生產(chǎn)廠(chǎng)商、回收企業(yè)、實(shí)驗室,記者一路追蹤探訪(fǎng)——(引題)
動(dòng)力電池的循環(huán)利用之旅(一線(xiàn)調研)(主題)
“電池‘沒(méi)勁兒’了。”湖北武漢一家出行服務(wù)平臺的車(chē)隊負責人梁永不時(shí)會(huì )聽(tīng)到司機這樣抱怨。
車(chē)隊這批新能源汽車(chē)只開(kāi)了五六年,怎么會(huì )“沒(méi)勁兒”?梁永解釋?zhuān)W(wǎng)約車(chē)使用強度大,電池容量衰減快。
截至2023年,我國新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量已連續9年保持全球第一。同時(shí),我國已成為動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)領(lǐng)跑者,市場(chǎng)規模連續8年全球領(lǐng)先,建成了產(chǎn)業(yè)鏈最全、規模最大的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)體系。龐大基數下,廢舊動(dòng)力電池該如何處理?
不久前,國務(wù)院印發(fā)《推動(dòng)大規模設備更新和消費品以舊換新行動(dòng)方案》,要求實(shí)施回收循環(huán)利用行動(dòng),完善廢舊產(chǎn)品設備回收網(wǎng)絡(luò )。在湖北武漢、荊門(mén),記者追蹤一批動(dòng)力電池,調查其循環(huán)利用的過(guò)程。
回收——
新產(chǎn)業(yè)催生新增長(cháng)點(diǎn),回收渠道加速布局
了解到梁永所在車(chē)隊的情況,汽車(chē)公司售后服務(wù)人員聯(lián)系上格林美股份有限公司的動(dòng)力電池回收員。
第二天,回收員上門(mén),用絕緣膜把拆下的動(dòng)力電池層層包裹起來(lái),做好標記,裝車(chē)運往格林美武漢園區。
記者隨貨車(chē)來(lái)到園區,只見(jiàn)搬運叉車(chē)穩穩行駛,將電池送入車(chē)間,在自動(dòng)化設備中完成電池容量快速檢測。“容量較高的,會(huì )留在武漢再利用;衰減嚴重的,將被送往荊門(mén)園區處理。”格林美綠色產(chǎn)業(yè)(武漢)創(chuàng )新研究院副院長(cháng)別傳玉介紹。
格林美公司回收處理的動(dòng)力電池,約占全國退役動(dòng)力電池總量的1/10。這家企業(yè)曾以回收報廢汽車(chē)作為主營(yíng)業(yè)務(wù)之一,在全國有多個(gè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn),與不少車(chē)企建立了穩定合作渠道,進(jìn)入廢舊動(dòng)力電池回收領(lǐng)域,可謂順勢而為。近兩年,隨著(zhù)第一批新能源汽車(chē)的動(dòng)力電池陸續到達回收年限,該企業(yè)率先“吃”到紅利。
進(jìn)入新領(lǐng)域,形成增長(cháng)點(diǎn),并非易事。“回收渠道穩定與否,影響回收企業(yè)的成本,決定企業(yè)后續再利用環(huán)節的業(yè)務(wù)規模,這是第三方回收處理機構最關(guān)心的問(wèn)題之一。”中國汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新聯(lián)盟回收利用分會(huì )理事長(cháng)張宇平介紹。
實(shí)際上,可供回收的不僅包括退役動(dòng)力電池,還有電池生產(chǎn)過(guò)程中未被加工成電芯的廢料。記者調研發(fā)現,目前,廢料回收市場(chǎng)規模同樣不小。
在距離格林美荊門(mén)園區不遠的湖北億緯動(dòng)力有限公司電池廠(chǎng),一批批全新的鋰電池產(chǎn)品正有序下線(xiàn)。
惠州億緯鋰能股份有限公司,鋰電池制造頭部企業(yè)之一。億緯動(dòng)力電池廠(chǎng)正是由該企業(yè)投資建設,如今已發(fā)展為華中地區規模最大的動(dòng)力和儲能電池生產(chǎn)基地。在龍頭企業(yè)帶動(dòng)下,近百家企業(yè)集聚形成動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游。
格林美荊門(mén)園區動(dòng)力電池回收處理中心負責人黃冬波說(shuō),公司與億緯鋰能簽訂戰略合作協(xié)議,定向回收億緯動(dòng)力的廢料,將其處理成原材料后再返還給電池廠(chǎng)。這種回收模式被稱(chēng)作“廢料換原料”。
目前,格林美與國內外750多家整車(chē)廠(chǎng)和電池廠(chǎng)等產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)建立了定向回收合作關(guān)系,布局了包括武漢園區、荊門(mén)園區在內的5個(gè)大型廢舊動(dòng)力電池處理中心和100多個(gè)回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)。
