1塊20克重的手機(jī)電池可使1平方公里土地污染50年左右，那么，1塊重以噸計(jì)的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池會(huì)造成怎樣的污染？
人無(wú)遠(yuǎn)慮，必有近憂。盡管新能源汽車在我國(guó)如雨后春筍般快速發(fā)展，但動(dòng)力電池回收利用的“短板”卻進(jìn)展相對(duì)緩慢，甚至有些滯后。這在一定程度上構(gòu)成了新能源汽車市場(chǎng)發(fā)展的隱憂。而這一問(wèn)題的解決帶有一定緊迫性，因?yàn)槲覈?guó)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池淘汰高峰期即將到來(lái)，大約在5年以后就將出現(xiàn)大量換電需求，屆時(shí)我國(guó)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池累計(jì)報(bào)廢量將達(dá)到12萬(wàn)到17萬(wàn)噸。
中外企業(yè)加速搶灘動(dòng)力電池市場(chǎng)
新能源汽車在天津推廣較早，其中在公共交通領(lǐng)域應(yīng)用相對(duì)成熟。記者日前探訪了由國(guó)網(wǎng)天津電力投資運(yùn)營(yíng)的公交車充換電站——海泰綜合充換電站。這是目前國(guó)內(nèi)集約化程度最高、技術(shù)水平最先進(jìn)的綜合充換電站，它已經(jīng)開(kāi)始為多條公交線路運(yùn)營(yíng)車輛服務(wù)。
進(jìn)入海泰綜合充換電站，記者注意到在入口道路上鋪設(shè)了一段金屬板路，這段板路就是海泰充換電站獨(dú)有的國(guó)內(nèi)首創(chuàng)碾壓發(fā)電系統(tǒng)。該碾壓發(fā)電系統(tǒng)以道路為鋪設(shè)載體，行人車輛為動(dòng)力來(lái)源，實(shí)現(xiàn)新型能源轉(zhuǎn)化。凡是車輛從上面行駛過(guò)、甚至行人在上面走過(guò)，都會(huì)引起系統(tǒng)震動(dòng)，自動(dòng)發(fā)電后并入電網(wǎng)。碾壓發(fā)電產(chǎn)生的電能可為站內(nèi)路燈提供照明動(dòng)力。
充換電站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能換電。進(jìn)入換電區(qū)，可以看到有6個(gè)工位可為6輛公交車同時(shí)進(jìn)行換電。通過(guò)兩條相近隔離帶的固定位置，公交車可確定其前輪?？糠轿?，待停穩(wěn)后，操作人員按動(dòng)按鈕就可自動(dòng)感應(yīng)到位于車身下部的電池位置，實(shí)現(xiàn)智能充換電池，整個(gè)過(guò)程僅用8分鐘左右。
業(yè)內(nèi)人士分析，與單純的充電相比，現(xiàn)在越來(lái)越多對(duì)連續(xù)續(xù)航能力要求較高的新能源汽車應(yīng)用領(lǐng)域傾向于充電與換電結(jié)合，這就對(duì)電池的可拆卸性提出了更高的要求。
目前，北汽新能源出租車換電站已經(jīng)在北京正式啟用。該換電站與普通加油站相結(jié)合，采用全自動(dòng)機(jī)械幾分鐘就能完成一塊電池的更換。車輛的識(shí)別與支付也全通過(guò)電子設(shè)備完成，既方便也更加安全。出租車換下來(lái)的電池會(huì)繼續(xù)放在這里充電備用，如果快速充電只需兩小時(shí)即可完成，如果慢充大概需要8小時(shí)。
不過(guò)由于剛剛起步，可以實(shí)現(xiàn)換電的新能源出租車型號(hào)有限，在北京市場(chǎng)的投放量大約在400余輛。但隨著出租司機(jī)的逐漸認(rèn)可，越來(lái)越多新能源出租車將出現(xiàn)在馬路上。
在今年的全國(guó)兩會(huì)上，全國(guó)政協(xié)委員、力帆高級(jí)質(zhì)檢師鄒先榮表示，新能源汽車一直以來(lái)因充電時(shí)間長(zhǎng)，續(xù)航能力差，被認(rèn)為是阻礙其普及的重要原因。采用換電模式則可以一定程度上解決續(xù)航的問(wèn)題。“如果在城區(qū)或城郊區(qū)出租車頻繁經(jīng)過(guò)的區(qū)域安裝換電設(shè)施，3至5分鐘完成更換電池，就完全能實(shí)現(xiàn)像出租車的加汽、加油一樣便捷?！彼J(rèn)為。
據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)最新發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，今年前5個(gè)月，我國(guó)新能源汽車生產(chǎn)13.2萬(wàn)輛，銷售12.6萬(wàn)輛，比上年同期分別增長(zhǎng)131.4％和134.1％，均已突破10萬(wàn)大關(guān)。無(wú)論是充電和充換電相結(jié)合，隨著新能源汽車數(shù)量的快速增長(zhǎng)，動(dòng)力電池都是核心部件。
