高之良
中國經濟已進入高質量發展階段,國家政策力推新能源革命,其中尤以新能源汽車和新能源電動自行車為先,而新能源電池的升級換代特別引人注目,它不僅關系到中國汽車產業的自主創新,也關系著社會和民生質量的再提升和再發展。

近日,國家市場監管總局發布消息,186項國家標準近日獲批公布,涉及不動產登記、車輛安全、裝備制造業、公共設施和環境保護等多個領域,其中的《廢鉛酸蓄電池回收技術規范》國家標準,規定了廢鉛酸蓄電池的收集、貯存、運輸、轉移過程的處理方法及管理措施,有利于規范生產企業對廢鉛酸蓄電池的回收利用,防止二次污染,同時對規范廢蓄電池回收行業的整體發展起到示范作用。更重要的是,新標準將對現有市場產生重大而廣泛的影響。
目前我國電池產品主要包括五種:鎳鎘、鎳氫、鋰離子、鉛蓄、鐵鋰。它們的一個共同缺陷也都是存在污染風險。
廢棄在自然界電池中的汞會慢慢從電池中溢出來,進入土壤或水源,再通過農作物進入人體,損傷人的腎臟。在微生物的作用下,無機汞可以轉化成甲基汞,聚集在魚類的身體里,人食用了這種魚后,甲基汞會進入人的大腦細胞,使人的神經系統受到嚴重破壞,重者會發瘋致死。著名的日本水俁病就是甲基汞所致。鎘滲出污染土地和水體,最終進入人體使人的肝和腎受損,也會引起骨質松軟,重者造成骨骼變形。汽車廢電池中含有酸和重金屬鉛泄漏到自然界可引起土壤和水源污染,最終對人造成危害。
電池的有效物質都是惰性元素組成的,在自然環境下這些元素不會于其他元素發生反應,或者這種化學反應的進程相當緩慢,而其中的重金屬元素更是有毒物質,如果長期不能反應,就會造成對土壤、水源等的污染,而且這種污染是永久性的(大于100年),因而不能隨便丟棄廢舊電池,即便是環保型的電池也不行。因此,必須大力發展電池分解技術。
日本的垃圾分類在我們看就是變態家庭的垃圾分類就要分八種,塑料袋顏色都不一樣。但我們所討論的是垃圾如何消化處理得問題。大家都知道我們常用的五號七號電池的處理就是個大難題,科學家都頭疼,因為那是個大的污染源,任何垃圾經過若干年大自然的消化都能分解,只有電池永遠存在,現階段沒有解決的辦法。后來又增加了手機電池、電腦電池,體積還都是比較小的;但汽車電池就不一樣了,電池體積那么大!現在中國政府企業都在大力推新能源電動車,電池還沒有到報廢的高峰期,假如全國都開電動車,報廢的汽車電池的處理問題就出來了。
盡管電池也能夠自然分解,但各電池的分解電時間不同,有的很長,有的很短,有的分解過程污染很大,有的分解過程污染很小,如鋰聚合物電池的分解過程產生的污染就相對較少。
鋰電池的發展經歷了磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。磷酸鐵鋰電池,顧名思義就是用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。早期的時候,因為物質水平的限制,很多廠商都會在提高續航里程前提下降低電池的成本,但這款電池自重大、能耗大一直是發展瓶頸。
優勝劣汰本來就是社會發展的趨勢。隨著技術的進步,三元鋰電池能量密度更高、價格更便宜,自然而然成為廠家的新選擇。然而,這款電池也同樣存在不:在200度左右的時候會發生分解,電解液會迅速燃燒。如果溫度過高、環境密閉,會增加自燃和自爆的危險。另外重要的是,如果回收不當,鋰電池中的正極材料會造成重金屬污染。
盡管這款電池目前是市場主流,但無論是一次性鋰電池還是二次鋰電池,均含有多種金屬以及電解液等有機溶劑,而電解質具有相當大的腐蝕性和化學毒性,電池如果爆炸燃燒,還會產生有毒的化學氣體,對環境造成污染。
對于電動車市場來說,外觀、動力、充電樁的問題依舊是討論的核心。如果一款電動車的安全性好、動力足、外觀漂亮、充電方便,人們相信,很多人會選擇新能源汽車。但是動力鋰電池作為新能源汽車重要的核心部件,其設計使用壽命只有5 8年。隨著國家大力推進高質量發展戰略,電池革命勢在必行。
4月23日,工業和信息化部新聞發言人長黃利斌在國新辦發布會上表示,下一步將進一步加大工作力度,聯合有關部門開展示范運行,破解氫燃料電池汽車產業化、商業化難題,大力推進我國氫能及燃料電池汽車產業的創新發展。
隨著能源資源的短缺,國家開始頻出利好政策來進行宏觀調控,希望用污染少、成本低的清潔能源來代替鋰電池。氫燃料電池無污染、使用壽命長,排放也沒有污染物,非常環保:它不用充電,只需要加氫氣,就跟現在加油一樣方便。在注重環保的未來,相信政策和市場會更多地偏向選擇氫燃料電池。
對此,相關專業機構認為,氫燃料電池類似當年鋰電池的發展,或在短期內迅速成長。雖然目前氫燃料電池的產量很低,還在發展的初期,但類比于鋰電池的發展進程,現階段氫燃料電池的行業增速將會較快。
新能源汽車以及自行車,是我們國家向高質量發展階段進階的典型產品;是我們擺脫世界汽車寡頭壟斷市場、建立我們真正民族汽車產業的著眼點;是我們的中國夢。由于中國的新能源汽車的起點幾乎與世界同步,所以,新能源汽車也是我們產業升級的希望所在:它的關鍵不再是發動機,而是電池,電池的科技含量包括續航能力和廢舊電池的環保問題。據稱多數搞新能源汽車的國家走的都是鋰電池的路子,比如美國、德國等,而日本走的“氫燃料”技術,動力和續航能力都遠超鋰電池,而且也很干凈。在國家政策鼓勵和驅動下,我們一些汽車廠也要或已經開始向日本學習,所以,近段時間股市上關于“氫燃料”概念股火爆,在一定程度上說明是得到了資本市場的青睞和肯定。
根據國家規劃,2020年新能源汽車市場存量將超過500萬輛,而此時市場中的動力鋰電池總量將達到67萬噸,退出市場累計超過24.8萬噸。如此多的廢舊鋰電池,回收和再利用不當的話,環境生態將承受更大的負擔。
然而我們仍要保持熱情中的理性,中國仍屬發展中國家,鉛酸電池、鋰電池由于成本優勢,生產企業仍有空間,但技術有待提升,對此,有關政府部門和科研機構能否有心和精力,象關注芯片那樣關注關心各種廢舊電池回收后的分解問題?這不僅關系到當前的產業升級,更關系到質量發展戰略的實施,關系到中國經濟的長遠發展和我們的子孫后代。
讓我們全力支持中國新能源的發展,為電池革命加油!