(完整版)动力电池回收痛点及破局之道
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我国废旧电池回收处理存在的问题及对策1.回收废旧电池的必要性1.电池的利弊电池以其体积小、质量轻、便于携带、价格低廉等优点已成为广大消费者的不二选择。
目前,全世界的电池产量正以每年20%的速度增长。
特别是我国,近年来一跃而成为电池生产和消费大国。
据不完全统计,我国电池的年消费量高达70~80 亿只,约占世界总量的1/3,即人均年消耗5~6 只[1]。
近年来,随着科技的快速发展和人民生活水平的不断提高,手机、电脑、电视机和MP3、MP4、MP5等电子产品以及私家汽车越来越普及,随之每年被淘汰的废旧电池就达6000 吨之多,价值过亿。
对于电池这种廉价高效的便捷的产品,为爱大众所容易接受,又可随意买到,对于消费者不失为一种最简便易行的选择。
1.1电池的危害可见电池在人们的生产和生活中占据了不可忽视的地位,然而在各式各样的电池成为主流的背后存在着对于我们自身致命的威胁。
也正是因为电池的廉价轻便等特点成千上万的废旧电池被随意的丢弃,这对环境的污染可想而知。
让我们来个形象的分析说明,记得在初中的时候学过有人曾做过实验:一粒钮扣电池可使600t 的水受到污染,相当于一个人一生的饮水量;一节一号电池不作任何处理随意丢到地里,可使1m3 土壤永久地失去农用价值。
可见废旧电池的危害已不容忽视。
因此,对废旧电池的回收、循环利用和处理任重道远。
时间紧而任务重。
对于电先来介绍一下它的物理特性与化学成分,电池有湿电池和干电池之分,湿电池即铅酸蓄电池,干电池又分为一次电池和二次电池。
一次电池包括普通锌锰电池、碱性锌-锰电池、锌-银电池和汞电池。
二次电池包括镉镍电池、氢镍电池和锂离子电池。
电池之所以对环境和人体健康造成严重危害,主要由于电池中的有害物质Hg、Cd、Zn、Ni、Cu 和Pb 等金属和重金属以及酸、碱电解质溶液产生的毒性效应。
如果对废旧电池不作任何处理弃置环境中,这些电池腐烂后渗出的重金属等有毒物质进入土壤和水体,对土壤和地下水构成污染威胁。
动力电池回收拆解中的难点与注意事项动力电池回收拆解中的难点与注意事项动力电池回收和拆解是电动汽车(EV)行业中非常重要的环节。
随着电动汽车在全球范围内的普及,电池回收和拆解的重要性也变得越来越明显。
通过有效的回收和拆解,可以降低电池材料的浪费,减少资源消耗,同时提高电动汽车的可持续性。
然而,在这个过程中,仍然存在一些难点和需要注意的事项。
一、难点1.安全问题:动力电池具有高能量密度,其中含有有毒的和腐蚀性的化学物质。
在回收和拆解过程中,需要严格遵守相关的安全规范,以防止事故和污染的发生。
操作人员必须接受专业培训,并使用适当的个人防护装备。
2.技术挑战:动力电池的构造复杂,由多个模块和数百个电池组成。
回收和拆解过程需要高水平的技术和设备。
这些设备必须能够进行高效率、高质量的拆解,并确保电池中有价值的材料(如镍、锰和钴)能够得到有效回收。
3.气候影响:动力电池的回收和拆解过程会产生一些环境影响,例如电池中的化学物质可能对空气和水资源造成污染。
必须采取适当的措施来处理这些化学物质,以减少对环境的负面影响。
二、注意事项1.法规和政策:在进行动力电池回收和拆解之前,需要了解并遵守相关的法规和政策。
各国和地区对电池回收和拆解有不同的规定,包括回收的义务、许可证要求和环境标准等。
在开展这项工作之前,应该进行充分的调查和了解,并确保遵守相应的法律要求。
2.判断电池的状态:在回收和拆解电池之前,需要对电池的状态进行评估。
