隨著電動汽車的發展,未來動力電池將迎來巨大的市場,此后也將出現大量動力電池退役的回收再利用問題。這里雖然有空前機遇,但也帶了不能回避的新問題。前面,我們已經從儲能與資源價值方面分析了動力電池回收的問題,接下來我們將從技術、前景、對策幾個方面,來探討動力電池回收的隱憂。
關鍵詞:技術
電池回收技術,從方式上,一般有干法、濕法和生物法三種。從步驟上說,大體分為三個步驟:
第一步,前處理。包括電池失活(放電)處理、外殼的剝離、簡單破碎以及篩分處理;
第二步,電極材料與集流體的分離,通常采用有機溶劑浸泡或者酸堿浸泡處理;
第三步,有價金屬分離回收與利用,分離的方法有化學沉淀法,離子交換法、萃取法、以及電化學法等。
具體采用哪種方法,根據電池種類不同,會有不同的工藝流程,同時也有不少新技術新工藝涌現出來,由于篇幅限制,在這里不再贅述。但是值得注意的是,任何工藝,每一步、每一個細節,如果處理不當,都可能會涉及電池安全和處理中的二次污染問題。
比如“電池失活”一項,可能是工藝中最簡單最容易理解的。失活不當,可能在電池拆解過程中產生起火或爆炸。針對不同類型的電池有不同的電池失活方法,小型電池所含電量較少,一般認為可采用短路的方式放電,如果電池容量較大,可以使用專業設備對電池進行放電,能量回收別做他用后再對電池進行拆解。這些方法看似投資不大,也很容易完成。但是在大批量工業化回收中是沒有可操作性的。更普遍的方式是采用低溫處理廢舊電池使其失活,比如美國 Umicore和Toxco兩家企業,采用液氮對電池進行低溫預處理,在低溫(-198℃)下使其失活,然后可安全破碎,此種失活方法對設備提出了比較高的要求。我們也可以看出,如果想安全環保的回收處理廢舊電池,技術是有門檻。
關鍵詞:法規篇
新能源汽車在2014年累計銷量超過7萬輛,利好政策的頻頻出臺功不可沒。不管是汽車限購、政府優惠補貼還是未來將會可能出臺的新能源汽車限行,甚至是不知真假免費停車政策,無疑不是新能源汽車的一劑劑強心針。那么目前,在動力電池回收部分的政策又如何呢?
我個人覺得目前在動力電池回收產業的并不十分明確。雖然在《節能與新能源汽車產業發展規劃(2011-2020)》中規定了動力電池回收的國策,明確提出了要制定動力電池回收利用管理辦法,建立動力電池梯級利用和回收的管理體系,設定回收企業準入條件和優惠政策等等方針,但是這僅僅是一個框架的藍本。相比德國未建立或加入回收體系時,電池是不得銷售的法規,新能源汽車元年的2014,相關電池回收管理的政策還沒有出臺,多少是有些滯后的。
關鍵詞:經濟
任何一個產業,技術是保障,政策是扶持,能否長期的發展還要看經濟指標如何。對于電池回收的經濟性,前人做了很多研究,大體算下來不止賺錢的,利潤率可能還很好。其中很多都是來自于經濟模型和商業計劃書。這些計算方法往往過于理想化。加之近些年,人工、燃料等費用的飛漲,回收原材料中價值較高的鈷也由幾年前的40萬元/噸跌落至20萬元/噸以下。加之環保要求的提高,無一不增加了成本,因此電池回收到底是否真的能賺錢,或者能賺多少錢,還是未知之數。為什么這么說呢?可以看一下國外的政策,在英國電池回收、運輸、處理費用由用戶承擔;在德國,電池廠商必須向經銷商和回收商支付因回收和運轉自己所生產的電池中有害物質所發生的費用;在瑞士,也是由電池生產商支付電池回收處理的費用……這些政策雖然可以理解為一種價值觀和社會責任感,但是可能起碼也說明電池回收在回報率并沒有那么高,并不像看上去那么美。
公平的說,應該在電池的全生命周期上去考慮問題。比如電池的生產需要追溯到原材料的生產開始。電池原材料以有色金屬為主,我國有色金屬工業的能源消耗水平與國際先進水平存在明顯的差距,能源消耗主要集中在礦山、冶煉和加工三大領域,有色金屬中電解鋁的能耗最高,是有色金屬工業耗能大戶之一。但是有色金屬回收過程的能源消耗遠遠小于原生金屬,下圖所示為原生金屬與再生金屬材料生產的能耗差異,由圖可知,金屬進行回收再利用的節能率在70%-90%之間。其中金屬鋁回收節能效率最高,在90%以上。如果使用電池回收原材料生產電池,在節能減排方面是有絕對的優勢的。
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