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数字孪生 2024-09-30 16:18:57

废电池的回收与利用(小作坊废旧电池回收方案)

一、废电坊废动力回收电池的池的池未来大趋势将会是什么

在新能源汽车产业发展的带动下,我国锂消费近年来保持快速增长态势,回收相关产业处于加速增长初期,利用面临参与国际竞争的小作重大战略机遇。锂电池产业链。旧电为此,收方推动锂电及其下游动力电池产业链高质量发展,废电坊废对支撑我国经济转型升级、池的池保障战略性新兴产业稳定发展具有关键作用。回收

截至2021年,利用中国新能源汽车产销量连续七年位居世界第一。小作眼下,旧电这个风口已经挤满了各行各业的收方大佬,红海满满。废电坊废随后,越来越多的资本将目光投向了新能源汽车的衍生产业——动力电池回收。

动力电池回收是一个上下游紧密相连、相互制约的复杂产业。赛道即将爆发。一方面,从业者对万亿市场前景充满信心。另一方面,该行业似乎还没有真正准备好。那么,在新能源汽车浪潮下,动力电池等行业对“生化与环保材料”行业就业前景的影响将如何演变?

曾经不受欢迎的生化环保材料:就业难、钱少?

在过去的几十年里,很少有人自愿报读“生化与环境材料”专业,即使有,但大部分人在深入了解后,也很难牢牢把握住自己的“初衷”。

“我上中学的时候就喜欢化学,当时宣传21世纪是材料的时代,高考之后我还是比较懵懂的,所以就投身其中。”至于选择材料专业的原因,某动力电池龙头企业测试工程师张海(化名)如是说。

“我同学说化学好,我信了,然后选了材料,他却学了油。”另一家动力电池龙头企业的研发工程师程功(化名)抱怨道:“在学校学习了几个月,感觉被骗了,但我只能硬着头皮继续学习,真的很后悔没有选电脑,结果本科就干水泥,硕士干石膏,找到工作后干电池。

为什么动力电池回收率只有10%?

动力电池回收的重要性已成为业内共识,但我国动力电池的实际回收率并不高。据统计,目前我国动力电池的回收率只有10%左右。

新能源汽车独立研究员曹广平告诉《甲子光年》:“中国新能源汽车的繁荣主要体现在产业链上半段,社会关注度高,享受国家补贴,但动力产业链末端的电池回收业务仍面临挑战,经营难。”

目前,动力电池回收行业仍处于发展初期,市场良莠不齐。

一位业内人士透露,经工信部认证的“正规网点”年回收量不足5万吨,市场上70%以上的动力电池被“小作坊”回收。除了创业板这样的行业巨头具有先发优势外,其他公司很难盈利。

工资上涨,人才需求出现结构性变化

越来越多“生化与环境材料”专业的应届毕业生投身新能源行业,不仅是因为他们的专业同行,还因为这个行业可以提供足够的工作岗位,同时他们的薪水也在不断上涨。

以宁德时代招聘数据为例,公开数据显示,2017年宁德时代秋季招聘中,本科、硕士、博士人才年薪区间分别为11万至18.5万元,13.5万至22.5万元。、21.5万元至30.5万元,其2019年春季招聘信息显示,相应学术人才的年薪区间已改为12万元至20万元、15万元至25万元、23万元至33万元。

进入“白名单”难度很大,至少需要满足50多个评价条件。

但在正规军之外,还有大量的小作坊。这些小作坊不需要在环保方面投入太多。张博指出:“很多小作坊都不在乎规格,回收率不需要很高,哪怕只要求50%。但他们的运营成本很低,可能只有几个人,几件装备,这些小作坊,比起正规军,更加滋补。”

政策和市场壁垒依然存在

电池回收行业也受到越来越多的政策关注,相关法规陆续出台,有望进一步规范行业发展。截至目前,工信部已公布三批符合《新能源汽车废旧动力电池综合利用行业标准条件》的企业。据悉,比亚迪、北汽、上汽、宁德时代、国轩高科等车企和动力电池企业在竞标退役动力电池回收利用时,普遍明确要求投标人为白名单企业。

