鋰電拆解回收流水線 我們寧德時(shí)代的合作伙伴

國(guó)動(dòng)力鋰電池回收市場(chǎng)廣闊。據(jù)業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),2020年前后,我國(guó)動(dòng)力鋰電池累計(jì)報(bào)廢量將達(dá)到12萬(wàn)~17萬(wàn)噸。從廢舊動(dòng)力鋰離子電池中回收鈷、鎳、錳、鋰、鐵和鋁等金屬所創(chuàng)造的回收市場(chǎng)規(guī)模在2018年將超過(guò)53億元,2020年將超過(guò)100億元,2023年廢舊動(dòng)力鋰離子電池市場(chǎng)將達(dá)250億元。動(dòng)力鋰電池回收的市場(chǎng)前景如此誘人,拆解作為其關(guān)鍵環(huán)節(jié),顯得愈發(fā)重要。雖然《拆解規(guī)范》已正式執(zhí)行,但執(zhí)行效果受落地執(zhí)行情況的影響較大,有些問(wèn)題仍值得探討。
“劣幣驅(qū)逐良幣”亂象能否終結(jié)?
國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰電池回收拆解公司面對(duì)著不強(qiáng)、安全性差、入行門檻低、拆解不規(guī)范等問(wèn)題,正規(guī)回收公司經(jīng)營(yíng)困難,違法小作坊卻做得風(fēng)生水起,“劣幣驅(qū)逐良幣”現(xiàn)象尤為突出。
“電池生產(chǎn)公司其實(shí)很愿意回收廢舊電池”,一位電池公司負(fù)責(zé)人坦言,“獲得回收資質(zhì)審批比較難,小作坊不用交稅,回收成本也比小作坊高很多。”很明顯,小作坊省去了稅費(fèi)、治理污染、人員培訓(xùn)、安全措施等方面的支出,在廢舊動(dòng)力鋰電池的回收渠道方面更具競(jìng)爭(zhēng)力,這也是導(dǎo)致正規(guī)回收公司拆解產(chǎn)線“吃不飽”的一個(gè)重要因素。
《拆解規(guī)范》明確規(guī)定,回收、拆解公司應(yīng)具有國(guó)家法律法規(guī)規(guī)定的相關(guān)資質(zhì),拆解作業(yè)人需持有相應(yīng)的職業(yè)資格證書(shū),對(duì)拆解場(chǎng)地、拆解程序等也均有明確要求。另外,《拆解規(guī)范》在廢舊動(dòng)力鋰電池回收利用的存儲(chǔ)以及管理等方面也有嚴(yán)格的要求。這些規(guī)定可以促使報(bào)廢動(dòng)力鋰電池流向正規(guī)處理公司,具有現(xiàn)實(shí)意義。
《拆解規(guī)范》由國(guó)家工信部提出,國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)聯(lián)合公布。該規(guī)范是推薦性標(biāo)準(zhǔn),在動(dòng)力鋰電池回收公司違反規(guī)按時(shí),該規(guī)范并未明確給出具體的處罰措施,它在強(qiáng)制性方面有其不足。只有切實(shí)保障該規(guī)范的落地執(zhí)行,“劣幣驅(qū)逐良幣”的亂象才能得到治理,落地的程度直接影響治理的效果。
環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)能否降到低?
盡管新能源汽車用動(dòng)力鋰電池多使用鋰離子電池,相對(duì)鉛酸電池來(lái)說(shuō)更環(huán)保,但假如回收過(guò)程中處置不當(dāng),有可能重蹈鉛酸電池覆轍,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
廢舊動(dòng)力鋰電池中含鎳、鈷、錳等重金屬,由于廢舊動(dòng)力鋰電池依然含有300~1000V不等的高壓,假如在回收、拆解、處理過(guò)程中操作不當(dāng),可能導(dǎo)致起火爆炸、重金屬污染、有機(jī)物廢氣排放等多種問(wèn)題,危及人們的健康和生命。假如在拆解過(guò)程中造成電解液泄漏,電解液中的六氟磷酸鋰在空氣環(huán)境中容易水解出現(xiàn)五氟化磷等有害物質(zhì),會(huì)嚴(yán)重腐蝕人體、動(dòng)植物等。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授戴長(zhǎng)松表示,在動(dòng)力鋰電池回收的過(guò)程中,電解液是繞不過(guò)去的一個(gè)檻,電解液回收經(jīng)濟(jì)效益不高,而且易造成很大污染。所以,戴長(zhǎng)松認(rèn)為,電解液一定要進(jìn)行回收處理,而且要實(shí)現(xiàn)規(guī)模化的回收,在回收的同時(shí),不能出現(xiàn)新的污染。
戴長(zhǎng)松團(tuán)隊(duì)對(duì)電解液的回收進(jìn)行了積極探索。他們采取超臨界萃取方法,在一定條件(比如溫度32℃)和一定壓力下,二氧化碳變成超臨界體。超臨界體既具有溶劑的溶解性,又有氣體的擴(kuò)散性,此時(shí),電解液可以溶解在二氧化碳中,二氧化碳和電解液又容易分離,很容易實(shí)現(xiàn)二氧化碳和超臨界萃取出來(lái)的有機(jī)物進(jìn)行分開(kāi)。戴長(zhǎng)松告訴,這種萃取方法要一定的設(shè)備投資,設(shè)備一次投資比較大。
此外,盡管《拆解規(guī)范》明確說(shuō)明,本規(guī)范不適用于車用廢舊動(dòng)力鋰電池單體的拆解,但單體的拆解是遲早要面對(duì)的問(wèn)題。廢舊動(dòng)力鋰電池單體的冶煉要遵循國(guó)家再生金屬標(biāo)準(zhǔn)及有色重金屬冶煉公司安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)等有關(guān)要求,實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理成本較高。要把環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)降到低,恐怕一部《拆解規(guī)范》還不夠。
規(guī)模化拆解能否實(shí)現(xiàn)?
