回收難牽絆鋰電池發(fā)展

趙彥恒|文

從鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、再到鋰離子電池，電池技術(shù)的發(fā)展一直在不斷提升。可是提升的速度相對于工業(yè)規(guī)模的發(fā)展速度而言，和人類對能量的需求程度而言，顯得太慢了。甚至有人戲言，人類的進步都被卡在“電池”這兒了。

1860年，法國喬治·雷克蘭士發(fā)明了電池，而鋰電池則來自發(fā)明家愛迪生。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環(huán)境要求非常高，所以鋰電池長期沒有得到應(yīng)用。

傳統(tǒng)需求穩(wěn)步增長

鋰電池傳統(tǒng)用途主要以筆記本電腦、手機等消費電子產(chǎn)品為主，該領(lǐng)域需求總體穩(wěn)步增長。具體到我國鋰電池生產(chǎn)量：2013年為47.68億只，同比增長13.93%；2014年為53.87億只，同比增長12.97%。而受經(jīng)濟增速下滑影響，2015年1～4月生產(chǎn)量為15.08億只，同比下降7.38%。手機是鋰電池的主要消費領(lǐng)域之一，智能手機滲透率持續(xù)提升，且智能手機容量持續(xù)提升。2013年，全球手機銷量18.22億部，同比增長4.82%，而智能手機為10.19億部，增速為40.55%，占比為55.96%；2014年，全球智能手機出貨量為13.01億部，同比增長27.63%，市場占比預(yù)計在65%以上。同時，我國智能手機市場占有率大幅提升，2014年第四季度我國聯(lián)想、華為和小米合計生產(chǎn)量為6480萬部，同比大幅增長78.02%，對應(yīng)市場份額由2013年第四季度的12.44%提升至2014年第四季度的17.26%。伴隨國產(chǎn)品牌智能手機全球認(rèn)可度提升，預(yù)計2015年我國智能手機市場份額將持續(xù)提升。總之，伴隨經(jīng)濟企穩(wěn)，預(yù)計我國傳統(tǒng)領(lǐng)域鋰電池需求量穩(wěn)步增長，而智能手機電池容量提升將帶動材料需求增長。

鋰電池生產(chǎn)線

新政策增加鋰電池市場份額

傳統(tǒng)電動自行車動力電池以鉛酸電池為主，近年來綠色化和輕便化成為電動自行車發(fā)展的主要趨勢，為此鋰電池正逐步滲透鉛酸電池市場份額。為適應(yīng)行業(yè)發(fā)展，2015年1月26日，財政部公布了《關(guān)于電池、涂料征收消費稅的通知》。

通知明確：自2015年2月1日起對電池、涂料征收消費稅，具體在生產(chǎn)、委托加工和進口環(huán)節(jié)征收，適用稅率均為4%；對無汞原電池、金屬氫化物鎳蓄電池、鋰原電池、鋰離子蓄電池、太陽能電池、燃料電池和全釩液流電池免征消費稅；2015年12月31日前對鉛蓄電池緩征消費稅，自2016年1月1日起，對鉛蓄電池按4%稅率征收消費稅。受上述政策影響以及伴隨我國鋰電池單位瓦時成本的逐步降低，鉛酸電池在電動自行車領(lǐng)域的價格優(yōu)勢將進一步縮小，鋰電池?zé)o疑將加速替代其市場。2014年，我國電動自行車產(chǎn)量為2904萬輛，同比增長14.86%，預(yù)計鋰電池滲透率約13%。根據(jù)機構(gòu)預(yù)測，2017年我國鋰電電動自行車產(chǎn)量將達1200萬輛，市場占比約30%。

轉(zhuǎn)型高端動力

據(jù)外國媒報道，美國電動汽車廠商特斯拉日前在內(nèi)華達州里諾市附近購買了2000畝土地，用以給超威電池工廠擴增。據(jù)悉，新購的土地將有很大一部分用于放置太陽能面板，為超威電池工廠供電。出于對量產(chǎn)電動汽車以降低汽車鋰電池成本為目的，特斯拉耗資50億美元建設(shè)超威電池工廠。該工廠將主要用于生產(chǎn)動力鋰電池，其中，25%的產(chǎn)能將用于家用電池的生產(chǎn)。2014年以來，特斯拉進駐中國及國內(nèi)對新能源汽車的大力推廣，為我國鋰電池生產(chǎn)企業(yè)帶來了巨大的發(fā)展機遇。有數(shù)據(jù)顯示，2014年我國新能源汽車產(chǎn)銷量均超過7萬臺，在這種拉動力的作用下，我國動力鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模達120億元，同比增長200%以上。2015年1～3月，我國鋰電池產(chǎn)品產(chǎn)量為10.4億自然只，同比增長約3%，而新能源汽車增速則在300%左右。數(shù)量上的巨大懸殊意味著動力鋰電池發(fā)展遠(yuǎn)未滿足新能源汽車的實際需求。在政策進一步扶持及資本不斷注入等因素下，預(yù)計我國鋰電池產(chǎn)業(yè)將迎來飛躍式發(fā)展。

