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我国动力锂电池回收利用面临的主要问题与挑战二

时间:2018年08月16日 浏览次数:148次 来源:

(一)退役动力锂电池的安全性难以保证
    退役动力锂电池的质量直接影响梯次利用的安全。一方面,锂电池自身的安全性难以保证。锂金属化学特性活泼、易爆炸,在生产、运输和使用过程中,电芯的内外部短路、环境温度过高、机械外力滥用、过度充电等都可能引发事故;此外废旧动力锂电池在回收、拆解、处理过程中操作不当,也极易起火爆炸。另一方面,废弃动力锂电池品质不高。尽管新能源汽车企业已建立监测平台,但数据采集频次过低、密度太小,不足以有效分析电池的衰减情况,再进行二次利用寿命预测时,准确度会有偏差,电池的一致性无法保障。而由大量退役电池单体组成的储能系统遵循“木桶理论”,即最差的电池决定了整个储能系统的性能,若将有问题的电池继续用于通信基站,整个系统将面临巨大的安全风险。
(二)技术难度造成梯次利用成本瓶颈

    在通信基站领域,梯次利用电池的关键指标是成本和安全。然而,现阶段动力锂电池回收利用价格是储能锂电池价格的65%~85%,价格优势不明显。目前梯次利用主要有两种方案。

    第一种方案是将退役动力锂电池进行拆解电芯,集中筛选重新组成标准化模块。但退役动力锂电池的回收、运输、电池测试、筛选和系统重组等环节技术难度大、工艺复杂,且人工成本高昂,使退役电池梯次利用的经济意义荡然无存。据报道,采用机械法和湿法回收废旧磷酸铁锂电池,其回收处理1吨废旧电池的成本为8540元,而再生材料的收益仅8110元,亏损430元。
    第二种方案是在退役动力锂电池基础上直接改造使用,电池无需拆解,通过在电池的前端加装相应的DC或者AC转换器,再直接接入开关电源中作为备用电源使用。曾有测试数据显示,某基站断电之后仍坚持了20个小时,但此方案难以大规模推广。一方面,现阶段我国动力电池生产企业多达四五百家,电池的尺寸、接口、大小尚未实现标准化,给电池回收利用的便捷性、回收装备开发等造成极大不便。另一方面,退役电池若要再利用到备用电源中,电池材料对杂质含量的控制、批次稳定性以及一致性的要求都非常高,很难形成规模化市场,导致成本居高不下。
(三)市场混乱,回收网络体系不健全
    一是无资质的小作坊充斥市场。当前,我国锂电池回收市场长期处于散、乱、差状态,90%以上的废旧电池都流入了无资质的翻新小作坊。这些小作坊工艺设备落后,在回收后,仅对废弃锂电池进行简单修复,甚至重新包装后就流回二手市场。而一些损坏或报废的锂电池,则面临无人回收的局面。二是回收网络体系不健全。按照规定汽车生产企业应负责退役动力锂电池的回收,但汽车生产商通常将责任上移至电池供应商,而电池生产企业又没有全国性的回收网络,导致现阶段我国电池回收率不足3%。
(四)回收利用的法规体系亟待完善
    一是现有的政策法规支撑力和约束力不足。当前,我国已出台包括《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策》等30多项产业政策鼓励动力电池的梯次利用,但这些均为引导性或推荐性指导文件,对于不法贸易商没有任何约束力。二是责任主体不明确。电池生产商、整车企业、回收利用企业、消费者等相关主体责任不清,导致电池回收进程缓慢。数据显示,2016年我国进入拆解程序的动力锂电池不足1万吨,超过八成的已回收电池仍滞留在汽车生产企业。三是缺乏有效的商业模式。在整个产业链环节中,如何盈利、收益怎样分配、相关成本由谁承担等问题亟待解决。例如,高昂的回收费用由谁支付成难题。格林美、邦普循环科技、超威集团等专业电池回收企业数量少,规模小,且利润微薄甚至长期处于亏损窘境,而主机厂、电池厂、拆解厂也都未找到合适的运营模式。四是缺乏复合型人才。动力锂电池的回收处理过程涉及物理、化学、材料、工程等多个交叉学科,需要从事人员有相当丰富的知识储备,然而我国复合型人才稀缺。
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