葛敏娟 高國新
摘要:動力電池是新能源汽車的動力心臟,當前在我國各項政策的激勵調控下,新能源汽車和動力電池產業均呈現出快速的發展,由此而引起的廢舊電池回收問題愈發嚴重,實現廢舊動力電池的高效回收和資源化再利用,是我國動力電池產業健康發展的重要保證。為此,本文將從我國動力電池產業的調控政策、發展現狀以及廢舊動力電池的回收現狀等方面展開討論,簡要介紹目前我國動力電池的發展趨勢和回收情況,以期為我國動力電池行業的健康發展和回收利用政策的制定提供一定的參考價值。
關鍵詞:動力電池;政策;回收
“碳達峰、碳中和”是我國2020年向世界做出的莊嚴承諾,大力發展新能源汽車是我國實現雙碳目標的最有效途徑。動力電池作為循環利用的電源,是新能源汽車產業發展的關鍵。近年來,在國家一系列扶持政策的推動下,我國新能源汽車產業飛速發展,產銷量逐年攀升,從而加速了我國動力電池產業的快速發展[1]。我國已經實現了由動力電池制造小國向動力電池制造大國的邁進。僅2021年全年,我國動力電池裝車量累計超過154.5GWh,較2020年同比增長142.8%,純電動汽車產量達到294.2萬輛,較2020年增長166.2%。而且據汽車工業協會預測,到2022年,我國純電動汽車的保有量將突破900萬輛[2]。而隨著動力電池的過度消費和大量廢舊電池退役期的到來,必須采取強制措施實現對動力電池的回收再利用。目前,在國家宏觀政策調控下我國已經在廢舊電池回收處理和資源化梯子利用等方面做了大量工作。本文將從我國動力電池產業的調控政策、動力電池的發展狀況和廢舊電池回收現狀等三個方面進行簡要概述,希望能夠對我國動力電池行業的健康快速發展起到一定的參考價值。
1. 我國動力電池產業的調控政策
自2012年國務院頒發的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020 年)》政策至今,我國政府已相繼出臺了大量與動力電池和新能源汽車的相關政策。這些政策可以概括為四類[2]:第一類是宏觀政策文件,即國家從經濟、社會、環境、能源等宏觀角度對新能源汽車及動力電池產業發展所提出的戰略規劃和指導意見,這是新能源汽車和動力電池產業的行動綱領和指南;第二類是行業管理文件,即國家為實現動力電池產業和相關企業的規范化管理出臺的管理措施和規范;第三類是行業標準文件,即國家為實現動力電池產品的標準化、統一化而頒布的針對動力電池產品技術、尺寸等的國家標準;第四類是獎勵扶持文件,即我國在科技研發、智能制造、回收利用等環節對動力電池產業發展進行支持的措施。
我國動力電池相關政策的頒布過程可以分為兩個階段:2015年之前的產業引導階段和2015年之后的產業重點支持階段。產業引導階段的政策文件有兩個顯著特點:(1)缺乏專門針對動力電池產業的政策文件。僅有一些專門針對動力電池的標準類文件,而在宏觀政策類、行業管理類和獎勵扶持類里并無專門針對動力電池頒布的政策文件,動力電池產業的發展主要是依靠新能源汽車產業政策來引導的。(2)缺乏國家權威標準。該時期動力電池標準類文件主要是QC/T742-2006《電動汽車用鉛酸蓄電池》、QC/T743-2006《電動汽車用鋰離子蓄電池》等行業推薦標準,對動力電池產品的規范力度不強。
2015年之后,我國動力電池產業呈現爆發式增長,國家陸續出臺了大量支持動力電池產業發展的政策文件,動力電池產業進入了由政策重點支持的階段。該時期的政策具有三個明顯特點:(1)產業政策文件的出臺愈發密集,特別是2016年之后頻繁頒發動力電池產業的政策文件。(2)政策規范力度不斷加強。2015年之后新頒布的標準大部分為國家標準,產品規范力度大大加強,對動力電池產品的標準化有著重要的作用。(3)政策支持方向逐漸明確。國家政策在支持動力電池產業發展時應明確以下兩個方向:一是提高動力電池產業集中度和企業產能門檻,力求對優勢企業集中支持,提高其產業競爭力;二是進一步發布相關政策,完善動力電池標準化體系和回收利用體系。
2. 我國動力電池產業的發展現狀
在政府各項政策的調控下,我國的新能源汽車和動力電池產業得到了飛速發展。目前我國新能源汽車的動力電池可分為鋰電池、燃料電池、鉛酸電池和鎳氫電池,其中尤以鋰電池為主[3-5]。在國家各種政策的支持和鼓勵,我國新能源汽車的產銷量近年來呈現爆發式激增。根據我國汽車工業協會公布的數據可知:截至2021底,我國新能源汽車累計保有量超過900萬輛,占全球市場保有量的50%以上。其中僅2021年我新能源汽車的產銷量分別達到354.5萬輛和為352.1萬輛,產銷基本持平,較2020年分別增加了159.5%和157.6%。