在日前召开的中国电动汽车100论坛(2022)上,工信部副部长辛国斌表示,当前动力电池原材料价格大幅上涨,需密切关注和谨慎研究并解决。坚决打击囤积居奇、投机炒作等不正当竞争行为。引导产业链上下游企业加强合作,推动关键原材料价格回归理性。

关于动力电池行业的未来,国外的经验可以提供一些参考。与我国起步阶段相比,国外的废旧电池回收体系走上正轨,可以作为参考案例。例如,德国已经能够回收所有废旧电池,然后对其进行加工和分类;美国立法最严密,建立了完善的废旧电池回收体系;在亚洲,日本一直在回收废旧电池。处于领先地位,用于汽车的铅酸蓄电池全部回收利用,并有成熟的处理方法。其他二次电池的回收率也达到了84%。

其实最理想的解决方案就是搭建一个可以动态跟踪电池数据的数据平台。目前,国家层面有完善的追溯管理平台,但由于缺乏强制性政策,很多企业上报的数据严重滞后或不完整。仅根据不完整的数据,无法准确预测电池的剩余寿命和容量,会增加梯次利用产品的质量风险。另一方面,退役电池的复杂性非常高。不同厂家的产品在结构设计、模块连接方式、工艺技术等方面都有很大差异。例如,只有形状是方形、圆柱形、软包等形式。这直接增加了后期拆解难度,难以进行大规模作业。

“动力电池回收行业已进入爆发前夜,但曙光来临之际,仍需及时落实约束性政策。”曹旭也对“泰科神科技”表达了类似的看法,“毫无疑问,动力电池回收行业会乘势而上,但现阶段,如何从非正规渠道抢货?”仍然是该行业的主要问题。”

二、首批新能源汽车电池面临‘退役’:回收利用不简单

来源:光明日报

随着政策和市场的双驱动,过去10年,我国新能源汽车市场经历了爆发式增长。然而,不容忽视的是,首批新能源汽车动力蓄电池已处于老龄,一轮动力电池“退役潮”即将到来。

按照一般整车厂电池8年衰减20%的质保能力,我国从2017年开始迎来新能源车动力电池退役数量的快速增长。预计2025年退役电池将达到93亿瓦时,每年退役电池数量增长将超过100万量级。由此将带来巨大的梯次利用潜在市场价值。若退役电池按照先梯次后再生的方式进行回收利用,据测算,到2025年其市场规模合计将达379亿元。

众所周知,电池含有多种重金属元素,处理不当将产生环境危害。当废旧动力电池庞大的潜在市场规模,遇到尚需完善的回收利用市场体系,会发生什么?又有哪些“堵点”亟待打通?

1、一只“退役”动力电池的价值和风险

按照新能源汽车国家标准,动力电池常常剩余80%余能即可“退役”。这使得动力电池从车辆“退役”后,仍然具有较大的利用价值,这既形成了一个潜力巨大的市场,也意味着一定的环保风险。

“一般来讲,动力电池5 8年使用寿命结束后,我们鼓励‘退役’电池的梯次使用。电池虽然续航里程减少,满足不了车用,但可以被回收用在其他储能需求方面,仍然可以继续‘服役’一段时间,后续还可以选择电池的再生利用。”内蒙古师范大学化学与环境科学学院副教授贾晶春介绍。

仍然具有长达数年的使用价值,使得“先梯次利用,后再生回收”成为“退役”动力电池的首选回收利用方案。梯次利用是指让“退役”的动力电池应用于其他领域。再生利用则是对“退役”电池进行拆解、破碎、筛选,利用浸出湿法冶金或火法冶金等工艺,提取电池中的锂、钴、镍等金属元素,并用于二次电池生产。

然而,贾晶春同时指出,锂电池组装含有锂等重金属,部分电池使用有机电解质、有机隔膜,不同于传统铅酸电池的简单回收利用方式,锂离子电池的金属回收利用工艺相对复杂,一旦操作不当,这些重金属和有机电解质等将给环境带来严重威胁。

