政策不是全能 動力電池回收技術(shù)路線仍未明朗
時間:2016-02-17 14:33來源:汽車人傳媒 作者:西顧
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新能源汽車發(fā)展帶動了動力電池產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展，產(chǎn)能在2014年~2015年之間增長了很多倍。2015年動力電池裝車量超過200億瓦時，預(yù)計(jì)2016年會增加到大概500億瓦時。
新能源汽車發(fā)展帶動了動力電池產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展，產(chǎn)能在2014年~2015年之間增長了很多倍。2015年電池產(chǎn)業(yè)投資大概是1千億元，在建、核建的產(chǎn)能1800億瓦時。這么多電池，5、6年之后就進(jìn)入大規(guī)模淘汰期，誰來回收？回收產(chǎn)業(yè)在哪里？很遺憾，這兩個問題現(xiàn)在都沒有答案。
過去的一年里，中國又多了一項(xiàng)足以和整個世界匹敵的記錄：新能源車產(chǎn)銷量。2015年中國的新能源車產(chǎn)量達(dá)到34.05萬輛，而全球產(chǎn)量則剛剛超過50萬輛。銷量達(dá)到33.11萬輛，其中純電動車產(chǎn)銷量分別達(dá)到25.46萬輛和24.75萬輛（其余為插電式混動）。新能源車市占率突破1%，不論按照任何標(biāo)準(zhǔn)，新能源車痛苦的市場培育階段即將成為歷史，進(jìn)入大規(guī)模普及階段了。
一年產(chǎn)銷量超過之前所有年份的保有量，無疑算爆發(fā)式增長了。新能源車（其實(shí)就是電動車為主）產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)迅速建立起來，動力電池的生產(chǎn)進(jìn)入了前所未有的高峰期。
值得一提的是，商用車去年產(chǎn)量在10.25萬輛，其中6-8米的中巴車由占據(jù)了商用車的80%。后者依賴于中央轉(zhuǎn)移支付和地方財(cái)政補(bǔ)貼而出現(xiàn)“需求爆炸”的現(xiàn)象。而雖然商用車的絕對數(shù)字小于乘用車，但使用的電池?cái)?shù)量比例則倒過來：商用車使用了70%的動力電池。
新能源汽車發(fā)展帶動了動力電池產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展，產(chǎn)能在2014年~2015年之間增長了很多倍。2015年動力電池裝車量超過200億瓦時，預(yù)計(jì)2016年會增加到大概500億瓦時。2015年電池產(chǎn)業(yè)投資大概是1千億元，在建、核建的產(chǎn)能1800億瓦時。這么多電池，5、6年之后就進(jìn)入大規(guī)模淘汰期，誰來回收？回收產(chǎn)業(yè)在哪里？很遺憾，這兩個問題現(xiàn)在都沒有答案。
電池回收的技術(shù)路線不成熟
嚴(yán)格地說，動力電池并不止這點(diǎn)壽命。而是因?yàn)?、6年之后，動力電池的儲能將下降到80%左右，影響續(xù)航力和用戶體驗(yàn)，這就到了該更換的時候了。而動力電池的全壽命期，可能長達(dá)20年以上，比整車壽命更長。
其壽命期一般按照充放電次數(shù)來算，而電池的正負(fù)極不同，充放電次數(shù)存在很大差異。動力電池先后經(jīng)歷了鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池及燃料電池（后者幾乎為豐田獨(dú)門技術(shù)）。
鉛酸電池成本低、性能可靠、生產(chǎn)回收處理技術(shù)成熟，但受到比能量和循環(huán)次數(shù)等因素的影響，鉛酸電池主要應(yīng)用于低速短途車輛或輕度混合的電動汽車中。即便使用不太頻繁（每天行駛距離不超過30公里），鉛酸電池的壽命也只有2年左右。而且在生產(chǎn)和回收處理環(huán)節(jié)會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，鉛酸電池已經(jīng)被排除出動力電池的主流陣容。