國(guó)內(nèi)新能源汽車的大發(fā)展最直接帶動(dòng)了與之相關(guān)的動(dòng)力電池業(yè)的快速成長(zhǎng)。在天津采訪時(shí)記者了解到，電池生產(chǎn)科技企業(yè)天津力神電池股份有限公司正瞄準(zhǔn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的廣闊前景，加速創(chuàng)新?lián)尀┦袌?chǎng)。正在建設(shè)中的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)建項(xiàng)目2017年投產(chǎn)后，預(yù)計(jì)每年可新增產(chǎn)值超過(guò)40億元。
據(jù)該公司總裁秦興才介紹，最近幾年，公司每年僅動(dòng)力電池投入研發(fā)就在1億元以上。力神還同國(guó)外合作成立力神邁爾斯公司，聯(lián)合開(kāi)展技術(shù)研發(fā)。目前，力神生產(chǎn)的新能源汽車動(dòng)力電池在技術(shù)上已經(jīng)得到了宇通、金龍、一汽、江淮等國(guó)內(nèi)外企業(yè)的認(rèn)可。
巨大的市場(chǎng)還吸引了國(guó)外廠商的加入。韓國(guó)LG化學(xué)公司在南京投資設(shè)立的新能源汽車電池工廠也于去年10月竣工，預(yù)計(jì)今年開(kāi)始量產(chǎn)。南京工廠也成為L(zhǎng)G化學(xué)設(shè)在全球的第三個(gè)汽車動(dòng)力電池生產(chǎn)基地。其他兩家分別位于韓國(guó)吳倉(cāng)和美國(guó)霍蘭德。
據(jù)LG化學(xué)方面透露，該公司已經(jīng)鎖定了中國(guó)“前10強(qiáng)”整車廠中大半數(shù)的客戶，包括了上汽、東風(fēng)、一汽等，產(chǎn)品覆蓋了從轎車到純電大巴的多種規(guī)格電池，新工廠2016年訂單量已經(jīng)提前鎖定。預(yù)計(jì)到2020年，在中國(guó)市場(chǎng)新能源汽車電池銷售額達(dá)12.7億美元。公司方面還表示，其產(chǎn)品除了技術(shù)優(yōu)勢(shì)外還有較強(qiáng)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。
未來(lái)巨量廢舊電池處置成隱憂
在新能源汽車電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，也有越來(lái)越多人士擔(dān)心：廢棄的電池是否會(huì)對(duì)環(huán)境造成新的污染，從而抹殺了新能源汽車的環(huán)保初衷呢？
北京理工大學(xué)教授吳鋒就曾公開(kāi)表示，1塊20克重的手機(jī)電池可使1平方公里土地污染50年左右，可以想見(jiàn)，如果是幾噸重的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池廢棄在自然環(huán)境中，將會(huì)對(duì)環(huán)境造成更大的污染。
記者調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前大多數(shù)車企對(duì)消費(fèi)者承諾電池使用壽命和質(zhì)保大都在10年以內(nèi)。例如，比亞迪與戴姆勒合資生產(chǎn)的第一款純電動(dòng)車騰勢(shì)續(xù)航里程達(dá)到300公里，騰勢(shì)所用電池是磷酸鐵鋰電池，官方保證在充放電4000次以后保存80％的電池容量，電池保修期為6年或15萬(wàn)公里；特斯拉Model S驅(qū)動(dòng)裝置和電池組的保修條款為8年不限里程，只要用戶所購(gòu)買(mǎi)的該汽車尚未超過(guò)8年時(shí)間，在驅(qū)動(dòng)裝置和電池組出現(xiàn)問(wèn)題后，都可以享受免費(fèi)保修服務(wù)。
不過(guò)，隨著近幾年新能源汽車市場(chǎng)銷售的火熱，大約在5年以后就將出現(xiàn)大量換電需求，尤其是使用頻率較高的電池組，如出租車、公交車，需求產(chǎn)生可能將更快。據(jù)中國(guó)汽車技術(shù)研究中心預(yù)測(cè)，到2020年，我國(guó)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池累計(jì)報(bào)廢量將達(dá)到12萬(wàn)到17萬(wàn)噸。
在廢舊電池處置上，再利用是一條重要渠道。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，動(dòng)力電池報(bào)廢后除了化學(xué)活性下降外，電池內(nèi)部的化學(xué)成分并沒(méi)有改變，只是充放電性能已不能滿足車輛的動(dòng)力需求，但完全可以用于比汽車的電能要求低的地方。
德國(guó)戴姆勒公司就聯(lián)合多家相關(guān)背景的企業(yè)成立了合資公司，著手建立全世界最大的退役電池儲(chǔ)能電站，用于平衡整個(gè)德國(guó)的電網(wǎng)壓力。預(yù)期打造的儲(chǔ)能電站容量為13兆瓦時(shí)，儲(chǔ)能裝置全部來(lái)自退役的smart電動(dòng)版的動(dòng)力電池。