“电池被拆解后,我们一般采用湿法冶金或火法冶金的方法回收利用其中的锂、镍、钴等金属元素。不当拆解会导致安全、环境与资源等多方面问题。从安全层面看,存在触电、短路燃爆和氢氟酸腐蚀等隐患。从环境层面看,存在钴、镍等重金属污染、氟污染和电池隔膜造成的白色污染。从资源层面看,存在锂、镍、钴等高价资源的浪费。”刘万民说。

2、电池回收利用企业面临三大挑战

尽管回收利用潜力巨大,但目前,在动力电池回收市场中尚无领军型企业,甚至产生了一些乱象。此前有媒体报道,不少主机厂家已经建立了电池回收业务。但部分动力电池没有流入正规渠道,反而是被无资质、高污染的小厂高价收购、不当处理,造成了环境二次污染的隐患。为何会如此?

“第一,目前,新能源汽车用户对动力电池回收意识还不够强;第二,一些小作坊的回收价格远远高于正规回收企业的价格;第三,回收电池的企业资质要求较高,导致正规回收企业数量有限;第四,再利用技术不成熟,回用商业模式缺乏创新。”刘万民分析。

其中,梯次利用和回收的难度最大。虽然我国已经成为全球新能源汽车发展最好的国家,但是动力电池仍是一门新技术。在业内人士看来,对于电池回收利用,企业尚面临三大挑战:电池拆解不便、电池健康度残值未知、经济效益较低。

“退役”电池复杂性高,不同的动力电池内外部结构设计、模组连接方式和工艺技术各不相同,仅外形就有方形、圆柱形、软包等多种形状。这直接导致了后期的拆解工作无法规模化作业,增加了拆解难度与人力成本。如果操作不当,更可能会发生短路引起火灾或爆炸、漏液污染周边环境、威胁从业人员健康等各种安全问题,导致人员伤亡和财产损失。

目前,部分“退役”的动力电池使用情况并无数据记录,仅有出厂时的原始数据,使用过程以及当前状态未知。在动力电池进行梯次利用之前,必须对每个模组进行测试,此举大幅提高了企业成本。同时,基于有限的数据,对剩余寿命的预测也不够准确,这无疑又会增加梯次利用产品的品质风险。

3、动力电池“身份证”维护追溯尚未畅通

事实上,早在2016年,我国已发布《生产者责任延伸制度推行方案》,要求建立电动汽车动力电池回收利用体系。方案指出,电动汽车及动力电池生产企业应负责建立废旧电池回收网络,利用售后服务网络回收废旧电池,统计并发布回收信息,确保废旧电池规范回收利用和安全处置。动力电池生产企业应实行产品编码,建立全生命周期追溯系统。

2018年7月31日,新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台(以下简称“国家溯源管理平台”)启动应用,该平台由北京理工大学电动车辆国家工程实验室构建,其主要功能是将动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程进行信息采集并实施监测,从而实现动力电池的来源可查、去向可追、节点可控。

目前,国家溯源平台共收录包括新能源乘用车、客车、专用车等在内的560余万辆车辆信息数据,配套各类电池总量超过890万包,电池超过280亿瓦时。涉及新能源汽车生产企业290余家,电池企业180余家。

全生命周期追溯系统的建立,意味着每辆车的电池都有它自己的“身份证”。但为何还会发生电池流入小作坊的情况?有业内人士指出,我国虽然建立了溯源管理系统,但由于缺乏强制性政策,企业在上报数据时存在信息严重滞后、不完整和追溯困难等问题。同时,目前的政策法规对车主如何处理电池并没有约束力,这也给予了小作坊收购动力电池的可乘之机。

“2015年,我国的技术政策已经明确提出,将建立动力电池编码制度。2018年版的《回收利用管理暂行办法》提出需建立动力电池溯源信息管理系统、编码技术标准及相关信息共享机制。但现实中,涉及的企业种类与数量众多,比如电池生产企业、电池维修更换机构、电池租赁企业、梯级利用企业等,电池使用周期长达数年,编码维护存在困难。”刘万民说。