國(guó)家863電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)動(dòng)力鋰電池測(cè)試中心主任王子冬認(rèn)為,實(shí)現(xiàn)規(guī)模化拆解是低成本梯次利用的出路之一。由于動(dòng)力鋰電池回收量少,尺寸規(guī)格不統(tǒng)一,因此難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、自動(dòng)化拆解。
2017年八月四日,GB/T34015-2017《車用動(dòng)力鋰電池回收利用——余能檢測(cè)》、GB/T34013-2017《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》、GB/T34014-2017《汽車動(dòng)力鋰電池編碼規(guī)則》三項(xiàng)動(dòng)力鋰電池國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)內(nèi)容正式公布,一直在爭(zhēng)議旋渦中的動(dòng)力鋰電池標(biāo)準(zhǔn)終于塵埃落定。三項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),尤其是動(dòng)力鋰電池規(guī)格尺寸的統(tǒng)一,有利于動(dòng)力鋰電池進(jìn)行規(guī)模化拆解回收。
此外,2017年十一月十四日,國(guó)家工信部對(duì)《國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的重大環(huán)保技術(shù)裝備目錄(2017年版)》(征求意見(jiàn)稿)公開(kāi)征求意見(jiàn)。該征求意見(jiàn)稿共涉及140項(xiàng)重大環(huán)保技術(shù)裝備。其中,廢舊動(dòng)力鋰電池自動(dòng)化拆解成套裝備入選,其適用于廢舊動(dòng)力鋰電池資源綜合利用。在該意見(jiàn)稿中,廢舊動(dòng)力鋰電池自動(dòng)化拆解成套裝備關(guān)鍵技術(shù)包括:動(dòng)力鋰電池模組無(wú)損拆解技術(shù);拆卸后的非金屬?gòu)U棄物處理技術(shù);動(dòng)力鋰電池單體混合進(jìn)料全自動(dòng)拆解技術(shù)等。
隨著新能源汽車動(dòng)力鋰電池退役潮的到來(lái),統(tǒng)一了規(guī)格尺寸的動(dòng)力鋰電池,在拆解技術(shù)的推動(dòng)下,規(guī)模化拆解將不再是動(dòng)力鋰電池梯次利用的擋路石。
認(rèn)為,《車用動(dòng)力鋰電池回收利用拆解規(guī)范》雖然已正式執(zhí)行,但執(zhí)行效果還要看該規(guī)范的落地執(zhí)行情況,以及退役動(dòng)力鋰電池的規(guī)模、拆解回收技術(shù)的進(jìn)步程度等因素。動(dòng)力鋰電池的回收拆解對(duì)環(huán)境的影響也不容忽視,只有采取綜合措施,回收公司“劣幣驅(qū)逐良幣”的亂象才能得到治理。
所周知,退役動(dòng)力電池回收利用是新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展必須解決的一環(huán)。但據(jù)記者了解,目前,梯次利用和拆解回收技術(shù)不夠成熟,仍是制約退役動(dòng)力電池循環(huán)利用的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,尤其是動(dòng)力電池拆解工藝仍存較大進(jìn)步空間。動(dòng)力電池拆解究竟在動(dòng)力電池回收利用中占據(jù)何種地位?其面臨的關(guān)鍵難題是什么?又該如何突破?
