(yè)化。此外,國際標準化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)發(fā)布了許多與廢舊電池回收相關的國際標準,為廢舊電池的回收利用提供了指引和參考。
目前,我國廢舊電池回收標準化工作還處于起步階段,與國外發(fā)達國家相比還存在一定差距。1)標準體系及標準:國外廢舊電池回收標準體系相對較為完善,涵蓋了廢舊電池回收的各個環(huán)節(jié)和方面。歐盟、美國和日本等發(fā)達國家及地區(qū)都制定了相應的法規(guī)、指令和指南,對廢舊電池回收進行了規(guī)范。而我國廢舊電池回收標準體系尚未建立,相關標準、規(guī)范及指導性文件還不夠完善。2)回收責任方和回收目標:歐盟、美國和日本等發(fā)達國家及地區(qū)明確規(guī)定了生產者的回收責任,并設定了回收率和回收目標。相比之下,我國在廢舊電池回收方面的責任主體和回收目標都不夠明確,導致廢舊電池的回收處理責任的互相推卸[11],回收率維持在較低水平。3)國際合作和認證體系:國外廢舊電池回收領域傾向于國際合作,倡導參與相關認證,如CE 認證、REACH 認證、UL 認證、ISO 14000 認證等。而國內在國際合作和認證體系方面的參與相對較少,缺乏與國際標準接軌的認證機構和認證體系。
按照合法合規(guī)、全面成套、目標導向、普遍適用的基本原則,繪制出我國廢舊電池回收標準體系框架圖(見圖1)。
圖1 我國廢舊電池回收標準體系基本框架
我國廢舊電池回收標準體系主要由7 個標準子體系組成。1)通用基礎標準子體系:主要包括術語與定義、分類與命名、符號、包裝標志與儲存運輸四個方面的標準,用于統(tǒng)一廢舊電池回收相關概念,規(guī)范行業(yè)標準化工作中的一般性問題和共性問題;2)原材料標準子體系:主要包括電池原料、輔助材料的種類和材質及相關性能標準等;3)處理方法標準子體系:主要包括為火法回收、濕法回收、生物浸出回收和其他回收等標準,對應目前國內廢舊電池回收的常用回收處理方法;4)設備標準子體系:主要包括放電機、破碎機、高溫爐、分離機等裝置及其他制備設備方面的標準,對廢舊電池回收過程中所需各種設施設備及其使用要求、性能要求、使用方法等進行規(guī)范;5)產品標準子體系:主要包括從廢舊電池中回收的鋰、鈷、錳、鎳等相關產品標準;6)測試方法標準子體系:主要包括回收金屬的純度測試方法標準和性能測試方法標準;7)管理標準子體系:主要包括安全管理標準、生產廢料處理標準、環(huán)境保護標準、人員管理標準等,對廢舊電池回收處理過程中涉及到的環(huán)境安全、人體健康等提出要求。
針對國內外廢舊電池回收標準化的對比情況,結合我國廢舊電池回收標準體系建設需要,提出以下建議。
(1)率先制定行業(yè)內急需使用、技術較為成熟的標準[12]。量化子體系或具體標準制修訂工作的優(yōu)先級,對于廢舊電池領域急用的術語和定義、安全要求等重要基礎標準,率先研究和立項;對于國內外較為成熟的余能檢測、化學分析、梯次利用等與廢舊電池回收相關的共性通用技術標準,以系列標準等形式,優(yōu)先集中發(fā)布實施。
(2)加強技術研究和創(chuàng)新,促進科技成果轉化為技術標準。技術創(chuàng)新是提高廢舊電池回收率和回收質量的關鍵,只有攻克廢舊電池資源綠色處理與循環(huán)利用的難題,才能將鎳、鈷、錳、鋰等有價金屬的回收再生利用推向產業(yè)化。因此,要大力推動先進回收技術研發(fā),加快科技成果轉化步伐,加強廢舊電池回收關鍵技術標準研究(如電池生態(tài)設計、碳足跡核算等),以科技創(chuàng)新提升標準水平,以標準應用引領產業(yè)優(yōu)化升級。
(3)完善回收體系市場化建設,明確回收責任方和回收目標。在生態(tài)環(huán)境保護、資源循環(huán)利用等相關法律框架的指引與約束下,順應經濟社會發(fā)展規(guī)律,建立健全再生資源回收市場化體系,結合生產者責任延伸制度,進一步明確廢舊電池回收利用各方責任義務,并合理設定回收目標,引導企業(yè)提高再生材料使用比例,以更好滿足市場需求。同時,加快構建循環(huán)經濟發(fā)展標準支撐體系,發(fā)揮標準的規(guī)范引領作用,強化廢舊電池溯源管理,促進產業(yè)鏈上下游合作,推動廢舊電池回收行業(yè)健康發(fā)展。
(4)對接環(huán)境足跡、資源循環(huán)等標準體系及認證制度,推動國際合作互認。積極參加ISO、IEC 等開展的各項國際標準化活動,密切關注國際上廢舊電池回收標準化領域的新趨勢和新方向,充分借鑒國外先進的回收技術和管理經驗。適時開展國際標準的適用性分析和關鍵技術指標比對,加大采用國際標準力度,提升我國標準與國際標準一致性。積極參與和主動引領再生材料、動力電池梯次利用產品等認證國際標準、規(guī)則制定,深化國際合作互認,推動中國標準“走出去”。
(5)注重宣傳引導,提高全社會廢舊電池回收意識。在全國生態(tài)日、全國節(jié)能宣傳周、世界環(huán)境日等重要時間節(jié)點,以“綠色回收進社區(qū)”“資源回收進校園”等為主題,開展形式多樣的宣傳教育活動,廣泛宣傳廢鉛蓄電池的危險性、廢棄電池回收再利用的重要意義,以及相關政策措施等。創(chuàng)新宣傳方式,豐富宣傳手段,充分利用自媒體、互聯(lián)網等信息化平臺,多渠道、多維度普及廢舊電池回收利用相關知識,傳播綠色低碳理念,提高公眾參與廢舊電池回收的主動性,努力營造全社會共同參與的良好氛圍。