一个健康的电池可以更好地回收和拆解,因为它包含有价值的材料。
可以使用各种测试工具和技术来确定电池的健康状况,如充放电测试和内部电阻测试等。
3.适当的储存和运输:在回收和拆解过程中,电池需要被正确地储存和运输,以防止事故和污染的发生。
电池应该放置在适当的容器中,并采取防火和防爆措施。
在运输过程中,也需要注意遵守相关的运输规定,并保持电池的稳定和安全。
对于动力电池回收与拆解的观点与理解,我认为这是一个重要且复杂的过程。
新能源汽车动力电池回收利用情况,存在的困难问题及有关建议
新能源汽车动力电池回收利用存在以下困难问题:
1. 技术难题:动力电池回收再利用的技术难度较大,涉及到电池拆解、清洗、干燥、充填等多个环节,而且电池的安全性和耐久性难以保证。
此外,电池的拆卸和重组也需要特殊的设备和操作技术,因此回收再利用的过程难以实现自动化和高效化。
2. 成本高昂:动力电池回收再利用的成本较高,主要是因为电池的回收再利用需要拆卸和重组,需要进行复杂的清洗和干燥处理,还
需要购买新的电池进行充填。
这些过程都需要专业技术和设备,而且需要投入大量人力物力。
3. 安全性问题:电池在回收再利用过程中可能会受到污染和损坏,导致其不适宜再次使用。
此外,一些回收再利用的电池可能存在未知的安全隐患,存在较大的风险。
针对上述困难问题,建议采取以下措施:
1. 加强技术研发:加强电池回收再利用技术的研究和开发,提高电池的拆解、清洗、干燥、充填等处理技术,提高电池的安全性能和耐久性,为实现动力电池回收利用提供技术支持。
2. 降低成本:通过技术创新和降低成本,降低动力电池回收再利用的成本,提高回收再利用的效率。
可以考虑采用自动化和智能化的回收再利用设备,减少人工操作和人力成本,提高回收再利用的效率。
3. 加强监管和规范:加强电池回收再利用的监管和规范,建立电池回收再利用的标准和流程,确保电池的回收利用过程安全可靠。
同
时,加强对回收再利用电池的质量检测和检测技术的研究,确保电池的质量和安全。
4. 加强宣传和教育:加强公众对电池回收再利用的认知,提高公众环保意识,鼓励更多人参与到电池回收再利用中来,促进电池回收再利用的可持续发展。
新能源汽车电池回收存在的问题和发展建议
问题:
1.回收率低:当前回收率较低,部分原因是由于回收技术和设备的缺
乏造成的。
2.操作成本高:电池回收需要高度专业的设备和技术,而设备及人力
成本较高。
3.安全隐患:回收过程中电池的过放、过充,以及电池内部和外部连
接件的损坏都会带来安全隐患。
4.环境污染:回收后的电池会产生有毒有害物质,如氢氟酸等,会造
成环境污染。
建议:
1.完善回收体系:政府可以引导企业建立完善的新能源汽车电池回收
体系,提高回收率。
2.技术研发:对电池回收技术进行研发,开发更加高效、环保的回收
设备。
3.制定规范:建立相关的技术标准和制度,推动电池回收行业规范化、标准化发展。
4.加强监管:加强对电池回收的全过程监管和管理,防范不安全行为
和环境污染。
5.推广再利用:推广电池再利用技术,如二次利用、回收材料再利用等,实现资源最大化利用。
新能源汽车电池回收存在的问题及对策建议我国第一批投入市场的新能源汽车动力电池将很快迎来集中报废期。
市场研究机构发布数据称,2016年我国动力电池的报废量约1.2万吨,到2020年这一数字预计将激增至约24.8万吨。
废旧动力电池集中“退役”将给回收产业带来机遇。
然而,不成熟的技术、不规范的处理、不到位的监管,都有可能无法有效循环利用电池原材料,给人和环境带来危害。
一、存在的问题与过去含有重金属、有毒有害的铅酸电池不同,新能源汽车普遍使用的锂电池对环境危害相对较小,电池中的铜、钴、锂等金属具有较高经济价值。
