回收處理發(fā)展空間仍大
1、退役電池回收體系初步建立,生產(chǎn)者責(zé)任延伸促進(jìn)回收網(wǎng)絡(luò)緊密化
2017年1月國(guó)務(wù)院印發(fā)的《生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度推行方案》中,明確了電池的回收責(zé)任歸生產(chǎn)者所有,要求電動(dòng)汽車(chē)及動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)建立廢舊電池回收網(wǎng)絡(luò),利用售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)回收廢舊電池,統(tǒng)計(jì)并發(fā)布回收信息,確保廢舊電池規(guī)范回收利用和安全處置。
汽車(chē)廠商負(fù)責(zé)全程追溯:汽車(chē)生產(chǎn)廠商生產(chǎn)時(shí)優(yōu)先使用再生原料、安全環(huán)保材料,考慮可回收性、可拆解性,并且將出售給消費(fèi)者的產(chǎn)品進(jìn)行編碼,建立全生命周期追溯系統(tǒng)。
經(jīng)銷(xiāo)商與售后網(wǎng)點(diǎn)保障回收處置:同時(shí),汽車(chē)生產(chǎn)廠商建立售后服務(wù)網(wǎng)點(diǎn),統(tǒng)計(jì)并發(fā)布回收信息,確保廢舊電池規(guī)范回收利用和安全處置。
消費(fèi)-主動(dòng)提出回收:消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)、使用汽車(chē)/動(dòng)力電池直至報(bào)廢,通知汽車(chē)售后的回收部門(mén)
經(jīng)銷(xiāo)和售后網(wǎng)點(diǎn)回收并通知下一步回收拆解:對(duì)于電池:售后網(wǎng)點(diǎn)對(duì)廢舊動(dòng)力電池進(jìn)行統(tǒng)一整理后,通知專(zhuān)業(yè)電池回收公司;對(duì)于整車(chē):通知報(bào)廢汽車(chē)拆解企業(yè)進(jìn)行拆解,拆解出的電池自行回收處理或通知專(zhuān)業(yè)電池回收公司處理。
電池回收企業(yè)梯次利用/拆解再生完成循環(huán):廢舊動(dòng)力電池公司通過(guò)對(duì)電池的安全性以及可利用性進(jìn)行分類(lèi),通知?jiǎng)恿﹄姵鼗厥绽觅Y源再生企業(yè),將可以利用的動(dòng)力電池合理分配給需要低動(dòng)力電池的企業(yè),或者銷(xiāo)售給有電池企業(yè)授權(quán)的回收網(wǎng)點(diǎn),回收網(wǎng)點(diǎn)通過(guò)檢測(cè)不同電池廢舊程度、電量以及可再利用的價(jià)值,對(duì)電池匹配使用。
對(duì)于不能利用的電池進(jìn)行拆解并將原材料出售給相應(yīng)的電池生產(chǎn)企業(yè),完成循環(huán)。

在此政策背景下,動(dòng)力電池的回收體系將進(jìn)一步明晰,電池廠商-車(chē)企-消費(fèi)者-回收/處理企業(yè)-電池廠商/其他廠商的循環(huán)機(jī)制得到認(rèn)可,第三方回收/處理企業(yè)能夠與上/下游建立更密切的聯(lián)系,而此前提到的小作坊等渠道由于無(wú)法與合法渠道直接對(duì)接,其生存空間料將進(jìn)一步被壓縮。
2、回收再生方案:梯次利用仍有提升空間,拆解技術(shù)成熟度高被替代的廢舊電池主要有梯次利用和拆解兩種處理模式。
梯次利用的循環(huán)體系已經(jīng)形成
梯次利用指退役動(dòng)力電池經(jīng)過(guò)測(cè)試、篩選、重組等環(huán)節(jié),再次用于低速電動(dòng)車(chē)、備用電源、電力儲(chǔ)能等運(yùn)行工況相對(duì)良好、對(duì)電池性能要求較低的領(lǐng)域。
目前梯次利用的主要領(lǐng)域仍在儲(chǔ)能和調(diào)峰,以中國(guó)鐵塔為例,其鐵塔備電、削峰填谷站等儲(chǔ)備電量需求約8800kWh(目前主要使用壽命短、能量密度低、價(jià)格低的鉛酸電池),而隨著環(huán)保、效率等要求之下,對(duì)鉛酸電池的替代料將為動(dòng)力電池梯次利用打開(kāi)巨大的需求缺口。
目前以PACK(電池包,即多級(jí)串并聯(lián)電池構(gòu)成模組)+BMS(電池管理系統(tǒng))為主的梯次利用技術(shù)是較為主流的選擇。
PACK工序分為加工、組裝、包裝三大部分,其核心是將多個(gè)單一的電芯通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)串聯(lián)和并聯(lián)起來(lái)形成電池包。
具體操作過(guò)程中由于需要考慮整個(gè)電池包的機(jī)械強(qiáng)度、系統(tǒng)匹配等問(wèn)題,需要涉及熱管理、電流控制與檢測(cè)、模組拼裝設(shè)計(jì)以及計(jì)算機(jī)虛擬開(kāi)發(fā)等大量的成熟技術(shù)相互交叉協(xié)作,是梯次利用過(guò)程中的高門(mén)檻環(huán)節(jié)。
BMS電池管理系統(tǒng)的主要功能是智能化管理及維護(hù)各個(gè)電池單元,防止電池出現(xiàn)過(guò)充電和過(guò)放電,并實(shí)時(shí)監(jiān)控電池狀態(tài),從而起到保護(hù)電池使用壽命的作用。
BMS是管理系統(tǒng)、控制、顯示、通信、信息采集模組的集合,起到了銜接整車(chē)、電池和整個(gè)電池系統(tǒng)的紐帶作用,對(duì)于電池廠商而言,BMS體現(xiàn)了廠商的核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力,而對(duì)于動(dòng)力電池梯次利用而言,BMS則決定了再利用電池的適用范圍、壽命和整體價(jià)值。