回收難題待解

未來十年，隨著新能源汽車的發(fā)展，我國動力鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破1600億元，鋰電池產(chǎn)業(yè)因此受益。但隨著動力鋰電池的使用，幾年后，首批應(yīng)用于新能源汽車的動力電池將達到淘汰年限，這些淘汰的電池又該如何回收？梯次利用是否真的“行之有效”？

廢鋰電池具有較高的回收價值。比如最常見的鈷酸鋰電池中含有鈷、銅、鋁、鐵等金屬，其中，鈷大約占15%左右。我國鈷資源貧乏，市場需求大，只能從國外進口，對鋰電池進行回收能有效緩解這種情況。有數(shù)據(jù)顯示，如果廢鋰電池能得到充分回收，每年可回收鈷240噸，僅這一項就價值4000萬以上。再比如廢鎳氫電池中鎳的含量高達30%～50%，鈷含量約為2%～5%，稀土含量為5%～10%，同樣具有極大的回收價值。

鋰電池

有專家提出，廢鋰電池的梯次利用，即鋰電池先用于汽車等動力能源，幾年過后達不到動力能源的標(biāo)準(zhǔn)后再用做儲能。但是無論集中式儲能，還是分布式儲能，其能量規(guī)模都較大。通過回收得到的動力電池，可能是來自不同廠家、不同車型的不同規(guī)格、不同型號，其成組和串并聯(lián)的方式不盡相同。即使同樣品牌同規(guī)格的電池，由于使用一段時間后，其內(nèi)阻、容量、自放電、電極表面狀態(tài)等也會產(chǎn)生較大的差異。如此雜亂的電池用到一個大規(guī)模的儲能項目上，其電池管理的難度可想而知。

而且在儲能電池技術(shù)方面完成性能上的統(tǒng)一前，還要完成形式上的統(tǒng)一。這就需要根據(jù)儲能項目的需求做二次開發(fā)，要求電池成組后的外形、安裝、動力接口、信號接口、通信接口、各種協(xié)議、電壓等級等必須統(tǒng)一，以便接受統(tǒng)一的電池管理、能量管理和熱管理……這些現(xiàn)實存在的問題也使得動力電池的梯次利用僅僅是“看上去很美”。

在不久前結(jié)束的“儲能國際峰會2015”上，國家863電動車重大專項動力電池測試中心主任王子冬認(rèn)為，盡管動力電池的梯次利用在理論上可行，但在實際操作中會存在風(fēng)險。當(dāng)鋰離子電池經(jīng)過一段時間的使用后，其安全性大大降低。如果將存在安全問題的電池應(yīng)用于儲能系統(tǒng)，可能會給整個系統(tǒng)帶來連鎖性破壞。他進一步指出，如果要避免這種破壞發(fā)生，就要在設(shè)計和生產(chǎn)動力電池的階段考慮到后面的梯次利用問題，這也就需要動力電池行業(yè)和儲能行業(yè)制定出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

而對于動力鋰電池的拆解、回收、再利用也存在一定的環(huán)境風(fēng)險。盡管與鉛蓄電池相比，鋰電池在生產(chǎn)過程中污染較少，但據(jù)環(huán)保專家介紹，廢舊鋰離子電池中的物質(zhì)進入環(huán)境中還是可造成重金屬如鎳、鈷、有機物、粉塵和酸堿等污染。而且，廢舊鋰離子電池的電解質(zhì)及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物、溶劑及其分解和水解產(chǎn)物，如甲醇、甲酸等，都是有毒有害物質(zhì)。除此以外，環(huán)保專家還特別強調(diào)，廢棄的鋰電池中往往會含有殘余電量，鋰元素又比較活潑，可能會由于老化、溫度、濕度等造成短路進而發(fā)生爆炸。對此，專家表示，由于來源不同，動力鋰電池的拆解方法也不盡相同。如果不通過規(guī)范的體系來進行設(shè)計，鋰電池的拆解過程將困難重重。

國務(wù)院在2012年印發(fā)《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》中強調(diào)，要制定動力鋰電池回收利用管理辦法，建立動力電池梯級利用和回收管理體系，嚴(yán)防重金屬污染。不難看出，我國政府也在竭力避免鉛酸蓄電池行業(yè)“先污染、后治理”的現(xiàn)象在動力鋰電池行業(yè)再次上演。因此，如何構(gòu)建和完善切實可行的鋰電池回收管理體系，減少污染，最大限度地發(fā)揮廢棄鋰電池的利用價值，已經(jīng)成為擺在鋰電池和新能源汽車制造企業(yè)面前的緊迫問題。中