动力电池产业的缺失之环：电池回收

新能源汽车发展带动了动力电池产业的大发展产能在年年之间增长了很多倍年电池产业投资大概是千亿元在建核建的产能亿瓦时这么多电池年之后就进入大规模淘汰期谁来回收回收产业在哪里很遗憾这两个问题现在都没有答案

过去的一年里中国又多了一项足以和整个世界匹敌的记录新能源车产销量年中国的新能源车产量达到万辆而全球产量则刚刚超过万辆销量达到万辆其中纯电动车产销量分别达到万辆和万辆其余为插电式混动新能源车市占率突破不论按照任何标准新能源车痛苦的市场培育阶段即将成为历史进入大规模普及阶段了

一年产销量超过之前所有年份的保有量无疑算爆发式增长了新能源车其实就是电动车为主产业链已经迅速建立起来动力电池的生产进入了前所未有的高峰期

值得一提的是商用车去年产量在万辆其中米的中巴车由占据了商用车的后者依赖于中央转移支付和地方财政补贴而出现需求爆炸的现象而虽然商用车的绝对数字小于乘用车但使用的电池数量比例则倒过来商用车使用了的动力电池

电池回收的技术路线不成熟

严格地说动力电池并不止这点寿命而是因为年之后动力电池的储能将下降到左右影响续航力和用户体验这就到了该更换的时候了而动力电池的全寿命期可能长达年以上比整车寿命更长

其寿命期一般按照充放电次数来算而电池的正负极不同充放电次数存在很大差异动力电池先后经历了铅酸电池镍氢电池锂离子电池及燃料电池后者几乎为丰田独门技术

铅酸电池成本低性能可靠生产回收处理技术成熟但受到比能量和循环次数等因素的影响铅酸电池主要应用于低速短途车辆或轻度混合的电动汽车中即便使用不太频繁每天行驶距离不超过公里铅酸电池的寿命也只有年左右而且在生产和回收处理环节会对环境造成严重污染铅酸电池已经被排除出动力电池的主流阵容

而镍氢电池则被丰田福特和通用等公司大力推广福特的Rmger纯电动车和丰田普锐斯混合动力车等均采用镍氢动力电池但该种电池的比能量值较低且储氢难一般应用于混合动力汽车作为辅助动力难以应用于纯电动汽车

自年以来真正大行其道的是能量密度最高的锂离子动力电池如比亚迪大力鼓吹的磷酸铁锂电池值得指出的是比亚迪并未提供电池回收的技术手段

至于燃料电池据称丰田已经拥有了回收手段但在我国短期内不存在商业化的可能因此我们面临的主要问题仍然是锂离子动力电池的回收利用难题

就算只考虑锂电池电池种类也不少导致回收的技术路线相当复杂电池必须先进行预处理包括放电拆解粉碎分选拆解之后的塑料和金属壳体可以回收但代价高昂因为残余电压仍然高达数百伏不包括电池有一定危险电池壳体为了安全需要封装为不可自拆卸的形式打开颇费功夫就预处理环节而言肯定是赔本买卖

就算是锂电池正极材料也是五花八门主流的就有钴酸锂锰酸锂镍钴锰酸锂磷酸铁锂等用酸碱溶液浸出然后再经过多种化工程序对金属氧化物进行萃取但这些氧化物的成分萃取条件不同混合液更为棘手事先按照正极材料对电池分类成本也不低

回收正极金属已经是电池回收行当中最有利可图的一个环节但是程序太过复杂会算账的企业都对之却步除非金属价格高到年的份儿上现在大宗商品和有色金属稀土产品价格都在低谷徘徊用这些方法回收金属相当不划算更别提事后麻烦更大的废液处理照目前的技术水准单只废液处理一项就足以吃掉可怜的回收金属收益

而负极材料都是石墨硅电池只是试验室规模该材料太便宜只能做丢弃掩埋处理幸好石墨本身并不污染环境只占用空间

在目前技术条件下没有公司会主动投入回收产业那么只剩下被动应付这一途径了

至于被寄予厚望的石墨烯超级电容等电池方案其最大优点在于无须回收也没有什么值得回收的资源废弃不产生污染但其技术难度可能仍然迫使我们使用现有的技术方案

政策不是全能

从年起动力电池的生产就达到供不应求的程度这显然源于政策和市场的双重牵引作用而回收产业现在还处于散小乱差的程度事实上即便行业主管部门发改委工信部都不清楚现在成规模的动力电池回收企业有哪些回收能力如何