狹義的梯次利用僅指電池的重組再利用,而當(dāng)前磷酸鐵鋰電池的梯次利用回收利用體系已經(jīng)形成,其內(nèi)涵已經(jīng)成為圍繞著可利用資源展開(kāi)的全周期、多層次的利用:當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入報(bào)廢期后(一般車(chē)的使用壽命比電池長(zhǎng)),將經(jīng)歷:
(1)高性能電池篩選:車(chē)企、汽車(chē)拆解廠和部分回收企業(yè)會(huì)將報(bào)廢電池中一致性較高、性能相對(duì)較好的電池通過(guò)檢測(cè)等方式篩選出來(lái),配組或委托其他企業(yè)配組為電池組,進(jìn)而出售給下游以中國(guó)鐵塔為代表的梯次利用企業(yè)。
(2)拆解:對(duì)于狀態(tài)較差、沒(méi)有直接利用價(jià)值的電池,多數(shù)會(huì)歸集到第三方回收企業(yè)手中,回收企業(yè)利用物理法或濕法進(jìn)行拆解再利用,將其中的銅、鋁、隔膜等原材料提取并直接銷(xiāo)售,磷酸鐵鋰電池的正極材料粉、負(fù)極材料粉將進(jìn)入修復(fù)階段。
(3)修復(fù):修復(fù)的目的是為了將磷酸鐵鋰的材料粉進(jìn)一步提純,以獲得更高的售價(jià)。同時(shí),梯次利用后退役的電池將同樣接收拆解/修復(fù)等流程,實(shí)現(xiàn)多維度的層層利用。

整個(gè)循環(huán)流程中,一般的回收企業(yè)有三個(gè)盈利點(diǎn),即(1)出售初次篩選狀態(tài)較好、能夠直接梯次利用的電池;(2)出售拆解后的原材料;(3)出售修復(fù)過(guò)的正/負(fù)極材料。
但目前梯次利用由于技術(shù)和商業(yè)化兩方面問(wèn)題。
從技術(shù)角度來(lái)看,由于動(dòng)力電池一致性較差、壽命不一,BMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)將會(huì)和電池實(shí)際狀況發(fā)生背離,從而使進(jìn)行梯次利用過(guò)程中面臨安全、產(chǎn)品品質(zhì)等方面的挑戰(zhàn);
從商業(yè)化角度來(lái)看,一方面目前梯次利用的產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)化程度相對(duì)較低,另一方面因?yàn)殡姵匦吞?hào)不一,配組時(shí)需要的電池量基數(shù)將很大,則篩選、配組和加工成本仍相對(duì)較高,只有少數(shù)技術(shù)成熟的企業(yè)才能獲取經(jīng)濟(jì)效益。
盡管如此,目前已經(jīng)有多家行業(yè)龍頭與中國(guó)鐵塔等下游利用企業(yè)達(dá)成了研究和應(yīng)用的戰(zhàn)略合作協(xié)議,隨著動(dòng)力電池各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的不斷出臺(tái)和實(shí)施,電池的一致性將大幅提高,而緊密的合作關(guān)系將使梯次利用的應(yīng)用問(wèn)題在未來(lái)迎刃而解。
