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車用動力電池報廢后如何處置?

作者:天能電池 時間:2017-09-08 15:30:01

在國家政策的引導和推動下,我國新能源汽車產業發展迅猛。工信部數據顯示,2009年至2016 年上半年累計生產新能源汽車67.4萬輛。中國汽車技術研究中心預測,到 2020 年前后,我國純電動(含插電式)乘用車和混合動力乘用車的動力電池累計報廢量將達到12萬~17萬噸。車用動力電池報廢漸成規模,如何進行處置將是影響新能源汽車發展的重大課題。

12月1日,工信部發布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法(征求意見稿)》(以下簡稱《意見稿》),對動力電池全生命周期的管理和要求做出詳細規定,并提出了相應的獎勵和處罰措施。

《意見稿》明確,汽車生產企業承擔動力蓄電池回收利用的主體責任。

先梯級利用,后再生利用

提高電池全生命周期使用價值

車用動力電池報廢后如不進行必要的處理,會造成環境污染和資源浪費。中國電動汽車百人會研究咨詢部張健指出:“我國車用動力電池絕大多數為鋰離子電池,其中雖然不含汞、鎘、鉛等毒害性較大的重金屬元素,但如果處理不當仍會對環境造成極大污染。”

比如廢舊鋰離子電池的電極材料進入環境中,可與其他物質發生化學反應,造成重金屬污染、堿污染和粉塵污染;電解質進入環境中,經過化學反應,可能造成氟污染和砷污染。

有研究顯示,回收鋰離子電池可節約51.3%的自然資源,包括減少45.3%的礦石消耗和57.2%的化石能源消耗。鋰離子電池材料中,包含很多有價值的材料。以一種三元材料電池為例,其中含鎳12%、鈷 5%、錳 7%、鋰 1.2%,如果通過回收工藝,將有價值材料再利用,會達到節約資源的目的。

張健指出,動力電池再利用還可以提高電池全生命周期使用價值。

“從新能源汽車上淘汰的動力電池,仍基本保持70%~80%的初始能量,如果直接拆解回收,是對電池剩余使用價值的浪費。”中國電動汽車百人會研究咨詢部張成斌解釋說,動力電池報廢后,除了化學活性下降外,電池內部的化學成分并沒有改變,剩余能量完全可以繼續滿足家庭儲能、分布式發電、微網、移動電源、后備電源、應急電源等中小型儲能設備、大型商業儲能和電網儲能市場的使用。因此,如果廢舊動力電池梯次利用技術提高、經濟成本下降,在梯次利用領域,動力電池的全生命周期使用價值將會得到充分利用。

綜上考慮,《意見稿》明確提出,廢舊動力蓄電池應該進行梯級利用后再生利用。梯級利用企業對符合要求的廢舊動力蓄電池進行分類重組利用,按照國家統一編碼標準對梯級利用電池進行編碼和加貼標識。梯級利用企業生產梯級利用產品過程中產生的廢舊動力蓄電池,應移交至再生利用企業。

結構復雜、數據缺乏和成本偏高

阻礙回收再利用下一步發展  談到電池回收利用面臨的問題時,張健表示,首先,退役電池復雜性高,拆解不便。比如,電池有方型、圓柱形不同類型,其疊片、繞組形式也不同。這些復雜性導致電池回收再利用或者拆解時極為不便。如果進行自動化拆解,對生產線的柔性配置要求比較高,從而導致處置成本過高。因此,在目前自動化水平不高的情況下,多數工序是人工完成的。

“工人的技能水平可能會影響著電池回收過程中的成品率,同時手工拆解過程中,電池短路、漏液可能導致起火或者爆炸,對人身和財產有潛在安全隱患。”張健稱。

此外,退役電池的再利用必須經過品質檢測,包括安全性評估、循環壽命測試等。但是如果動力電池在服役期間沒有完整的數據記錄,再利用過程進行電池壽命預測時,準確度可能會下降,電池的一致性無法保障。張成斌補充說,如果一些存在問題的電池在篩選過程中沒有被檢驗出來,而再次被使用,會增加整個電池系統的安全風險。

針對這一方面,《意見稿》要求,動力電池應采用標準通用性和易拆解的結構,并對電池使用國家統一編碼,以利于后期的回收管理。而對回收拆解行業而言,成本較高、經濟性欠佳仍是個大問題。

目前,動力電池回收產業還未形成規模效應,國內還未建立成熟的回收體系,一些企業雖然涉及了動力電池回收業務,但是收效率較低,投入超出電池價值,缺乏盈利點。

比如一家采用機械法和濕法回收廢舊磷酸鐵鋰電池的公司,回收處理1噸廢舊電池的成本為 8540 元,而再生材料的收益僅為 8110元,虧損 430 元。

在動力電池再利用領域,由于電池檢測和重組時,設備和人工投入成本較高,導致電池出廠價格偏高,用于儲能并不具有經濟性。

《意見稿》提出,汽車生產企業應負責建立回收服務網點,或與電池生產企業、回收拆解企業共同合作,形成電池回收服務網絡。此外,《意見稿》還特別針對動力電池銷售、使用維修階段以及報廢后的信息追蹤和管理做出了詳細說明。