在市场机制调节下,废旧的动力电池将会受到回收处理企业的青睐,会存在一些问题。
一是产业化技术不成熟挤压盈利空间。
目前,动力电池退役判断标准及检测技术、可梯级利用电池剩余价值评估技术、单体电池自动化拆解和材料分选技术等关键性技术还不够成熟,一些电池回收企业仍采用手工拆解或者传统回收工艺。
据测算,采用传统工艺的动力电池回收企业,回收处理1吨废旧磷酸铁锂动力电池不仅无法盈利,反而可能亏损。
二是锂电池处理不当存在燃爆和污染的风险。
锂电池相对环保,但并不意味着在处理过程中就不会对人体和环境带来危害。
当电池耗损到一定程度或者在运输中发生碰撞之后,都有可能发生短路,容易导致电池燃爆。
三是部分电池流向缺乏监管,易导致“劣币驱逐良币”。
来自工信部的信息显示,中国铁塔公司自2015年开始,在黑龙江、天津等9省市建设了57个退役电池梯次利用试验站点,目前已扩大到12省市,建设了3000多个试验站点,涵盖备电、削峰填谷、微电网等各种使用场景。
但一些废旧动力电池也可能流向非正规的回收企业。
这些企业通过简单拆解,将部分电池再次出售给其他领域用户,如低速电动车、电动玩具制造商等。
二、对策建议:首先,加快制定更加详尽细致的行业标准。
2017年12月1日,《车用动力电池回收利用拆解规范》开始实施,另一项重要的标准《车用动力电池回收利用余能检测》也于2018年2月1日起施行。
动力电池回收利用的挑战有哪些随着新能源汽车产业的迅猛发展,动力电池的需求也呈现出爆发式增长。
然而,在享受新能源汽车带来的便利与环保的同时,动力电池的回收利用问题逐渐成为了一个亟待解决的难题。
首先,动力电池的回收渠道不够完善是一个突出的挑战。
由于新能源汽车的销售和使用分布较为广泛,加之部分车主对于电池回收的意识淡薄,导致很多废旧电池未能进入正规的回收渠道。
一些小作坊和非法回收企业趁机而入,他们往往采用简单粗暴的拆解方式,不仅无法有效提取电池中的有价值材料,还可能造成严重的环境污染和安全隐患。
其次,动力电池的类型繁多,规格不一,这给回收利用带来了很大的技术难度。
不同品牌、不同车型所使用的动力电池在化学成分、结构设计等方面存在较大差异,这使得回收过程中的拆解、检测和重组等环节都需要高度专业化的设备和技术。
目前,很多回收企业的技术水平还相对有限,难以应对如此复杂的电池体系,从而影响了回收效率和资源利用率。
再者,动力电池回收成本高昂也是一个不容忽视的问题。
从回收电池的收集、运输到后续的处理和再利用,每一个环节都需要投入大量的人力、物力和财力。
特别是在电池拆解和无害化处理方面,需要先进的设备和严格的环保措施,这无疑增加了企业的运营成本。
而回收后的电池材料市场价格波动较大,使得回收企业在经济上承受着较大的压力。
另外,动力电池的剩余价值评估也是一个棘手的难题。
电池在使用过程中的性能衰减情况各不相同,准确评估其剩余价值对于合理确定回收价格和回收方式至关重要。
然而,目前缺乏统一、科学的评估标准和方法,导致在回收过程中容易出现价格不合理、资源浪费等问题。
还有一个挑战是政策法规的不完善。
虽然国家已经出台了一些关于动力电池回收利用的政策,但在具体的实施细则和监管机制方面还存在不足。
一些地方政策的落实不到位,使得部分回收企业在运营过程中面临诸多不确定性。
同时,对于违反规定的回收行为处罚力度不够,难以形成有效的威慑力。
此外,公众对动力电池回收利用的认知不足也在一定程度上制约了行业的发展。
