薛楊,趙建有
(長安大學(xué)汽車學(xué)院,陜西 西安 710064)
近年來,我國新能源汽車市場規(guī)模保持快速增長勢頭。由我國汽車產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向可知,發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路。我國近些年新能源汽車產(chǎn)銷量分布如圖 1所示[1]。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示,2018年上半年,新能源汽車累計銷售 41.2萬輛,同比增長111.6%,新能源汽車累計產(chǎn)量已超過210萬輛,預(yù)計到2020年新能源汽車累計產(chǎn)銷量將達500萬輛。
圖1 我國2010-2017年新能源汽車產(chǎn)銷量分布
新能源汽車的大規(guī)模使用,將導(dǎo)致動力電池回收利用問題的集中爆發(fā)。根據(jù)經(jīng)驗,我國運營類新能源汽車動力電池報廢周期為3至5年,私人乘用車報廢周期為5至8年。這意味著,自2018年起,我國將逐漸面臨動力電池大規(guī)?;厥绽脝栴}。一方面,隨著大量動力電池的退役和報廢,其對健康、環(huán)境的影響及存在的安全隱患將成倍放大,不容忽視;另一方面,用來制造電池的鎳、鈷、鋰等金屬屬于不可再生資源。廢棄電池若不能有效回收處理,不僅對環(huán)境造成巨大污染和危害,也會造成資源浪費。因此,推動動力電池的回收利用工作可謂刻不容緩。
動力電池的回收利用通常根據(jù)電池剩余容量進行劃分界定,所以當前新能源汽車動力電池的回收途徑主要有兩種:一是電池拆解:將廢棄電池進行拆解,處理后回收其有利用價值的資源;二是梯次利用:主要針對剩余容量無法滿足汽車正常行駛的電池,但是此類電池仍可以在電池容量需求不大的其他設(shè)備中使用,比如將其應(yīng)用在備用電源市場、儲能市場、低速車市場等等。一般電池回收過程可分為預(yù)先處理、電極修復(fù)、浸出有價金屬以及化學(xué)純化四個工藝步驟。動力電池回收利用根據(jù)提取方法的不同可將回收技術(shù)分為三類:干法回收、濕法回收和生物回收技術(shù)。
早在2012年7月,我國就出臺了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》,明確提出要制定動力電池回收利用管理辦法,建立梯級利用和回收管理體系[2]。2017年12月1日,《車用動力電池回收利用拆解規(guī)范》正式實施,強調(diào)指出回收和拆解的企業(yè)應(yīng)具有相關(guān)的資質(zhì)。2018年1月4日,中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟回收利用分會在北京成立。2018年2月1日,《車用動力電池回收利用余能檢測》等三項動力電池新國標正式實施。緊接著3月2日又出來了《新能源汽車動力蓄電池回收利用試點實施方案》,總目標是到2020年建立起完善的動力電池回收體系。2018年7月31日,新能源汽車國家監(jiān)測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺在北京正式啟動運行。此外,《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》從 2018年8月1日實施,目的是加強新能源汽車動力蓄電池回收利用管理,規(guī)范行業(yè)發(fā)展。
成本高和盈利難的問題無疑是電池回收的主要障礙。當前參與其中的企業(yè)大多數(shù)都處于初步發(fā)展階段或者是微盈利經(jīng)營狀態(tài),更進一步的盈利還需要累積大量的時間和實踐經(jīng)驗,從而形成規(guī)模效應(yīng),這也是當前動力電池回收的重要突破口[3]。目前動力電池的回收來源主要包括電池生產(chǎn)企業(yè)、汽車維修企業(yè)以及報廢拆解企業(yè),電池企業(yè)與整車廠一般只回收自己生產(chǎn)的電池類型[4]。
首先,政府還未完善新能源汽車動力電池回收利用的專門立法,也未明確企業(yè)準入條件和相應(yīng)的管理辦法,現(xiàn)有企業(yè)大多采用粗放式的發(fā)展模式,阻礙了產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展;其次,由于現(xiàn)存政策并不具有強制性,且缺乏明確的獎懲機制,多數(shù)政策未能得到有效落實;最后,動力電池還未實現(xiàn)標準化,不同汽車電池的型號、規(guī)格、形狀等均不相同,顯然明顯增加了回收利用的難度。
一方面,缺乏動力電池回收、運輸、拆解和循環(huán)利用等各個環(huán)節(jié)的管理制度,導(dǎo)致企業(yè)競相壓價、競爭紊亂,回收過程中造成嚴重的環(huán)境污染和資源浪費現(xiàn)象;另一方面,相關(guān)責任體系沒有很好的落實到實際工作中,使整個回收利用體系基本處于無序自流的狀態(tài),導(dǎo)致目前電池回收利用率低、處置率提升困難。
一方面,由于我國對新能源汽車動力電池回收利用的研究起步比較晚,例如對循環(huán)制造回收技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的研究還不夠;另一方面,國內(nèi)動力電池回收處理普遍停留在對廢物的處理階段,再利用和循環(huán)再制造技術(shù)的研究不到位,對電池回收過程中所涉及到的生產(chǎn)安全和環(huán)境問題還沒有具體有效的保障措施[5]。