作為新能源汽車的重要分支,我國純電動汽車的產銷量也在逐年快速增長。2020年我國純電動汽車產銷分別完成110.5萬輛和111.5萬輛,較2019年同比分別增長5.4%和11.6%。而2021年的數據顯示,我國純電動汽車的產銷量再次分別增加到294.2萬輛和291.6萬輛,較2020年同比分別增長166.2%和161.5%。雖然2019年和2018年的增幅較小,但仍較2017年有較快增長。這是由于國家在新能源汽車財政補貼緊縮以及對燃油車清理庫存擠壓所致,但從另一方面也反映出市場對新能源汽車和動力電池需求的激增。
而在動力電池產量方面,我國在2021年已經達到219.7GWh,較2020年的83.4GWh增加了163.4%,說明我國動力電池的產能非常強大。其中2021年三元電池累計產量為93.9GWh,占動力電池總產量的42.7%,同比累計增長 93.6%;磷酸鐵鋰電池產量累計 達到125.4GWh,占動力電池總產量 57.1%,同比累計增長 262.9%。由此可見,我國新能源汽車上采用的動力電池主要是三元和磷酸鐵鋰系鋰離子電池,而且市場需求強勁。
目前,我國生產制造動力鋰電池的企業較多,但比較有影響力的企業主要是寧德時代、比亞迪、國軒高科等,所涉及到的鋰電池種類有磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰和三元系,其中尤以磷酸鐵鋰和三元系鋰電池為主,占整個鋰電池市場的98%以上。未來我國新能源汽車的動力電池產業將繼續沿著鋰電化、節能化和高速化的趨勢快速發展[5]。隨著國家在鋰電池裝備制造、自動化集成技術等方面不斷加大資金投入力度,我國新能源汽車將會得到飛速發展。
3. 我國廢舊動力電池的回收情況
隨著我國新能源汽車需求的飛速發展,人們對動力電池的需求量和消耗量也逐年增加。由此帶來的廢舊電池產生量逐年攀升,而這些廢舊的動力電池如果隨意丟棄,電池中的重金屬物質滲入土壤和地下水資源將嚴重污染環境和人們的身體健康,同時這些廢舊的電池內部含有大量可回收的有價金屬(如鋰、鈷、鎳、錳等),隨意丟棄會造成極大的資源浪費[6]。據不完全統計,我國2020年退役的動力電池量為24.76萬噸,2021年上升到38.93萬噸,而到2025年和2030年將猛增到78萬噸和237.3萬噸。因此,有效實施廢舊動力電池回收,減少不必要的環境污染和資源浪費已經成為制約我國動力電池快速發展的重要壁壘。目前,我國政府已經出臺了大量政策法規和獎懲制度來規范動力電池的回收問題,廢舊動力電池回收正朝著有序、健康、高效的方向進行[7]。
在政府政策引導和資金補貼下,我國的廢舊動力電池的回收技術和資源化梯次利用技術也在不斷完善。回收到的廢舊電池首先考察其是否適合梯級利用, 之后再作為資源回收利用。回收利用工藝主要包括預處理和單體拆解兩個過程。預處理包括電池包的整包拆解和模組放電,然后對拆解出的單體電池進行電量評估,篩分出可梯次利用的廢舊電池,對不可梯次利用的電池進行單體拆解。對其中的有價金屬,如鎳、鈷、錳、鋰等,采用經酸浸、化學除雜、萃取、共沉淀方法得到硫酸鉆、硫酸鎳、硫酸錳、碳酸鋰等有效成分。
但我國動力電池的回收管理工作仍處于試點探索階段,政策管理體系有待進一步完善[9]。回收企業還沒有實現盈余,仍需要政府的資金投入。回收企業的回收技術目前已基本成熟,但是在廢舊電池的快速檢測、正負極材料的高效破碎分級和自動化水平上仍需進一步提高。此外,仍存在部分小作坊、小企業等不法回收企業的違規回收現象。因此需要政府加大監管力度和執法力度,為我國廢舊動力電池的回收利用奠定堅實基礎。
4.結論
本文主要從我國動力電池產業的政府政策調控、產業發展情況和廢舊電池回收現狀等三個方面進行了概括性評述,指出在各項政策的刺激和扶持下,我國的動力電池產業正以爆炸式飛速發展,而且未來發展勢頭良好。但廢舊電池回收政策還不健全,仍需加大政府的資金扶持力度和規范化管理。
參考文獻:
[1]薛冰婭,常澤宇,吳昊慧,等.面向碳中和目標的小型車載動力電池可持續發展研究[J].新能源進展,2021,9(6):443-448.
[2]陳吉清,翁楚濱,蘭鳳崇,等.政策影響下的動力電池產業發展現狀與趨勢[J],2019,9:148-157.
[3]陳治慶,游怡.新能源汽車動力電池應用現狀及發展趨勢[J].新能源汽車,2021,(9):107-109.
[4]尹紅.我國新能源汽車產業發展的現狀、問題和趨勢[J].中國價格監管與反壟斷,2021,(8):56-59.
[5]孫建.淺談新能源汽車動力電池應用現狀與發展趨勢[J].汽車實用技術,2020,45(17):11-13.
[6]楊耀坤,張博,梁韻琳,等.廢舊動力電池回收政策和技術現狀分析[J].汽車與配件,2021,(1):50-51.
[7]張哲鳴,吳正斌.廢舊動力電池回收政策及資源化研究[J].廣州化工,2018,46(3):132-135.