重監管執行,有獎勵處罰  充分實施“延伸生產者責任”制度

針對以上問題,《意見稿》提出,將由工信部會同國家標準化主管部門制訂動力蓄電池回收利用相關拆卸、拆解、包裝運輸、余能檢測、梯級利用、材料回收利用等技術標準,建立動力蓄電池回收利用管理標準體系。同時,將建立動力蓄電池回收利用網點備案制度和溯源信息管理制度。

另外,工信部還將會同有關部門研究制定財稅優惠、產業基金、積分管理等激勵政策,探索動力蓄電池殘值交易等市場化模式,促進動力蓄電池回收利用。

《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策(2015 年版)》明確了電池回收責任主體和追責方式,但是對新能源汽車動力電池回收,目前尚未有明確的賞罰機制,企業也沒有將動力電池回收看成是有利可圖的事情。

在違規處罰方面,此次明確,如果汽車企業違反相關規定,由工信部責令限期整改,逾期未整改或整改未達標的,將暫停其《道路機動車輛生產企業及產品公告》中新產品申報;違反本辦法有關規定的新能源汽車進口商,由有關監督部門予以處罰。

根據《意見稿》,電池生產企業若違反相關規定,已列入《<汽車動力蓄電池行業規范條件>企業目錄》(以下簡稱《目錄》)的,由工信部責令限期整改;逾期未整改或整改未達標的,將撤銷列入《目錄》的資格;未列入的,工信部暫不受理《目錄》申請。違反辦法相關規定的動力蓄電池進口商,由有關監督部門予以處罰。

平安證券研究員認為,處罰掛鉤“白名單”,將促使相關企業照章辦事。“考慮到相關企業目錄或產品目錄已經成為行業內經營的基本資質,這一處罰具備極高的可操作性和威懾性;配備有效的處罰措施有利于督促相關企業承擔責任。”

張健還建議,應當鼓勵商業模式創新試點。“在開展技術經濟分析和評價的基礎上,開展創新商業模式試點,積累經驗之后,對具有推廣價值的循環經濟發展模式進行復制,避免一哄而上。”

此外,在利用補貼機制和優惠政策提高企業和消費者積極性的同時,要避免一些投機企業為了補貼,跟風進入這個行業,形成公平和良性的競爭機制,推動產業健康發展。

他山之石美國

美國歷來重視環境管理方面工作,針對廢舊電池的生產、收集、運輸和貯存等過程提出技術規范,并采取生產者責任延伸和押金制度。

在立法方面,針對廢舊電池立法涉及聯邦、州及地方三個層面, 其中《資源保護和再生法》《清潔空氣法》《清潔水法》從聯邦法規角度,采用許可證管理辦法,加強對電池生產企業和廢舊電池資源回收利用企業的監管。

在回收方面,美國國際電池協會推出了押金制度,促使消費者主動上交廢舊電池產品。同時美國政府推動建立電池回收利用網絡,采取附加環境費的方式,在消費者購買電池時,收取一定數額的手續費,電池生產企業交納一部分回收費,作為產品報廢回收的資金支持。

歐盟

歐盟建立了生產者承擔回收費用的強制回收制度,并對電池使用者提出了法定義務。

自1990 年開始,歐洲的車廠已開始強調在汽車生產中使用可回收的材質及零組件的再利用。歐盟 2006/66/EC 電池指令與電池回收直接相關,這一指令涉及所有種類的電池,并要求汽車電池生產商應建立汽車廢舊電池回收體系。歐盟從2008年開始強制回收廢舊電池,回收費用則由生產廠家來負擔。

以德國為例,德國已建立較完善的回收利用法律制度。其中,電池生產和進口商必須在政府登記,經銷商要配合生產企業向消費者介紹在哪里能免費回收電池,用戶則有義務將廢舊電池交給指定的回收機構。

日本

日本在回收處理廢電池方面,建立了“蓄電池生產-銷售-回收-再生處理”的回收利用體系。相關法律法規可以分為三個層面:第一層指基本法,即《促進建立循環型社會基本法》;第二層指綜合性法律,包括《固體廢棄物管理和公共清潔法》《資源有效利用促進法》《節能法》《再生資源法》等;第三層指專門法層面,包括根據產品性質制定的專門法規。

從1994年10月起,日本電池生產廠商開始執行電池回收計劃,建立起“蓄電池生產-銷售-回收-再生處理”的回收利用體系。

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