首先,對于回收的動力電池因為梯級利用模式跟不上,往往直接被當作報廢電池處理,導(dǎo)致了大量經(jīng)濟效益的流失;其次,動力電池回收需要經(jīng)過多個環(huán)節(jié)的工藝流程,要求投入較大的設(shè)備和人力成本,當前企業(yè)發(fā)展未達到規(guī)?;瑢?dǎo)致盈利難;最后,不同汽車企業(yè)的動力電池差異較大,包括電池的組成結(jié)構(gòu)、材料體系等等,進而回收難度和回收成本隨之增加。
從2018年起,我國市場的新能源汽車動力電池即將迎來回收的高峰期,就目前回收利用的發(fā)展現(xiàn)狀而言,即使退役的廢舊動力電池,仍然保持著80%左右的初始能量。所以,有效地回收新能源汽車動力電池,具有重要的現(xiàn)實意義。具體可從以下方面著手:
第一,科學(xué)合理的制定新能源汽車動力電池回收利用各個環(huán)節(jié)的法規(guī)和制度,加強執(zhí)法監(jiān)管,保障政策落實的強制力,并對動力電池實現(xiàn)標準化,系統(tǒng)梳理和規(guī)定動力電池的型號、規(guī)格、形狀、連接方式等工藝技術(shù),降低回收利用的難度;第二,加大力度宣傳規(guī)章制度,積極引導(dǎo)消費者,并對其進行培訓(xùn),還要根據(jù)押金制度增強公眾對廢舊電池的回收意識,從而使消費者都能自覺主動的參與到回收再利用活動中來;第三,全面落實新能源汽車動力電池編碼制度和可追溯體系,與社會征信體系掛鉤,并對電池的全壽命使用周期的各項信息,進行全面記錄,以便提升監(jiān)測和評估準確性,引導(dǎo)回收利用產(chǎn)業(yè)規(guī)范化發(fā)展。
第一,充分運用互聯(lián)網(wǎng)+的新一代信息技術(shù)手段,構(gòu)建規(guī)?;?、信息化、高效化的,包含生產(chǎn)企業(yè)、銷售企業(yè)、消費者、回收企業(yè)等在內(nèi)的廢舊動力電池回收利用管理體系,與此同時,積極落實生產(chǎn)者責任延伸制度,促使汽車生產(chǎn)企業(yè)在銷售新能源汽車時對電池的回收利用負責;第二,倡導(dǎo)動力電池回收遵照有限梯級利用的原則,通過評估電池的健康狀況,充分發(fā)揮廢舊電池的剩余價值,同時提取具有較高利用價值的元素,進而形成動力電池的閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈,使得資源利用率最高、污染程度最低;第三,探索新的回收模式,與汽車生產(chǎn)企業(yè)、動力電池生產(chǎn)企業(yè)、梯級利用企業(yè)以及報廢汽車回收拆解企業(yè)等共建回收網(wǎng)點,采用線上、線下相結(jié)合的方式構(gòu)建廢舊動力電池回收網(wǎng)絡(luò)。
第一,加大力度研發(fā)動力電池回收再利用的關(guān)鍵技術(shù),加快對廢舊電池自動化拆解技術(shù)、化學(xué)材料定向循環(huán)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān),進而實現(xiàn)低損耗、低投入、高效率;第二,根據(jù)市場情況和現(xiàn)有標準,建立準確度高、應(yīng)用范圍廣的動力電池健康狀態(tài)評估技術(shù),確保精確評估電池壽命,促使回收利用具有經(jīng)濟實用性和安全可行性;第三,鼓勵產(chǎn)學(xué)研用融合,使各個環(huán)節(jié)銜接緊密,實現(xiàn)動力電池利用效率的最大化及環(huán)保回收。
第一,政府引導(dǎo)和市場相結(jié)合,設(shè)立專項基金來發(fā)展動力電池回收利用,通過創(chuàng)新金融產(chǎn)品、保險品種和風險補償?shù)日?,為社會資本參與動力電池回收利用創(chuàng)造最大條件;第二,制定激勵實施細則,建立明確的賞罰機制,著重考慮依據(jù)電池組數(shù)、容量等方式對企業(yè)進行前期補貼和稅收優(yōu)惠,此外,開展動力電池回收利用的效益評估和技術(shù)成本分析,對具有商業(yè)價值的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式進行推廣示范[6];第三,拓展動力電池回收利用渠道,著實發(fā)揮大數(shù)據(jù)信息時代優(yōu)勢,開展APP、微信等多種形式的共享共用模式,充分挖掘廢舊電池回收利用價值,積極探索動力電池梯級利用場景和潛在市場,實現(xiàn)資源集約高效利用。
新能源汽車既是我國汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵,更是制造業(yè)轉(zhuǎn)型和實現(xiàn)汽車強國戰(zhàn)略的重要支撐。本文結(jié)合理論實踐,深入分析了加快我國新能源汽車動力電池回收利用的建議措施,分析結(jié)果表明,可以從增設(shè)完善專項立法、建立健全回收網(wǎng)絡(luò)、重視提升技術(shù)水平、加快強化融資支持,積極引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)規(guī)范發(fā)展、優(yōu)化設(shè)計協(xié)調(diào)發(fā)展、提質(zhì)增效創(chuàng)新發(fā)展、推動商業(yè)穩(wěn)步發(fā)展這四個方面入手,從而有效提升新能源汽車動力電池回收利用率,對節(jié)約資源、保護環(huán)境、降低成本、提高收益都具有重要意義。