值得注意的是，目前行業(yè)討論比較多的是新能源汽車廢舊電池的梯次利用。這些電池在被淘汰后還可利用在儲(chǔ)能或者相關(guān)的供電基站以及路燈、低速電動(dòng)車身上，最后進(jìn)入回收體系，目前看這是一條比較現(xiàn)實(shí)的處置方式。
此前，通用汽車就曾提出，將電動(dòng)車電池用于電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)二次利用。上海交大汽車工程研究院副院長(zhǎng)殷承良對(duì)此認(rèn)為，動(dòng)力電池的梯次利用一方面可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能，另一方面，如果梯次利用得到普及，無(wú)疑將極大地降低新能源汽車的成本。
不過(guò)有反對(duì)的聲音認(rèn)為，這些廢舊電池大規(guī)模利用的前提是型號(hào)一致，且有足夠多的數(shù)量，但其還面臨著商業(yè)模式是否能夠盈利的考量。相對(duì)而言，在小規(guī)模的家庭單位儲(chǔ)能更容易實(shí)現(xiàn)。
淘汰高峰即將到來(lái)
技術(shù)瓶頸待突破
我國(guó)作為新能源汽車推廣大國(guó)，今后面臨廢舊電池處置問(wèn)題將更為突出。隨著淘汰高峰期即將來(lái)臨，這一問(wèn)題的解決帶有一定緊迫性。
不過(guò)，當(dāng)前各生產(chǎn)廠商更專注于擴(kuò)充產(chǎn)能，增加銷量，對(duì)于電池回收的積極性并不高。而且，產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍在初期，整個(gè)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈尚未完全形成閉環(huán)，回收之后的處理技術(shù)其實(shí)也不完善。尤其是還沒(méi)有國(guó)內(nèi)企業(yè)探索出回收利用后經(jīng)濟(jì)效益顯著的商業(yè)案例，對(duì)其他企業(yè)尚不能形成示范效應(yīng)。
此外，環(huán)保對(duì)電池回收再利用的約束性也越來(lái)越強(qiáng)。如果技術(shù)不成熟，被動(dòng)回收企業(yè)可能會(huì)付出更高的后續(xù)成本，這也影響了其參與的積極性。
由這些電池的生產(chǎn)商或新能源汽車銷售商回收，某種程度上更為現(xiàn)實(shí)。為了鼓勵(lì)生產(chǎn)企業(yè)回收動(dòng)力電池，不少地方政府也開(kāi)始積極探索。例如，上海曾出臺(tái)政策表示，車企回收動(dòng)力電池政府將補(bǔ)助每套1000元；深圳則建立動(dòng)力電池利用和回收體系，每賣(mài)一輛車廠商拿出600元、政府拿出300元，用于回收動(dòng)力電池，初步建立電池回收的機(jī)制。
專家表示，我國(guó)當(dāng)前關(guān)鍵是突破廢舊動(dòng)力電池處置的技術(shù)瓶頸，找到一條既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)的可行路徑。通過(guò)開(kāi)發(fā)可行的商業(yè)模式，為今后大規(guī)模處置提供解決方案。
當(dāng)前，要促成動(dòng)力電池的回收再利用，可先行探索統(tǒng)一電池的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為今后大規(guī)模串聯(lián)組合奠定基礎(chǔ)。在此方面，相關(guān)部門(mén)可以牽頭制定參考性標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)力電池。同時(shí)還可以鼓勵(lì)企業(yè)主動(dòng)而為，通過(guò)配套的財(cái)稅政策進(jìn)行引導(dǎo)，鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行投入和嘗試。
值得注意的是，國(guó)外一些廢舊動(dòng)力電池處置技術(shù)越來(lái)越成熟，有的技術(shù)或設(shè)計(jì)思路本身值得借鑒。本田和日本重化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社就共同開(kāi)發(fā)了鎳氫電池回收量產(chǎn)工藝，從失效產(chǎn)品里面提取混合稀土氧化物，進(jìn)一步熔鹽電解為可直接用于制備鎳氫電池負(fù)極材料的混合稀土金屬。這一方式相比從礦山開(kāi)采的稀土更具有成本和組分優(yōu)勢(shì)。此外，通過(guò)熔鹽電解獲得混合稀土進(jìn)行直接應(yīng)用，也避免了進(jìn)行復(fù)雜的稀土分離提純，縮短了傳統(tǒng)回收工藝流程。這種循環(huán)再利用的處理模式可能會(huì)成為今后處理電子電器廢棄物的主要回收方式。