格林美的網(wǎng)點(diǎn),構成一張巨大網(wǎng)絡(luò )的一部分——據工業(yè)和信息化部數據,我國已建成動(dòng)力電池回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)1萬(wàn)多個(gè)。去年,新能源汽車(chē)廢舊動(dòng)力電池綜合利用量22.5萬(wàn)噸。
利用——
梯次利用、再生利用“兩條腿”走路
回收只是第一步。退役動(dòng)力電池的循環(huán)利用之路才剛剛開(kāi)始。
在格林美武漢園區的動(dòng)力電池梯次利用工廠(chǎng),檢測容量較高的電池被送上工作臺。機械手臂揮舞擺動(dòng),將電池包拆解為模組、電芯,再由自動(dòng)搬運小車(chē)運送至加工生產(chǎn)線(xiàn)。工作人員說(shuō),這批電芯將被重新組合,制作成家用儲能柜。
“什么是梯次利用?”記者詢(xún)問(wèn)。工廠(chǎng)的工作人員解釋?zhuān)缤町斨谐R?jiàn)的場(chǎng)景——電動(dòng)玩具上用不了的電池,放在遙控器里繼續用——部分退役動(dòng)力電池雖不能滿(mǎn)足汽車(chē)動(dòng)力的要求,但經(jīng)過(guò)拆解、重組后,可應用于低速電動(dòng)車(chē)、通信基站、儲能柜和太陽(yáng)能路燈等。
而電量嚴重衰減的電池,也將繼續發(fā)揮價(jià)值。格林美荊門(mén)園區動(dòng)力電池再生利用工廠(chǎng)里,這些電池經(jīng)過(guò)放電、破碎、分選、浸出、溶劑萃取等步驟,提取出金屬鋰,制備成生產(chǎn)動(dòng)力電池的重要原材料——白色的碳酸鋰粉末。
再生利用,就是通過(guò)提取電池廢料或退役電池中的鋰、鈷、鎳等金屬材料,重新用于電池生產(chǎn)。在商業(yè)模式上,再生利用更為成熟。以金屬鋰為例,提取回收率每增加1個(gè)百分點(diǎn),每噸廢舊動(dòng)力電池的再生價(jià)值可直接提高數千元。
從延長(cháng)退役動(dòng)力電池使用壽命的角度看,梯次利用發(fā)揮的價(jià)值更高。在格林美武漢園區停車(chē)場(chǎng)附近,記者看到幾個(gè)工商業(yè)一體式儲能柜。“一組儲能柜約由幾十個(gè)循環(huán)利用的動(dòng)力電池包組成,一般可連續使用8至10年。”別傳玉說(shuō)。
梯次利用的商業(yè)化并不容易。業(yè)內人士告訴記者,受不同駕駛習慣和充電方式的影響,動(dòng)力電池退役后,電池包內每個(gè)電芯的剩余容量不一致,加之梯次利用應用場(chǎng)景較為分散,無(wú)形中增加了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設計、使用和維護成本。
此外,無(wú)損自動(dòng)化拆解電池是一大難題。目前市場(chǎng)上有5000多種動(dòng)力電池包,外形有方形、圓柱形、軟包等,內部結構和生產(chǎn)標準也各不相同,為柔性精細拆解帶來(lái)挑戰。
這個(gè)難題對電池生產(chǎn)商而言,相對更好解決。“我們最了解自家電池,拆解起來(lái)輕車(chē)熟路。”億緯鋰能項目經(jīng)理楊啟釗說(shuō),億緯鋰能正在荊門(mén)建設退役動(dòng)力電池梯次利用工廠(chǎng),預計2027年建成投產(chǎn),將實(shí)現關(guān)鍵工序流程智能化。
研發(fā)——
補短板解難點(diǎn),產(chǎn)學(xué)研合作潛力足
圍繞梯次和再生兩種循環(huán)利用路線(xiàn),全行業(yè)正加速技術(shù)攻關(guān)。
走進(jìn)位于武漢的東風(fēng)鴻泰循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園生產(chǎn)車(chē)間,搭載梯次利用電池的電動(dòng)叉車(chē)來(lái)回穿梭。“我們研發(fā)的這款梯次利用電池比傳統鉛酸電池重量輕、動(dòng)力強、續航長(cháng),一次充電可使用8小時(shí)。”工作人員說(shuō)。
根據我國的生產(chǎn)者責任延伸制度,車(chē)企應承擔退役動(dòng)力電池回收的主體責任。除與第三方回收處理機構合作外,一些車(chē)企開(kāi)始布局自有電池回收產(chǎn)業(yè)。
“我們研發(fā)了電池溯源管理系統,每塊電芯來(lái)自東風(fēng)生產(chǎn)的哪臺車(chē)、裝入哪塊梯次利用電池,都能查到。”東風(fēng)汽車(chē)旗下子公司東風(fēng)鴻泰相關(guān)負責人介紹,與第三方回收處理機構相比,車(chē)企對電池狀態(tài)等信息的掌握更精準,“隨著(zhù)大規模動(dòng)力電池退役,來(lái)源增加后,梯次利用產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和使用成本有望大幅降低。”
記者了解到,再生利用目前仍是多數企業(yè)的業(yè)務(wù)重點(diǎn)。然而,再生利用回收金屬時(shí),能耗較高,還易產(chǎn)生廢氣和危險廢棄物。
