2030年300万吨废旧电池如何处理？

【电车资源 】

近年来,随着动力电池报废量的迅速增长,未来趋势成几何数攀升。不少企业看到苗头,趁着发展初期纷纷投入废旧电池再生利用行业。

根据我国“十三五”新能源汽车规划,2020年我国新能源汽车累计产销量预计达到500万辆。在补贴激励下,进入电动车制造行业的企业如雨后春笋,动力电池用量也随之水涨船高。根据市场研究预测,2020年动力电池的报废量大约会达到20万吨(20GWh)。到2025年,报废量预计将会达到100万吨(100GWh);而到了2030年,预计会达到300万吨(300GWh)的惊人数字。

目前我国动力电池主要是以磷酸铁锂和三元锂电池为主,还有少量的钴酸锂、锰酸锂电池和钛酸锂。据相关资料显示,废旧动力锂电池中含有大量的锰、钴、镍等重金属元素,同时在其电解液中也包含有例如六氟磷酸锂这样的高毒性物质,以及其它容易挥发性有机物,如果得不到妥善处置,不仅会造成资源的浪费,还会对环境造成巨大污染。

据悉,目前对于动力电池的妥善处置的主流方法有两种,一是梯级利用(即二次或多次利用)。二是回收再利用。

N次利用价值几何?梯级利用指把已经难以满足电动车续航里程运行需求的废旧电池,用于低速电动车、电动工具、风能发电等储电装置,从而实现对废旧电池的再次利用。
梯级利用无需将电池完全拆解,只是由于电池电芯参差不齐,在实际的运用过程中,依然会存在比较多的问题,比如怎么样才可以将不同的电池模块重组?怎么样通过SOC等指标精确地预测电池寿命?

废旧动力电池的二次利用,说到底,最终还是得回归到回收提炼再利用。因为通常情况下当废旧电池的实际容量不足初始容量30%就已经不适合梯级利用了。那么废旧电池回收都是谁在做呢?

“终点”再回收

据了解,动力电池主要分为三元锂电池和磷酸铁锂两种,两者的主要成分里面都含有锂、钴、镍、锰等重金属。其中,钴和镍在国内属于“中华鲟”级别的稀有矿产资源,非常珍贵。

在回收再利用废旧动力电池重金属的方法上,国内外有所不同。国外主要是通过火法冶金(湿法分离提纯)、热解(湿法提纯)、破碎(热解)、蒸馏(火法冶金)等这几种工艺提取有用金属;而国内则通常是运用热解(机械拆解)物理分选、湿法冶炼等这几种工艺进行回收处理废旧锂电池。

由于动力电池的成分比例一般比较复杂,所以在回收率方面,不同类型的电池有所不同,不同类的电池也有不同的回收工艺,像回收钴和镍通常使用火法冶金提炼的效果会更好,但对锂的效果较差;而湿法冶金则对回收磷酸锂铁电池的金属颇有成效。

谁来回收?

据悉,德国处理废电池的的模式主要是以政府立法为主,生产者承担责任,设立基金完善的市场化体系建设。美国主要是以销售渠道为主,通过押金制对其进行约束。日本和我国比较接近,主要以循环再利用的模式,以企业作为主体参与电池回收。

2018年2月工信部、科技部、环保部、交通运输部、商务部、质检总局、能源局等七部委联合发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》就已明文规定车企承担动力电池回收的责任。至于电池生产企业则必须运用标准统一、协议开放的易回收设计,还要向车企提供电池拆解、存储技术信息,方便进行再生与梯级利用。

我国不同地区对于废旧动力电池的回收,也给出了相应的方案,比如深圳市地区,以20元/kWh的标准计提汽车动力电池回收处理资金,在此基础上给予50%作为回收补贴。目前来看,动力电池的回收再利用产业链已经日渐完善、成熟,这对促进新能源产业的发展颇有裨益。