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动力电池回收痛点及破局之道一、动力电池回收产业发展背景:中国从2009年开始推广应用电动汽车至今,已超过7年时间。
随着近年来我国新能源汽车推广使用数量的快速上升,动力电池陆续开始进入大规模报废期。
日前,工信部发布了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,此后,国务院办公厅又印发《生产者责任延伸制度推行方案》(以下简称《方案》),倡导绿色制造,保护生态环境,其中对汽车生产和动力电池回收提出具体要求。
中国目前已具备技术能力强、环保水平较高的镍氢电池、锂电池回收利用企业。
部分已在汽车动力电池拆解、回收利用上开展了大量工作,积累了实践经验;于此同时,为适应新能源汽车大规模推广带来的市场需求,一些科研院所正积极开展动力电池回收利用工艺研究,并联合企业开展商业化探索。
二、动力电池回收产业市场预测:动力电池回收场景来源于新能源车的推广,市场盘子取决于新能源汽车整体情况。
据中国汽车工业协会数据统计,2015年新能源汽车产量达34.05万辆,销量33.11万辆,同比分别增长3.3倍和3.4倍。
2016年,中国新能源汽车销量达50.7万辆,同比增长超过50%,其中,新能源乘用车销量达32.9万辆。
中国新能源汽车销量在整个车市的占比达到1.8%,保有量接近100万辆。
中国新能源汽车在销量、销量占比、保有量等方面均保持着世界第一的地位。
同时,据中国电动汽车充电基础设施促进联盟统计,我国公共类充电桩建设、运营数量接近15万个,相较于2015年末的4.9万个增加2倍以上,中国也已成为充电基础设施发展最快、保有量最大的国家。
预计2017年我国新能源汽车销量将达80万辆,其中乘用车销量占比将从去年的65%提升至70%左右。
伴随新能源汽车的发展,车用动力电池的需求量和报废量将与日俱增。
预计到2020年,中国汽车动力电池累计报废量将会达到20万吨的规模。
作为新能源汽车的核心零部件,动力蓄电池出货量持续高增长。
按照相应的报废标准,2015年国内报废动力电池累计为2万~4万吨,对应的电池回收率仅2%。
根据中国汽车技术研究中心的预测,到2020年,我国累计报废动力电池将达12万~20万吨。
业内预计,废旧动力蓄电池回收市场将从2018年开始暴发,当年即可达50亿元规模;到2020年和2023年,废旧动力蓄电池回收市场规模将进一步增长至136亿元和311亿元。
结合汽车报废年限、动力电池寿命等因素,对电动汽车动力电池报废量进行了预测,到2025年中国电动汽车用动力电池年报废量或可达到35万吨的规模。
三、相关政策法规盘点:随着近年来中国新能源汽车推广使用数量的快速上升,部分动力电池开始进入报废期。
政府高度重视动力电池回收利用,已经开始研究制定相关政策和标准。
日前,工信部发布了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,此后,国务院办公厅又印发《生产者责任延伸制度推行方案》(以下简称《方案》),倡导绿色制造,保护生态环境,其中对汽车生产和动力电池回收提出具体要求。
盘点历年政策,要求愈发具体,为产业发展指明了方向。
目前,专门进行动力电池回收企业有邦普集团、格林美、金泰阁、芳源环保、江门市长优实业有限公司等。
四、动力电池回收企业及模式盘点:梯次利用方面,国家电网、中国电科院、北汽新能源、普莱德等进行了梯次利用、商业储能等示范。
(一)动力电池回收工艺针对废旧动力电池回收的需求,目前代表性的主要有邦普公司的定向循环工艺和格林美公司社会集散与企业收购相结合的模式。
