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迫在眉睫的电池回收问题——还原电池拆解回收过程

2019-11-11 浏览次数:2,151 次 汽车之家

一颗普通电池弃入大自然后,可以污染60万升水,相当于一个人一生的用水量。废电池无论是在大气中还是深埋于地下,其重金属成份都会随渗液溢出,造成地下水和土壤的污染,日积月累还会严重危害人类健康。因此,我们在研究动力电池从哪里来的同时,更需要了解它会到哪里去。

于是,在上期内容我们走访了多家车企,了解了动力电池成组、使用环节后,这次我们选择走访动力电池回收企业,以期还原电池回收产业的来龙去脉,并尝试着回答作为消费者最关心的新能源车报废“退休”问题,以及在回收过程中是否会造成污染,违背“环保”的初衷。

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1、首先需弄清楚为什么要回收动力电池?

一大波动力电池正在陆续退役

如果从2009年“十城千辆”工程算起,我国新能源汽车推广已经有10年的时间,而动力蓄电池使用年限一般在5至8年,有效寿命则在4至6年,这意味着早期投入市场的新能源车动力电池已处于陆续淘汰阶段。

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根据国家标准GB/T31484-2015中关于电动汽车电池标准循环寿命的规定:“经过500次1C充放电循环后,放电容量需大于初始电池容量的90%或经过1000次1C充放电循环后,放电容量需大于初始电池容量的80%即为合格标准(其中1C充放电循环的解释为:一次完整充放电,即从容量100%释放到0%,然后再充满,这就是1C充放电循环。)。”

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而关于电动汽车电池的使用寿命,国家规定在使用8年/12万公里后,电池容量不得低于初始容量80%的标准。除了国家标准外,各电动汽车厂家也有着对于自家电池使用寿命的规定。目前各厂家都有一套专业的机制和设备来检测电池的损耗程度,而各个厂家的标准基本基本都是:对于家庭电动汽车用户来说,正常使用10年/20万公里;公务用车使用6年/60万公里后,电池容量不得低于80%的标准。相对来说,目前电动汽车厂家关于电池使用寿命的标准要略高于国家标准。

车企关于新能源整车及电池包质保情况(部分)
序号 车企 整车质保 电池包质保
1 比亚迪 6年/15万公里 8年/15万公里
2 北汽新能源 3年/12万公里 8年/15万公里
3 上汽乘用车 5年/10万公里 8年/12万公里
4 吉利 3年/12万公里 8年/15万公里
5 奇瑞新能源 3年/12万公里 8年/12万公里
6 江淮 5年/10万公里 8年/15万公里
7 众泰 3年/6万公里 8年/12万公里
8 江铃新能源 3年/6万公里 8年/12万公里
9 上汽通用五菱 3年/6万公里 8年/12万公里
10 华晨宝马 3年/10万公里 8年/12万公里
制表:汽车之家 行业频道

无论标准高低,动力电池总有退役的时候。按照新能源汽车“5年/10万公里”的质保期,中国汽车技术研究中心曾做过一个测算,预计2020年,动力电池将进入规模化退役阶段,2020年累计将超过20万吨(24.6GWh),如果按70%可用于梯次利用计算,大约有累计6万吨电池需要报废处理。这意味着,新能源汽车动力蓄电池大规模报废的浪潮即将到来。

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处理不当,会对环境造成极大的伤害

显然,报废的锂电池如果随意丢弃或者处理不当,会对生态环境造成严重的负面影响,毕竟,其正负极都包含一定毒害性的化学物质、难降解的材料等,可能会对生态系统产生破坏,并最终对人类健康带来损害。

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动力电池主要材料中虽然不含汞、镉、铅等毒害性较大的重金属元素,但在正极、电解液等多种材料中也含有钴、镍、铜、锰、有机碳酸酯等具有一定毒害性的化学物质。部分难降解的有机溶剂及其分解和水解产物会对大气、水、土壤造成严重污染并对生态系统产生破坏;钴、镍、铜等重金属在环境中的富集效应最终会对人类健康带来损害。

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有效回收或可获得千亿市场

另一方面,有效的动力电池回收却能带来巨大的经济价值。很多人都知道,动力电池中含有锂、钴、镍等高价值金属,它们回收后能产生较大的资源价值。根据国海证券预测,仅聚焦磷酸铁锂、三元锂电池,按照磷酸铁锂电池报废期5年、三元锂电池报废期6年测算,2019年开始动力电池将进入规模性报废期,预计到2020年动力电池报废装机量将达到24.7GWh。预计2019-2025年动力电池回收合计市场空间有望超过600亿元,2019-2025年均复合增速有望达到50%。

不同类型动力电池的金属含量占比
动力电池类 主要包含金属 镍含量占比 钴含量占比 锰含量占比 锂含量占比 稀土元素含量占比
镍氢电池 镍、钴、铼 35% 4% 1% / 8%
钴酸锂电池 锂、钴 / 18% / 2% /
磷酸铁锂电池 / / / 1.1% /
锰酸锂电池 锂、锰 / / 10.7% 1.4% /
三元系材料 锂、镍、锰、钴 12% 5% 7% 1.2% /
数据来源:国海证券研究所;制表:汽车之家 行业频道

此外,资源的有限性也是动力电池回收的必要因素之一。以钴为例,全球钴储量约710万吨,主要集中在刚果(金)、澳大利亚、古巴、新喀里多尼亚、赞比亚和俄罗斯,中国仅占1%。刚果(金)的钴储量为340万吨,占全球钴储量的48%,居世界第一位,但由于刚果(金)地区政局不稳定,使得全球的钴供应具有了一定的不确定性。

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退役三元电池的正极材料经过加工提纯可再次用于三元前驱体的制造,可部分满足未来对于动力电池制造的需求,减少对于国外原材料进口的依赖,帮助企业控制原材料成本上涨带来的不利影响。据东方证券预测,到2025年回收的钴金属量能够占到当年需求的70%。通过对电池材料循环利用,可以很好的解决我国相关原材料资源短缺的问题。

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