若廢舊動(dòng)力蓄電池處置不當(dāng),將帶來(lái)生命健康、安全、環(huán)境污染等問(wèn)題。
近日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《廢鋰離子動(dòng)力蓄電池處理污染控制技術(shù)規(guī)范(征求意見稿)》(以下簡(jiǎn)稱《技術(shù)規(guī)范》),旨在防止廢鋰離子動(dòng)力蓄電池污染環(huán)境,保障人體健康。
中國(guó)有著全球最大的新能源汽車市場(chǎng),近年來(lái)發(fā)展勢(shì)頭迅猛。鋰離子電池因其具有能量密度高、自放電性能小、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是新能源汽車首選的動(dòng)力電池之一。
值得注意的是,由于鋰離子電池的使用壽命有限,加之技術(shù)不斷更新?lián)Q代,鋰離子電池即將迎來(lái)規(guī)模化退役、報(bào)廢“小高峰”。若廢舊動(dòng)力蓄電池處置不當(dāng),將帶來(lái)生命健康、安全、環(huán)境污染等問(wèn)題。
那么,《技術(shù)規(guī)范》的發(fā)布對(duì)我國(guó)動(dòng)力電池回收行業(yè)意味著什么?對(duì)實(shí)現(xiàn)廢舊動(dòng)力電池的資源再生利用,以及全過(guò)程的污染控制,又起到怎樣的推動(dòng)作用?
有序引導(dǎo) 完善體系
據(jù)統(tǒng)計(jì),今年我國(guó)動(dòng)力電池將進(jìn)入規(guī)?;艘垭A段,按70%可用于梯次利用計(jì)算,大約有6萬(wàn)噸動(dòng)力電池需要報(bào)廢處理。動(dòng)力電池回收利用迫在眉睫。
廢鋰離子動(dòng)力蓄電池何去何從、如何實(shí)現(xiàn)更清潔、綠色、安全的方式處理,這些問(wèn)題成為行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)?!都夹g(shù)規(guī)范》的出臺(tái),或許讓行業(yè)發(fā)展有路可循。
《技術(shù)規(guī)范》首先對(duì)“廢鋰離子動(dòng)力蓄電池”給出了明確的定義:?jiǎn)适г欣脙r(jià)值,或雖未喪失利用價(jià)值但被拋棄或者放棄的鋰離子動(dòng)力蓄電池,不包括在保質(zhì)期內(nèi)返廠故障檢測(cè)、維修翻新的鋰離子動(dòng)力蓄電池。繼而從污染控制技術(shù)要求、運(yùn)行環(huán)境管理要求、環(huán)境應(yīng)急管理要求等方面進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)范說(shuō)明。
“目前,各行業(yè)對(duì)環(huán)保的要求日益趨嚴(yán),《技術(shù)規(guī)范》的出臺(tái),通過(guò)對(duì)目前動(dòng)力電池回收過(guò)程中存在或者潛在的污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行梳理,支撐動(dòng)力電池回收利用過(guò)程綠色化,推動(dòng)行業(yè)更加規(guī)范化發(fā)展?!敝袊?guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所研究員孫峙告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。
“在這以前,我國(guó)并沒(méi)有專門針對(duì)動(dòng)力電池回收行業(yè)而提出的污染防治要求,只有一般性的規(guī)則?!敝袊?guó)電池聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)楊清雨認(rèn)為,作為整個(gè)回收行業(yè)規(guī)范體系的重要組成環(huán)節(jié),《技術(shù)規(guī)范》具有行業(yè)自身的特點(diǎn),就污染物控制對(duì)相應(yīng)的回收企業(yè)提出了詳細(xì)而具體的要求,有助于動(dòng)力電池回收產(chǎn)業(yè)向綠色化、環(huán)保化發(fā)展,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
事實(shí)上,近年來(lái),國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池回收利用政策不斷更新,涉及動(dòng)力電池管理辦法、溯源管理、管理平臺(tái)建設(shè)、規(guī)范條件、網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)與運(yùn)營(yíng)等各方面,還構(gòu)建了動(dòng)力蓄電池回收利用全生命周期國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系,引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,促進(jìn)動(dòng)力電池安全有序回收。
政策引導(dǎo)促進(jìn)企業(yè)回收意識(shí)不斷增強(qiáng)。據(jù)中國(guó)電池聯(lián)盟統(tǒng)計(jì),截至 2020年2月,全國(guó)共計(jì)130家企業(yè)申報(bào)了11229個(gè)回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn),平均每家車企申報(bào)86個(gè)回收網(wǎng)點(diǎn)。
“政策體系逐漸形成,標(biāo)準(zhǔn)逐漸完善,整個(gè)回收渠道體系的建設(shè)也有了更多依據(jù)?!睏钋逵暾f(shuō)。
不同環(huán)節(jié) 不同要求
技術(shù)的不斷革新正強(qiáng)化動(dòng)力電池回收全產(chǎn)業(yè)鏈的污染控制,推動(dòng)行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。在污染控制技術(shù)要求方面,《技術(shù)規(guī)范》從工藝過(guò)程污染控制技術(shù)要求、末端污染控制技術(shù)要求進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)范說(shuō)明。
