湖北武汉:废旧动力电池回收循环利用调查

2024-08-27 00:05:42发布    浏览83次    信息编号:84110

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湖北武汉废旧动力电池回收循环利用调查

“电池没电了。”湖北武汉一家出行服务平台的车队经理梁勇经常听到司机们这样的抱怨。

这批新能源汽车怎么会用了五六年就“没电”了呢?梁勇解释道,网约车使用强度大,电池容量衰减快。

截至2023年,我国新能源汽车产销量已连续9年位居全球第一。与此同时,我国已成为动力电池行业的领军者,市场规模连续8年领跑全球,已建成最齐全、规模最大的动力电池产业体系。如此庞大的基数,废旧动力电池该如何处理?

前不久,国务院印发《推进大型设备更新和消费品以旧换新行动方案》,要求实施回收再利用行动,完善废旧产品和设备回收网络。在湖北武汉、荆门,记者跟踪了一批动力电池,调查了它们的回收过程。

回收利用——

新兴产业催生新增长点,回收渠道加速布局

在了解到梁勇车队的情况后,汽车公司售后服务人员立即联系了动力电池回收商。

第二天,回收人员上门,将拆解下来的动力电池用层层绝缘膜包裹,做好标记,装上货车,运往格林美武汉园区。

记者顺着货车来到园区,只见叉车平稳行驶,将电池送至生产车间,在自动化设备中完成电池容量快速测试。“容量较高的电池会留在武汉重复利用,衰减严重的电池则会被送往荆门园区处理。”格林美绿色产业(武汉)创新研究院副院长别传宇说。

格林美回收处理的动力电池约占全国退役动力电池总量的十分之一。该公司此前以回收报废汽车为主要业务之一,在全国拥有多个服务网点,与多家车企建立了稳定的合作渠道。进军废旧动力电池回收领域可以说是水到渠成。近两年,随着首批新能源汽车动力电池进入回收年限,该公司率先“收获”红利。

进入新领域、形成增长点并非易事。“回收渠道是否稳定影响回收企业的成本,决定企业后续再利用的业务规模,这是第三方回收处理机构最关注的问题之一。”中国汽车动力电池产业创新联盟回收分会理事长张玉平说。

事实上,可回收物不仅包括退役的动力电池,还包括电池生产过程中那些还未加工成电池芯的废旧物料,记者发现,目前的废旧回收市场也相当庞大。

在距离格林美荆门园区不远的一家电池工厂里,一批批锂电池新产品正有序下线。

亿纬锂能是锂电池龙头企业之一,该公司投资建设的亿纬动力电池厂,目前已发展成为华中地区最大的动力及储能电池生产基地,在龙头企业的带动下,聚集了近百家企业,形成了动力电池产业链上下游。

格林美荆门园区动力电池回收处理中心负责人黄东波表示,公司与亿纬锂能签订了战略合作协议,将亿纬锂能的废旧材料进行回收,加工成原材料后再返回电池厂,这种回收模式叫“以废为原料”。

目前,格林美已与750多家国内外整车厂、电池厂等产业链企业建立了针对性回收合作关系,布局了武汉园区、荆门园区等5个大型废旧动力电池处理中心和100余个回收服务网点。

格林美的网点构成了庞大网络的一部分——根据工信部的数据,我国已建成动力电池回收服务网点超过1万个,去年新能源汽车废旧动力电池综合利用量达22.5万吨。

使用 -

梯子的利用和回收是行走的两条腿

回收只是第一步,退役动力电池的回收之路才刚刚开始。

在格林美武汉园区的动力电池回收工厂里,测试量较高的电池被送入工作台,机械臂摆动,将电池包拆解成模组、电芯,再由自动运输车运送到加工产线。工作人员说,这批电芯将被重新组装,制成家用储能柜。

“什么是二次利用?”记者问。该厂工作人员解释道,就像生活中常见的场景——电动玩具中用不完的电池被装进遥控器继续使用一样,一些退役的动力电池虽然不能满足汽车的功率要求,但经过拆卸重新组装后,可以用于低速电动车、通讯基站、储能柜、太阳能路灯等。

电量衰减严重的电池仍会继续发挥作用。在格林美荆门园区的动力电池回收工厂里,这些电池经过放电、破碎、分选、浸出,再经过溶剂萃取提取出金属锂,然后制备成白色的碳酸锂粉末,这是生产动力电池的重要原料。

回收就是从电池废料或退役电池中提取锂、钴、镍等金属材料,重新用于电池生产。从商业模式上看,回收更为成熟。以锂金属为例,提取回收率每提高1个百分点,每吨废旧动力电池的回收价值可直接增加数千元。

从延长退役动力电池使用寿命的角度看,梯次利用发挥的价值更高。在格林美武汉园区停车场附近,记者看到几台工商业一体化储能柜。“一套储能柜由大约几十块回收的动力电池组组成,一般可以连续使用8到10年。”别传宇说。

电池二次利用的商业化落地并非易事。业内人士告诉记者,由于驾驶习惯、充电方式等各异,动力电池退役后,电池组中各电池单体的剩余容量并不一致。加之电池二次利用的应用场景较为分散,无形中增加了产品的开发设计、使用维护成本。