業(yè)內(nèi)人士介紹,新能源汽車用動(dòng)力電池使用壽命一般為5-7年。從國(guó)家推廣新能源汽車至今,第1批上路的動(dòng)力電池已然到了“退休”年齡。
退役的電池因含鎳、鈷、錳等元素,再生利用價(jià)值,但如果得不到及時(shí)處理,則會(huì)帶來(lái)極大安全隱患。“廢舊動(dòng)力電池組體積大、含電量高、所用材料特殊,在一定溫度、濕度以及接觸不良等情況下,容易引發(fā)自燃或爆炸,無(wú)異于定時(shí)炸彈。另外不規(guī)范的拆解也會(huì)導(dǎo)致電池電解液泄漏、短路起火等問(wèn)題。”華北電力大學(xué)教授尹忠東指出。
據(jù)了解,目前退役鋰離子動(dòng)力電池回收主要有兩種方式:一是梯次利用,即讓退役電池繼續(xù)在電力儲(chǔ)能、低速電動(dòng)車等領(lǐng)域作為電源繼續(xù)使用;二是拆解回收,將無(wú)法繼續(xù)使用的電池進(jìn)行拆解,實(shí)現(xiàn)資源化回收利用。專家指出,梯次利用只是回收利用的一個(gè)環(huán)節(jié),退役動(dòng)力電池的“歸宿”還是要走向拆解。
顯然,從任何角度出發(fā),動(dòng)力電池回收企業(yè)提升動(dòng)力電池拆解能力都是“必備技能”。但業(yè)內(nèi)專家指出,由于該行業(yè)目前尚處于發(fā)展初期,各環(huán)節(jié)關(guān)鍵性技術(shù)還不夠成熟,無(wú)論是在技術(shù)上,還是在裝備上,均面臨較多難題。
回收到的電池種類不一,給拆解自動(dòng)化也帶來(lái)很大難度,降低了工作效率業(yè)
內(nèi)人士指出,由于成分復(fù)雜,動(dòng)力電池回收再利用面臨諸多較高技術(shù)門檻。
“對(duì)動(dòng)力電池梯次利用產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),評(píng)估是基礎(chǔ),拆解是關(guān)鍵,應(yīng)用是命脈。”北京匠芯電池科技有限公司副總經(jīng)理李曉峰表示,作為拆解的重要基礎(chǔ),動(dòng)力電池回收評(píng)估技術(shù)目前仍不成熟,比如缺乏新能源車輛非拆卸檢測(cè)方法,評(píng)估檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、效率低等。
北京賽德美資源再利用研究院總經(jīng)理趙小勇也指出,退役動(dòng)力電池殘值評(píng)估、快速檢測(cè)等技術(shù)存在瓶頸,回收企業(yè)難以拿到電池循環(huán)模型、動(dòng)力電池管理數(shù)據(jù)。“沒(méi)有數(shù)據(jù)支持,回收企業(yè)就難以實(shí)現(xiàn)對(duì)退役電池的快速檢測(cè)。”
退役動(dòng)力電池“家族”的復(fù)雜性也成為困擾企業(yè)的難題。“退役電池型號(hào)繁雜、結(jié)構(gòu)多樣、工藝差距較大,直接導(dǎo)致電池回收成本和拆解成本偏高、利用率偏低。”趙小勇告訴記者。
“回收到的電池種類不一,給拆解自動(dòng)化也帶來(lái)很大難度,降低了我們的工作效率。”談到動(dòng)力電池的標(biāo)準(zhǔn)缺失問(wèn)題,湖北德普智能裝備有限公司總經(jīng)理李妙弦感觸頗深。
企業(yè)和行業(yè)專家都在呼吁動(dòng)力電池體系和標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)
以上諸多問(wèn)題的存在直接造成了廢舊動(dòng)力電池回收利用的尷尬局面:拆解比直接報(bào)廢的成本還要高。而專家指出,造成此類問(wèn)題的一個(gè)重要原因,是我國(guó)沒(méi)有出臺(tái)動(dòng)力電池統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。隨著動(dòng)力電池回收利用產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)電池標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)的呼聲越來(lái)越高。
李妙弦指出,廢舊動(dòng)力鋰電池包回收處理的整個(gè)過(guò)程步驟繁多,涉及物理、化學(xué)、材料、工程等多個(gè)交叉學(xué)科,技術(shù)復(fù)雜冗長(zhǎng)。各企業(yè)選擇的技術(shù)路線、拆解方式各有不同,導(dǎo)致行業(yè)技術(shù)流通性差,技術(shù)成本高。
“企業(yè)和行業(yè)專家都在呼吁動(dòng)力電池體系和標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。”李妙弦表示,動(dòng)力電池的發(fā)展方向無(wú)疑決定了其回收行業(yè)的發(fā)展方向。如果電池生產(chǎn)有標(biāo)準(zhǔn)可依,在拆解上也必然能形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。有了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù),企業(yè)投入的成本也能有所降低。
那么,動(dòng)力電池的標(biāo)準(zhǔn)化具體涉及哪些內(nèi)容?中天鴻鋰清源股份有限公司總經(jīng)理陳進(jìn)昭進(jìn)一步解釋,相關(guān)部門需盡快完善動(dòng)力電池的設(shè)計(jì)制作與回收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),增加動(dòng)力電池單體電芯的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和拆解規(guī)范,增加強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的推進(jìn),并制定相關(guān)的控制標(biāo)準(zhǔn)。
在此背景下,另有業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè),相關(guān)部門或?qū)⑦M(jìn)一步優(yōu)化和完善電池梯次利用和儲(chǔ)能應(yīng)用的補(bǔ)貼政策,同時(shí)給予動(dòng)力電池梯次利用以研發(fā)補(bǔ)貼,引導(dǎo)產(chǎn)學(xué)研合作,研究基礎(chǔ)性技術(shù)與國(guó)內(nèi)廠家共享成果,降低動(dòng)力電池回收利用企業(yè)成本。