孫峙表示,就技術(shù)路線而言,目前工業(yè)應(yīng)用的主要有兩類。一類是火法—濕法聯(lián)合回收工藝,即將廢電池通過(guò)高溫熔煉制備鈷—鎳—錳合金,再進(jìn)一步進(jìn)行濕法分離提純,得到相關(guān)產(chǎn)品。
另一類是熱解預(yù)處理—濕法冶金聯(lián)合回收工藝。即首先去除廢電池的有機(jī)物,經(jīng)破碎分選等,得到富含鋰等元素的黑粉,然后將黑粉采用濕法浸出工藝回收其中的有價(jià)金屬,進(jìn)一步制備電池正極材料。
“兩條路線各有特色,都是希望‘從電池中來(lái)’,再‘回電池中去’?!睂O峙說(shuō)。事實(shí)上,就動(dòng)力電池回收行業(yè)而言,我國(guó)走得比較靠前,“因?yàn)槲覀兊膯?wèn)題和需求出現(xiàn)得更早、更緊迫”。
廢鋰離子動(dòng)力電池回收涉及收集、貯存、運(yùn)輸及放電、破碎、分選、金屬提取等諸多關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),不同環(huán)節(jié)對(duì)污染控制有著不同的要求。
楊清雨告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》,在收儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié),重點(diǎn)關(guān)注的是電解液泄漏問(wèn)題。六氟磷酸鋰是電解液最重要的組成部分,約占電解液的43%,它易揮發(fā),釋放出氟化氫對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。而在拆解分選、冶煉環(huán)節(jié),則需保障工作環(huán)境的密閉性,以及廢氣廢水廢渣的處理?!皩?shí)現(xiàn)綠色安全回收,對(duì)企業(yè)的封閉環(huán)境、環(huán)保設(shè)備、環(huán)保工藝等要求較高?!?/p>
孫峙也表示,動(dòng)力電池環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)是目前業(yè)界最為關(guān)注的問(wèn)題之一。除了電解液泄漏,還有處理過(guò)程中產(chǎn)生銅鎳等重金屬污染、二次廢渣問(wèn)題;此外,若處理不當(dāng),殘電在倉(cāng)儲(chǔ)、破解過(guò)程中可能會(huì)引發(fā)自燃、爆炸等。
他指出,“前處理過(guò)程是動(dòng)力電池回收污染控制的重點(diǎn)?!?/p>
近年來(lái),有相關(guān)企業(yè)開始在電池前端設(shè)計(jì)時(shí),考慮如何在電池后端回收時(shí)如何更方便、安全和環(huán)保?!耙骖欕妱?dòng)汽車使用的需求,難度還比較大,但國(guó)內(nèi)外都在嘗試探索?!睂O峙說(shuō)。
前景廣闊 不斷探索
毫無(wú)疑問(wèn),新能源汽車的快速發(fā)展帶動(dòng)了鋰離子動(dòng)力電池的增長(zhǎng),也給鋰離子動(dòng)力電池的回收帶來(lái)了廣闊的市場(chǎng)前景。
有數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),2020年,我國(guó)動(dòng)力電池回收利用市場(chǎng)將達(dá)到107億元左右,其中梯級(jí)利用市場(chǎng)約64億元,再生利用市場(chǎng)約43億元。
楊清雨表示,電池回收的核心是盡可能延長(zhǎng)電池全生命周期,提升再生價(jià)值。其中,電池的梯次利用值得關(guān)注,從新能源汽車卸下來(lái)的動(dòng)力電池,根據(jù)安全性檢測(cè)和壽命預(yù)估,還可應(yīng)用于低速電動(dòng)車、電動(dòng)自行車、小規(guī)模分布式儲(chǔ)能等。
“除了技術(shù),目前行業(yè)更關(guān)注的是回收規(guī)模和經(jīng)濟(jì)性?!睏钋逵晏钩校壳笆袌?chǎng)上流通的退役動(dòng)力電池?cái)?shù)量規(guī)模低于行業(yè)預(yù)期,回收量不足、缺乏規(guī)模效應(yīng)或許是電池回收企業(yè)共同面臨的問(wèn)題。
在他看來(lái),原因可能包括消費(fèi)者的意識(shí)、回收渠道不暢等?!爱?dāng)動(dòng)力電池容量衰減到80%就達(dá)到了車用報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn),但電池價(jià)格較高,消費(fèi)者會(huì)有‘與其更換電池不如多開兩年直接換車’的想法。”楊清雨表示,總體來(lái)說(shuō),電池早晚會(huì)退役,行業(yè)前景廣闊,一方面需要引導(dǎo)消費(fèi)者通過(guò)正規(guī)的渠道回收電池,另一方面要加強(qiáng)監(jiān)管。
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授李金惠在近日召開的第十五屆固體廢物管理與技術(shù)國(guó)際會(huì)議的論文集中指出,當(dāng)前我國(guó)動(dòng)力電池回收體系建設(shè)尚不完善。目前動(dòng)力電池回收體系主要依托汽車生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有銷售網(wǎng)絡(luò)建設(shè),存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn),且操作人員的專業(yè)性不足。此外,動(dòng)力電池回收體系覆蓋率待提升,總體回收成本較高,回收利用企業(yè)效益不明顯。上下游企業(yè)的合作還有待加強(qiáng),回收體系的資源配置有待優(yōu)化。
在孫峙看來(lái),未來(lái)還需要加強(qiáng)電池回收技術(shù)和裝備的自動(dòng)化水平?!坝捎陔姵匕牟町愋暂^大,目前在拆解等技術(shù)方面有較大提升空間?!?/p>
專家們指出,要形成以企業(yè)為主導(dǎo)的電池回收產(chǎn)業(yè)鏈,還需要政府引導(dǎo)、科技支撐、公眾支持等多方共同推動(dòng)。
(編輯:逍遙客)
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