贾晶春则表示:“专业电池回收是一个大系统工程,如何进行回收,需要各方面协调,特别是汽车生产企业、电池生产企业以及相关延伸产业的相互配合。一旦全周期中一个环节不通,必然会引起回收利用出现滞后与其他衍生的问题。”

4、电池回收利用的国家标准体系仍需完善

截至2020年底,我国国家标准化管理委员会已发布5项车用电池回收利用的国家标准,基本形成了标准体系框架。此外,动力电池的回收监管政策、梯次行业相关标准、行业监管体系也在完善之中。但也有业内人士指出,目前出台的标准大多为推荐性标准,在执行过程中存在约束力不足、缺乏上位法等问题。

“目前新能源车主对于‘退役’电池如何处置,其实大部分人还是比较模糊的,有部分车企推出了电池更换,例如满里程或者‘服役’时间,进行电池更换回收。但是,新能源车大面积电池年限目前还没有到来。”贾晶春说,他指出,随着时间推移,新能源车主会逐渐对如何正确处理动力电池更有经验。“目前我们应建立相应监督与立法,保证使用完毕的电池能够回到生产厂家或者回收企业。同时,电池生产与使用的监督都要形成,出厂后溯源、使用跟踪和使用完毕电池去向,都需要一整套的监督机制。”

有不少业内专家指出,加快动力电池回收利用,除了加强生产者延伸制度的落实外,未来仍有三方面工作需要继续完善:一要加强宣传,提高消费者的环保意识;二要制定政策,补贴或者奖励积极参与电池回收利用的企业,同时打击不合规的回收;三是加快企业的智能化设备改造,提高电池回收利用效率,通过规模效益降低回收成本,提高企业的议价能力,为企业的正常运营提供有效保障,由此从根本上解决成本高、利润低的行业难题,引导电池回收利用进一步规范。

有多少电池上线就有多少电池要“退役”,动力电池回收利用作为未来新能源车产业发展的重要一环,健康规范发展至关重要。

该平台将聚合电动车辆国家工程实验室、国家电池溯源监测管理平台及新能源电池回收利用专业委员会等方面的资源,致力于把电池利用率最大化,将基于区块链技术,为新能源汽车企业提供大数据动力电池性能评估、线下实验室检测和动力电池线上交易等多项服务,也将有望助力破解动力电池回收利用环节存在的回收难、销售渠道受限、缺乏快速性能检测技术等行业难题。

三、废旧电子产品如何处理

废旧电子产品要按照可回收垃圾处理。

可回收垃圾的主要包括废纸、塑料、玻璃、金属和纺织物五大类生活垃圾,有害垃圾、电子/电器垃圾和电池三类特殊危害垃圾以及废弃家具类垃圾。

其中电子产品包含了金属类和危害类:

金属主要包括:易拉罐、金属罐头盒、装饰物、铝箔、铁片、铁钉、铁管、废铁丝、旧钢丝球、铜导线等,按照回收材料分类:铁类,非铁类(一般指有色金属);

危害垃圾主要包括:油漆、颜料、各类清洗液等化学品,部分地区将电池和电子/电器垃圾也归于此类。

电子垃圾的危害

面对越来越严重的电子垃圾,专家指出,中国正面临电子垃圾爆发期。

据有关部门统计,中国每年平均报废电冰箱四百万台,电视机五百万台,洗衣机六百万台,此外中国还有近五百万台电脑、上千万部手机进入淘汰期。专家说,已经废旧或者不能使用的电子产品都属于电子垃圾。电子垃圾含有大量的有毒、有害物资,它是一种隐藏的杀手,随时散发可能对人体有危害的物质;

电子垃圾已经成为中国数量增长最快的一种固体垃圾,如果处理不当,将对环境产生非常严重的危害。据了解,一粒纽扣大的电池泄漏后将污染六十万升水。而中国每年生产的十四亿只电池中,回收利用的不足百分之一。

电视机或电脑显示器中的阴极射线管含有大量铅,而铅一旦进入土壤会严重污染水源,最终将危害人类、植物和微生物,也会对儿童的脑发育造成极大的影响。

以上内容参考:百度百科—可回收垃圾

参考资料:湿法冶金