造成这种局面的原因自然在于目前的技术手段尚无创造回收利润的能力也就是说创造的新价值无法抵消回收花费的成本杀头的生意有人做赔本的买卖无人干

最迟年最早销售的新能源车上的动力电池都到了要更换的时候鉴于目前新能源车的销售形势届时需要处理的废旧电池可能超过工信部目前的预计万吨可能突破万吨

对于有效回收手段来说垃圾只是放错位置的资源但是两手抓瞎的电动汽车生产企业和动力电池生产企业而言这些垃圾恐怕更像定时炸弹如果在年内还没有建立有利可图的回收产业废电池就会像潮水一样淹没这些企业

为什么这些企业首当其冲日前工信部和发改委联合发布的电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策以下称政策第一次明确了责任主体和治理污染的逻辑是一样的谁产出谁负责谁污染谁治理

该游戏规则表明至少在目前这个阶段从政府层面还没有把电池回收看做有利可图的生意而是不得不规定责任的麻烦

政策对对废旧动力电池的收集分类贮存运输梯级利用再生监督管理等环节都作出规定貌似齐全实则只明确了一件事责任主体和追责方式即建立了可追溯体系

电池和电动车整车生产厂家在几年之内就会看到潮水一样的废旧电池被源源不断地运回来就像它们今天被卖出去一样当然不一样的是那时它们将成为烫手山芋

但是只靠行政命令和惩罚机制无法建立市场政策中缺失的内容恰恰对企业至关重要的如何得利

日企的经验可供参照

直到今天日本没有针对动力电池的专门法规但日本环保法规资源有效利用法节能法与再生资源法明确的情况下没有理由单独为动力电池制订一部法律法律本身也不能解决技术问题

日企在新能源车领域起步比我们早十几年丰田的普锐斯诞生于年按照日本人极其重视垃圾回收全国垃圾处理率达到推理日本应在新能源车诞生年内建立动力电池回收产业链但实际上并没有

即便对于丰田而言回收镍氢电池混动车用动力电池同样面临无利可图的困境这是直到年才在本土启动回收镍氢电池的项目的原因

在本土丰田与住友金属合作借助后者世界一流的高纯度提取技术丰田实现了混合动力车动力电池中镍的多次利用该项业务可回收电池组中的镍同时丰田化学工程和住友金属矿山配置了每年可回收相当于万辆混合动力车电池用量的专用生产线而年本田则与日本重化学工业公司合作做了类似的事情不过本田回收项目可以回收超过的稀土金属用于制造新镍氢电池

在几年前混合动力车电池中回收的镍只能用来生产不锈钢随着高精度镍提取及分离技术的发展现在回收的镍可以用来生产新电池丰田已经将镍回收利用技术推广到海外工厂

回收电池虽然是责任所在但日企也是依靠回收金属包括对日本来说极为宝贵的稀土元素作为回收产业驱动力

在欧洲丰田则表现出更积极的态度这与欧洲更为苛刻的环保法规有关丰田去年宣布实现对混动车电池的回收目标之前回收率

丰田同时延长SNAM公司法国优美科Umicore集团比利时合作关系由后两者分别对镍氢电池和锂电池进行回收而丰田含雷克萨斯自年起已经在欧洲累计销售了万辆混动车比目前我国的新能源车车保有量还要大

同时为了延长动力电池的使用寿命避免处理高峰的产能限制丰田还推进动力电池梯次利用项目去年丰田将凯美瑞混合动力车的废旧电池用于黄石国家公园设施储能供电

日产也与住友合作利用电动车聆风的废旧锂电池开发蓄电池系统作为太阳能发电的辅助储能系统用于在夜晚和光照不足天气下的独立供电

住友商事与日产合资成立的REnergy公司以电动车EV废旧锂电池的商业再利用为目标其公司成立年来已经成为商业上最成功的锂电池回收企业

日企在全球梯次建立回收产业链的经验表明即便政策发布尽管全社会都意识到电池回收产业建立迫在眉睫但在年我们成功地做到也是小概率事件除非我们能够引进日本企业的技术前提是对方愿意有代价分享否则建立的时间节点很可能推到年之后这时候废旧电池早就在责任企业的后院堆积如山了