A:定向循环工艺(邦普为代表):产品——废弃物——再生资源——原产品首先通过物理拆解得到电池单体,之后切割得到外壳、电芯;之后电芯部分球磨、破碎、热解、浸出等预处理工艺得到镍、钴、锰、锂的精料溶液,之后经特制萃取剂萃取,可将Li离子萃出。
剩余镍钴锰通过化工盐和煅烧等手段制备镍钴锰酸锂三元材料。
此种镍钴锰综合回收率达98.5%,经济性显著。
B:动力电池材料再合成工艺(中科院过程所、中南大学、哈工大为代表):机械拆解——粉碎分选——分别处理——材料修复——电池再制造。
以中南大学为例,在自动化程度较高的情况下(已经建立中试线),废旧电池壳体分解为电解液、隔膜、铜粉、铝粉、正极废粉、负极废粉。
其中,电解液以混合溶液形式回收,正负极材料进行材料修复,最终重新修复为电池能用的材料。
回收率方面估算:铝合金外壳、铜块、铜粉、橡胶、废塑料、不锈钢都有95%及以上的回收率,磷酸铁锂、铝粉、石墨也具有90%-93%的回收率。
经济性方面估算:毛利率33.4%,净利率25%C:格林美对电池等含镍钴废弃物采用向社会集散采集收购和向企业收购相结合的回收模式。
区域部点,培育个体收购商——建立废旧电池回收体系企业收购模式:废料搜集——深度循环——深加工;D:江门市长优实业有限公司,采用机械+湿法工艺,生产球形氢氧化镍,镍钴锰氢氧化物等。
E:其他进展:国网北京市电力公司、北京工业大学、北京普莱德建立的汽车动力电池梯次系统利用及回收示范线开始运营,实现了动力电池利用效率最大化及环保回收。
在电动场地车、电动叉车、电力变电站直流系统上进行改装示范,经实测电池性能优于铅酸电池,建于北汽新能源基地的废旧锂电子动力电池回收示范线,处理能力达到日均100颗电芯,利用再生法正极材料回收利用率达85%以上,锂电芯回收率80%以上,极片的铜箔、铝箔回收率达99%,同时电解液可进行无害化处理。
五、动力电池回收的痛点:(一)市场混乱,劣币驱逐良币国内法规对电池回收企业有严格规定,需要申请许可证,才能从事废旧电池回收和处理。
由于技术和资金所限,真正具有资质的企业并不多。
相反,许多个人和无资质企业,不仅技术落后,而且不顾环境污染处理废旧电池,任意排放。
他们以更高价格回收电池,不仅扰乱本来就不成规模的市场,而且埋下极大的环境和安全隐患。
《中国汽车报》记者就了解到,一些打着梯次利用旗号的贸易商往往以高价向整车厂购买动力电池,回收后直接人工拆解,然后变卖用于老年代步车、捕鱼机甚至手机充电宝。
(二)渠道难题,体系是关键车企能否通过其售后渠道把电池收回来,是行业面临的一个主要问题,因为电池卖出后产权属于用户。
从某种意义上说,把其从用户手中收回来,比后续处理还要难。
如果电池的流向是非正规处理企业,或被不恰当地处理,风险不可控,因此回收环节应在体系建设管理中放在第一位——中国汽车技术研究中心汽车产业政策研究室副主任黎宇科(三)市场待培育,目前难以产生规模效应在2015年之前,毕竟新能源电动车销量非常有限,目前可回收利用的电池有限,导致企业难以形成规模化效应。
(四)废旧电池利用成本高于采购新电池成本高昂高于新电池无疑是核心挑战。
报废电池检测、拆解、再成组、维护等成本甚至比采购新电池还高,拆解回收电池内的金属物质也是一样,目前比采购碳酸锂等纯原材料的价格还要高。
援引电动汽车百人会的说法,一家采用机械法和湿法回收废旧磷酸铁锂电池的公司,回收处理1吨废旧磷酸铁锂动力电池的成本为8540元,而再生材料的收益仅8110 元,亏损430元。
由于锂离子电池回收技术路线比较复杂,回收工艺成本高,而除三元系正极回收价值高外,像锰酸锂、磷酸铁锂系正极回收价值偏低。
邦普就面临这种考验。
余海军介绍称:“退役电池的机械拆解成本高;化学分解难度大,研发成本高。