而鎳氫電池則被豐田、福特和通用等公司大力推廣。福特的Rmger純電動車和豐田普銳斯混合動力車等均采用鎳氫動力電池，但該種電池的比能量值較低且儲氫難，一般應(yīng)用于混合動力汽車，作為輔助動力，難以應(yīng)用于純電動汽車。
自2006年以來，真正大行其道的是能量密度最高的鋰離子動力電池。如比亞迪大力鼓吹的磷酸鐵鋰電池。值得指出的是，比亞迪并未提供電池回收的技術(shù)手段。
至于燃料電池，據(jù)稱豐田已經(jīng)擁有了回收手段，但在我國短期內(nèi)不存在商業(yè)化的可能，因此，我們面臨的主要問題仍然是鋰離子動力電池的回收利用難題。
就算只考慮鋰電池，電池種類也不少，導(dǎo)致回收的技術(shù)路線相當(dāng)復(fù)雜。電池必須先進(jìn)行預(yù)處理，包括放電、拆解、粉碎、分選。拆解之后的塑料和金屬殼體可以回收，但代價高昂：因?yàn)闅堄嚯妷喝匀桓哌_(dá)數(shù)百伏（不包括18650電池），有一定危險；電池殼體為了安全需要，封裝為不可自拆卸的形式，打開頗費(fèi)功夫。就預(yù)處理環(huán)節(jié)而言，肯定是賠本買賣。
就算是鋰電池，正極材料也是五花八門，主流的就有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、磷酸鐵鋰等。用酸堿溶液浸出，然后再經(jīng)過多種化工程序，對金屬氧化物進(jìn)行萃取。但這些氧化物的成分萃取條件不同，混合液更為棘手。事先按照正極材料對電池分類，成本也不低。
回收正極金屬，已經(jīng)是電池回收行當(dāng)中最有利可圖的一個環(huán)節(jié)。但是程序太過復(fù)雜，會算賬的企業(yè)都對之卻步，除非金屬價格高到2011年的份兒上。現(xiàn)在大宗商品和有色金屬、稀土產(chǎn)品價格都在低谷徘徊，用這些方法回收金屬相當(dāng)不劃算，更別提事后麻煩更大的廢液處理。照目前的技術(shù)水準(zhǔn)，單只廢液處理一項(xiàng)，就足以吃掉可憐的回收金屬收益。
而負(fù)極材料都是石墨（硅電池只是試驗(yàn)室規(guī)模），該材料太便宜，只能做丟棄掩埋處理。幸好石墨本身并不污染環(huán)境，只占用空間。
在目前技術(shù)條件下，沒有公司會主動投入回收產(chǎn)業(yè)。那么只剩下被動應(yīng)付這一途徑了。
至于被寄予厚望的石墨烯、超級電容等電池方案，其最大優(yōu)點(diǎn)在于無須回收（也沒有什么值得回收的資源），廢棄不產(chǎn)生污染。但其技術(shù)難度可能仍然迫使我們使用現(xiàn)有的技術(shù)方案。
政策不是全能
從2014年起，動力電池的生產(chǎn)就達(dá)到供不應(yīng)求的程度。這顯然源于政策和市場的雙重牽引作用。而回收產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在還處于散小亂差的程度。事實(shí)上，即便行業(yè)主管部門（發(fā)改委、工信部）都不清楚，現(xiàn)在成規(guī)模的動力電池回收企業(yè)有哪些，回收能力如何。
造成這種局面的原因，自然在于目前的技術(shù)手段，尚無創(chuàng)造回收利潤的能力。也就是說，創(chuàng)造的新價值無法抵消回收花費(fèi)的成本。殺頭的生意有人做，賠本的買賣無人干。
最遲2020年，最早銷售的新能源車上的動力電池都到了要更換的時候。鑒于目前新能源車的銷售形勢，屆時需要處理的廢舊電池可能超過工信部目前的預(yù)計(jì)——12~17萬噸，可能突破20萬噸。
對于有效回收手段來說，垃圾只是放錯位置的資源。但是兩手抓瞎的電動汽車生產(chǎn)企業(yè)和動力電池生產(chǎn)企業(yè)而言，這些垃圾恐怕更像定時炸彈。如果在4年內(nèi)還沒有建立“有利可圖”的回收產(chǎn)業(yè)，廢電池就會像潮水一樣淹沒這些企業(yè)。
為什么這些企業(yè)首當(dāng)其沖？日前工信部和發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布的《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策》（以下稱《政策》）第一次明確了責(zé)任主體，和治理污染的邏輯是一樣的：誰產(chǎn)出誰負(fù)責(zé)，誰污染誰治理。
該游戲規(guī)則表明，至少在目前這個階段，從政府層面，還沒有把電池回收看做有利可圖的生意，而是不得不規(guī)定責(zé)任的麻煩。