環(huán)保成為回收企業(yè)布局生產(chǎn)線(xiàn)的主要考慮因素。例如,荊門(mén)是湖北唯一的國家級循環(huán)經(jīng)濟示范城市,格林美荊門(mén)園區就位于當地的循環(huán)產(chǎn)業(yè)園。
在技術(shù)工藝方面,如何降低污染風(fēng)險?在武漢瑞科美新能源有限責任公司生產(chǎn)線(xiàn)上,記者看到,附著(zhù)在電芯極片上的磷酸鐵鋰粉末被機器震蕩剝離下來(lái)。“我們研發(fā)出動(dòng)力電池全流程物理法回收技術(shù),不使用水、酸堿溶液或其他溶劑,幾乎不產(chǎn)生廢液和廢氣。”公司董事長(cháng)曹元成介紹。
在提升資源整體回收率方面,再生利用還有進(jìn)步空間。“市面上電池正極材料,比如鎳、鈷金屬的回收率可以超過(guò)95%,但以石墨為代表的部分負極材料,還沒(méi)有充分實(shí)現高價(jià)值再利用。”湖北金泉新材料有限公司產(chǎn)品線(xiàn)總經(jīng)理歐陽(yáng)紅勇說(shuō),為此,公司成立新材料研究所,與地方高校聯(lián)合進(jìn)行科研攻關(guān)。
幾個(gè)月前,校企共建的退役動(dòng)力電池高值化利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗室成立。“實(shí)驗室將與企業(yè)開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作,以動(dòng)力電池的回收以及梯次、再生技術(shù)的高值化應用為主題進(jìn)行突破性研究。”實(shí)驗室副主任、武漢科技大學(xué)教授張一敏說(shuō)。
趨勢——
扶持引導力度加大,提升行業(yè)規范化程度
記者在某企業(yè)信息查詢(xún)平臺搜索發(fā)現,近1年內注冊成立的動(dòng)力電池回收利用相關(guān)企業(yè)達4.1萬(wàn)余家,其中小微企業(yè)占據相當比例。
不過(guò),據工業(yè)和信息化部已發(fā)布的信息,符合廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規范條件的企業(yè)僅5批100多家。
張宇平介紹,一些資質(zhì)不全的小作坊企業(yè)擅自回收拆解舊電池,并進(jìn)行粗加工牟利,這些“三無(wú)”產(chǎn)品存在較大的安全隱患,且面臨中間環(huán)節多、溯源管理難等問(wèn)題。
去年底,工業(yè)和信息化部起草的《新能源汽車(chē)動(dòng)力電池綜合利用管理辦法(征求意見(jiàn)稿)》公布,明確了各類(lèi)經(jīng)營(yíng)主體在動(dòng)力電池綜合利用過(guò)程中應承擔的責任。地方政府則拿出真金白銀的“政策包”,鼓勵合規企業(yè)更新技術(shù)、壯大產(chǎn)能。
“要讓符合規范的企業(yè)有更多資金投入研發(fā)攻關(guān)和購置環(huán)保設備,而不是和小作坊打價(jià)格戰。”荊門(mén)市經(jīng)信局副局長(cháng)彭勇說(shuō)。
企業(yè)在荊門(mén)當地新增相關(guān)高新技術(shù)發(fā)明專(zhuān)利并落地實(shí)施的,給予一次性獎勵50萬(wàn)元;每回收利用1噸廢舊動(dòng)力電池,給予補貼50元;新建規模較大的項目自開(kāi)工之日起2年內建成投產(chǎn)的,按照生產(chǎn)性設備購置發(fā)票金額的8%予以補助……去年11月,荊門(mén)發(fā)布支持廢舊動(dòng)力電池綜合利用的地方措施,從試點(diǎn)示范創(chuàng )建、技術(shù)創(chuàng )新、項目建設、金融財稅等多方面扶持產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
政策引導正在起效。在美華新材料(湖北)有限公司工廠(chǎng),兩條管道空中飛架,與隔壁的格林美荊門(mén)園區實(shí)現直接連通。項目負責人介紹,工廠(chǎng)計劃年回收利用廢舊動(dòng)力電池7萬(wàn)噸,提取出電池原材料,再輸送回格林美園區,用來(lái)制造電池級高純晶體材料,實(shí)現電池回收和生產(chǎn)流程的全閉環(huán)。
“我們將引進(jìn)動(dòng)力電池綜合利用企業(yè),構建‘電池回收—梯次利用—原料再生—電池再造—新能源汽車(chē)再裝配’的動(dòng)力電池全周期產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)鋰電池產(chǎn)業(yè)成為荊門(mén)首個(gè)2000億元級產(chǎn)業(yè)。”彭勇說(shuō),相關(guān)企業(yè)全部達產(chǎn)后,荊門(mén)的動(dòng)力電池回收利用產(chǎn)能將達23.8萬(wàn)噸/年。
有研究機構預測,到2025年,我國的動(dòng)力電池退役量將達82萬(wàn)噸。《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規劃》提出,到2025年,建成較為完善的動(dòng)力電池回收利用體系。數量更為龐大的動(dòng)力電池,將走上循環(huán)利用之旅。
(責任編輯:王芳)