此外,电池无损自动化拆卸也是一大挑战,目前市面上动力电池包种类超过5000种,形状有方形、圆柱形、软包等,内部结构、生产标准也各有不同,给柔性化、精细化拆卸带来挑战。

这个问题对于电池生产企业来说相对容易解决。“我们最了解自己的电池,拆解起来也很熟练。”亿纬锂能项目经理杨启钊说。亿纬锂能正在荆门建设退役动力电池回收工厂,预计2027年建成投产,并将实现关键工艺流程的智能化。

研究与开发

产学研合作补短板解难潜力大

整个行业正围绕梯级、循环两条回收路线加快技术攻关。

走进武汉东风鸿泰循环经济产业园生产车间,搭载二次电池的电动叉车来回穿梭。“我们研发的二次电池比传统铅酸电池更轻、性能更强、使用寿命更长,一次充电可使用8小时。”工作人员说。

按照我国生产者责任延伸制度,汽车生产企业应承担退役动力蓄电池回收处理的主体责任,除与第三方回收处理机构合作外,部分汽车企业开始发展自身的电池回收产业。

“我们开发了电池追溯管理系统,可以追踪到每一块电池单体来自哪辆车、装在哪块二手电池上。”东风汽车旗下东风宏泰相关负责人表示,相比第三方回收处理机构,车企对电池状态等信息的掌握更为精准。“随着动力电池大规模退役、来源增多,二手产品的开发和使用成本有望大幅降低。”

记者了解到,回收利用仍是多数企业的经营重点,但金属回收需要消耗大量能源,且容易产生废气和危险废弃物。

环保成为回收企业布局生产线的主要考虑因素,如荆门是湖北省唯一的国家循环经济示范城市,格林美荆门园区就位于当地的循环工业园区内。

在技​​术、工艺方面,如何降低污染风险?在生产线上,记者看到,附着在电池电芯极片上的磷酸铁锂粉末被机器剥离下来。“我们研发了动力电池全流程物理回收技术,不使用水、酸碱溶液或其他溶剂,几乎不产生废液和废气。”该公司董事长曹元成说。

在提高资源整体回收利用率方面,回收利用仍有提升空间。“目前市场上正极材料如镍、钴金属的回收利用率可以超过95%,但以石墨为代表的一些负极材料尚未得到充分的高值化再利用。”湖北金泉新材料股份有限公司产品线总经理欧阳宏勇表示,为此,公司成立了新材料研究院,联合当地高校开展科研攻关。

几个月前,校企共建的“退役动力蓄电池高值化利用湖北省重点实验室”挂牌成立。“实验室将与企业开展产学研合作,在动力蓄电池回收利用、梯次再生技术高值化应用等方面开展突破性研究。”实验室副主任、武汉科技大学教授张益民说。

趋势 -

加大扶持引导力度,提高行业标准化建设水平

记者在某企业信息查询平台搜索发现,近一年来,已有超过4.1万家动力电池回收相关企业注册成立,其中小微企业占据了相当一部分比例。

但根据工信部公布的信息,目前符合废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件的企业仅有5批次100余家。

张玉平介绍,一些资质不全的小作坊随意回收拆解旧电池,进行粗加工牟利,这些“三无”产品存在很大安全隐患,且面临中间环节多、追溯管理难等问题。

去年底,工信部公布了《新能源汽车动力蓄电池综合利用管理办法(征求意见稿)》,明确了各经营主体在动力蓄电池综合利用方面的职责。地方政府更是拿出真金白银的“政策包袱”,鼓励合规企业更新技术、扩大产能。

“要让合规企业把更多的资金投入研发、购置环保设备,而不是跟小作坊打价格战。”荆门市经济和信息化局副局长彭勇说。

企业在荆门新增相关高新技术发明专利并实施的,给予一次性奖励50万元;回收废旧动力电池每吨给予50元补贴;新建大型项目开工两年内建成投产的,按生产设备发票金额的8%给予补贴……去年11月,荆门出台支持废旧动力电池综合利用的地方办法,从试点示范、技术创新、项目建设、财政税收等多方面支持产业发展。

政策引导正在见效。工厂内,两条管道架空建设,直接与隔壁的格林美荆门园区相连。据项目负责人介绍,工厂计划每年回收7万吨废旧动力电池,提取电池原料,再运回格林美园区制造电池级高纯度晶体材料,实现电池回收生产全流程闭环。

“我们将引进动力电池综合利用企业,打造‘电池回收—梯级利用—原材料再生—电池再造—新能源汽车再组装’全循环动力电池产业链,推动锂电池产业成为荆门首个2000亿元产业。”彭勇说,相关企业全部达产后,荆门动力电池回收利用产能将达到23.8万吨/年。

有研究机构预测,到2025年,我国动力电池退役量将达到82万吨,《工业绿色发展“十四五”规划》提出到2025年建成比较完善的动力电池回收体系,更多的动力电池将踏上回收利用的征程。

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