”六、通过经济性分析看破局之道:抛去政策性因素和社会其他因素,单就看这门生意,赚钱的关键点,还是在降低成本的技术和能力。
本报告试图通过对比[格林美]和[华友钴业]进行分析。
锂电池回收技术是否能够达到电极材料制造商对原材料纯度(性能)要求;锂电池回收技术成本及营利性需求是否额能够满足电池制造商对原材料成本要求;以上市公司[格林美]为例,主要对上述第二个问题进行粗略测算;废弃电子产品回收业务情况(单位,百万元人民币)钴镍废弃回收业务的毛利率随着业务量的增长逐年降低,并且稳定在22%左右;电子废弃回收业务的成本情况钴镍回收业务的成本70%左右来自废弃物原料的购买;根据公司2009年上市披露的招股书,公司约xx%的钴镍产品来自于再生资源;对依赖回收资源技术企业(格林美)钴产品业务的毛利率与矿产依赖性企业(华友钴业)的钴产品业务的毛利率进行对比:钴和镍物理化学性质非常相似,工业级别高精度的分离壁垒较高。
从上表中可看出,代表回收技术的格林美在钴产品方面的毛利率优势正在逐步被削弱直至与矿产消耗性企业持平。
单就这方面可以看出,破局之道,一方面在于电池回收企业要整合渠道,扩大产能;一方面在于要提升相关产品的纯度;同时,还要及时水平,不断降低工艺成本。
动力锂电:回收破题如何落地?动力锂电池回收,目前已经成为政、产、研、用四方关注的一大焦点,这一问题能否顺利解决,将直接关系到我国新能源汽车推广目标能否顺利完成,也关系到新能源特别是纯电动汽车能否保持其在我国能源革命中的战略地位。
早在2006年,国家工信部、科技部和原国家环保总局联合出台《汽车产品回收利用技术政策》规定,就明确提出电动汽车(含混合动力汽车等)生产企业要负责回收、处理其销售的电动汽车上的蓄电池,并要求将废蓄电池等危险废物交给有资质企业进行处理。
这也是我国较早对电动汽车报废电池处理出台的政策法规。
2014年12月,财政部等四部委就联合下发《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知(征求意见稿)》,其中明确汽车生产企业作为动力电池回收利用的责任主体,负责动力电池的回收。
2016年12月,工信部组织编制了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》(征求意见稿)。
再次明确鼓励汽车生产企业、电池生产企业、回收拆解企业与综合利用企业等通过多种形式,合作共建、共用废旧动力蓄电池回收利用网络。
2017年2月初,工信部、商务部、科技部联合发布《关于加快推进再生资源产业发展的指导意见》,提及“开展新能源汽车动力电池回收利用试点,建立完善废旧动力电池资源化利用标准体系,推进废旧动力电池梯级利用”。
一系列政策相继出台,体现出国家层面对动力锂电池回收工作的重视。
如果说2006年的《汽车产品回收利用技术政策》只是对动力锂电池回收的“未雨绸缪”,那么时隔11年后的《关于加快推进再生资源产业发展的指导意见》算得上是对动力锂电池回收的“系统部署”。
但在实际运行中,动力锂电池回收却并未真正实现“产业化”落地。
通过分析不难看出,未能“产业化”落地的首先是责任主体。
上述政策中,均明确了动力锂电池回收的责任主体为汽车生产企业,但目前很多新能源整车企业并未真正承担起“主体”的责任,其中一个重要原因是首批批量销售的新能源汽车,其动力电池还未进入大规模报废期。
没有实际应用,一切都是“纸上谈兵”。
尽管目前已有北汽新能源、长江汽车等开始着手布局动力锂电回收,但回收的电池数量较少,难以形成产业化经验,这让整车企业的回收布局看上去还都处于“构想”阶段。