《政策》對對廢舊動力電池的收集、分類、貯存、運(yùn)輸、梯級利用、再生、監(jiān)督管理等環(huán)節(jié)都作出規(guī)定。貌似齊全，實(shí)則只明確了一件事：責(zé)任主體和追責(zé)方式，即建立了可追溯體系。
電池和電動車整車生產(chǎn)廠家在幾年之內(nèi)，就會看到潮水一樣的廢舊電池被源源不斷地運(yùn)回來——就像它們今天被賣出去一樣——當(dāng)然，不一樣的是，那時它們將成為燙手山芋。
但是，只靠行政命令和懲罰機(jī)制無法建立市場。《政策》中缺失的內(nèi)容恰恰對企業(yè)至關(guān)重要的：如何得利。
日企的經(jīng)驗(yàn)可供參照
直到今天，日本沒有針對動力電池的專門法規(guī)。但日本環(huán)保法規(guī)（《資源有效利用法》、《節(jié)能法》與《再生資源法》）明確的情況下，沒有理由單獨(dú)為動力電池制訂一部法律。法律本身也不能解決技術(shù)問題。
日企在新能源車領(lǐng)域起步比我們早十幾年，豐田的普銳斯誕生于1997年。按照日本人極其重視垃圾回收（全國垃圾處理率達(dá)到100%）推理，日本應(yīng)在新能源車誕生5年內(nèi)建立動力電池回收產(chǎn)業(yè)鏈，但實(shí)際上并沒有。
即便對于豐田而言，回收鎳氫電池（混動車用動力電池），同樣面臨無利可圖的困境。這是直到2011年才在本土啟動回收鎳氫電池的項(xiàng)目的原因。
在本土，豐田與住友金屬合作，借助后者世界一流的高純度提取技術(shù)，豐田實(shí)現(xiàn)了混合動力車動力電池中鎳的多次利用，該項(xiàng)業(yè)務(wù)可回收電池組中50%的鎳； 同時豐田化學(xué)工程和住友金屬礦山配置了每年可回收相當(dāng)于1萬輛混合動力車電池用量的專用生產(chǎn)線；而2012年，本田則與日本重化學(xué)工業(yè)公司合作，做了類似的事情。不過，本田回收項(xiàng)目可以回收超過80%的稀土金屬，用于制造新鎳氫電池。
在幾年前，混合動力車電池中回收的鎳只能用來生產(chǎn)不銹鋼。隨著高精度鎳提取及分離技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在回收的鎳可以用來生產(chǎn)新電池。豐田已經(jīng)將鎳回收利用技術(shù)推廣到海外工廠。
回收電池雖然是責(zé)任所在。但日企也是依靠回收金屬（包括對日本來說極為寶貴的稀土元素），作為回收產(chǎn)業(yè)驅(qū)動力。
在歐洲，豐田則表現(xiàn)出更積極的態(tài)度，這與歐洲更為苛刻的環(huán)保法規(guī)有關(guān)。豐田去年宣布，實(shí)現(xiàn)對混動車電池100%的回收目標(biāo)，之前回收率91%。
豐田同時延長SNAM公司（法國）、優(yōu)美科（Umicore）集團(tuán)（比利時）合作關(guān)系，由后兩者分別對鎳氫電池和鋰電池進(jìn)行回收。而豐田（含雷克薩斯）自2000年起，已經(jīng)在歐洲累計(jì)銷售了85萬輛混動車，比目前我國的新能源車車保有量還要大。
同時，為了延長動力電池的使用壽命，避免處理高峰的產(chǎn)能限制。豐田還推進(jìn)動力電池梯次利用項(xiàng)目。去年，豐田將凱美瑞混合動力車的廢舊電池用于黃石國家公園設(shè)施儲能供電。
日產(chǎn)也與住友合作，利用電動車聆風(fēng)的廢舊鋰電池開發(fā)蓄電池系統(tǒng)，作為太陽能發(fā)電的輔助儲能系統(tǒng)，用于在夜晚和光照不足天氣下的獨(dú)立供電。
住友商事與日產(chǎn)合資成立的4R Energy公司，以電動車EV廢舊鋰電池的商業(yè)再利用為目標(biāo)，其公司成立5年來，已經(jīng)成為商業(yè)上最成功的鋰電池回收企業(yè)。
日企在全球梯次建立回收產(chǎn)業(yè)鏈的經(jīng)驗(yàn)表明，即便《政策》發(fā)布，盡管全社會都意識到電池回收產(chǎn)業(yè)建立迫在眉睫，但在2020年，我們成功地做到也是小概率事件。除非我們能夠引進(jìn)日本企業(yè)的技術(shù)（前提是對方愿意有代價分享），否則，建立的時間節(jié)點(diǎn)很可能推到10年之后——這時候廢舊電池早就在責(zé)任企業(yè)的后院堆積如山了。
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