电池,自诞生之初就深入改变着人们的生活,人类文明发展到二十一世纪,电池的应用范围也日益扩大。电池在汽车、摩托车、自行车等多种交通工具上被广泛应用;各类电池在手机、钟表、笔记本电脑等设备上随处可见,电池已经和我们的生活密不可分。随着“便捷的生活方式”一起到来的,还有废弃电池产生的环境污染和资源浪费等问题。
在我国,早在铅蓄电池应用于汽车起停系统时,就已有企业和个人从事铅蓄电池的回收再生。然而此后,随着铅蓄电池产业的快速发展,回收过程中造成的污染问题日益突出,相关部门不得不采取强制性手段对行业加以规范。同时,由于近两年新能源汽车激增带动动力产业高速发展,动力的回收也正成为行业内外热议的话题。
铅蓄电池回收:阶段性成果将推动产业升级
2011年,国家环保部等有关部委在铅蓄电池行业掀起整肃风暴,严厉整治行业企业污染问题;翌年,国家环保部联合工信部对铅蓄电池及再生铅企业实行“准入制度”,铅蓄电池回收整治力度继续加大。时至今日,铅蓄电池及再生铅行业正日渐规范,行业发展也逐步进入正轨。
2015年6月13日,国内首个以系统化铅蓄电池污染防治及循环利用为主要研究方向的综合性平台——“国家环境保护铅蓄电池生产和回收再生污染防治工程技术中心”在超威集团挂牌成立。该中心将依托超威集团现有人才、技术、设备等优势,在核心技术与装备研发、工程技术集成、科技成果转化、环境风险控制信息共享、产学研交流与合作、人才培养与国民教育等诸多方面促进铅蓄电池污染防控与治理,规范铅蓄电池的回收及再生利用,减少污染,使铅蓄电池在循环经济中发挥更大的作用。
依托行业龙头企业成立国家级工程技术中心,表明我国铅蓄电池和再生铅行业污染防治工作已经结束此前的大规模“集中整治”阶段,进入后续的产业链“综合防控”阶段,铅蓄电池回收治理取得了阶段性成果。该中心的建成以及相关工作的开展,也将成为我国铅蓄电池生产及再生铅产业转型升级和可持续发展的又一推动力量。
动力回收:诸多难题待解
与铅蓄电池已经存在较为完善的回收体系相比,动力的回收似乎目前还未进入布局阶段。几年后,首批应用于新能源汽车的动力电池将达到淘汰年限,这些淘汰的电池又该如何回收?梯次利用是否真的“行之有效”?
几乎所有的汽车和电池专家都对动力电池的梯次利用寄予厚望,但是无论集中式储能,还是分布式储能,其能量规模都较大。通过回收得到的动力电池,可能是来自不同厂家、不同车型的不同规格、不同型号,其成组和串并联的方式不尽相同。即使同样品牌同规格的电池,由于使用一段时间后,其内阻、容量、自放电、电极表面状态等也会产生较大的差异。如此杂乱的电池用到一个大规模的储能项目上,其电池管理的难度可想而知。
而且在储能电池技术方面完成性能上的统一前,还要完成形式上的统一。这就需要根据储能项目的需求做二次开发,要求电池成组后的外形、安装、动力接口、信号接口、通讯接口、各种协议、电压等级等必须统一,以便接受统一的电池管理、能量管理和热管理……这些现实存在的问题也使得动力电池的梯次利用仅仅是“看上去很美”。
而在不久前结束的 “储能国际峰会2015”上,国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬也认为,尽管动力电池的梯次利用在理论上可行,但在实际操作中会存在风险。当锂离子电池经过一段时间的使用后,其安全性大大降低。如果将存在安全问题的电池应用于储能系统,可能会给整个系统带来连锁性破坏。他进一步指出,如果要避免这种破坏发生,就要在设计和生产动力电池的阶段考虑到后面的梯次利用问题,这也就需要动力电池行业和储能行业制定出统一的标准。
而对于动力的拆解、回收、再利用也存在一定的环境风险。尽管与铅蓄电池相比,在生产过程中污染较少,但据环保专家介绍,废旧锂离子电池中的物质进入环境中还是可造成重金属如镍、钴、有机物、粉尘和酸碱等污染。而且,废旧锂离子电池的电解质及其转化产物、溶剂及其分解和水解产物,如甲醇、甲酸等,都是有毒有害物质。除此以外,上述环保专家还特别强调,废弃的中往往会含有残余电量,锂元素又比较活泼,可能会由于老化、温度、湿度等造成短路进而发生爆炸。对此,王子冬也表示,由于来源不同,动力的拆解方法也不尽相同。如果不通过规范的体系来进行设计,的拆解过程将困难重重。
国务院在2012年印发《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》中强调,要制定动力电池回收利用管理办法,建立动力电池梯级利用和回收管理体系,严防重金属污染。不难看出,我国政府也在竭力避免铅酸蓄电池行业 “先污染、后治理”的现象在动力电池行业再次上演。因此,如何构建和完善切实可行的动力电池回收管理体系,减少污染,最大限度发挥废弃动力电池的利用价值,已经成为摆在电池和新能源汽车制造企业面前的紧迫问题。
一次性电池回收:该不该收
一次性电池主要指锌锰电池或碱性锌锰电池。曾有不少报道指出,一节5号电池腐烂于地底,所产生的有害物质能使1平方米的土地永久失去农用价值。尽管很多公益组织一直在呼吁对一次性电池进行回收,而全国也已有成百上千吨的废旧电池,堆积在城市的某个角落,默默地等待处理。但回收废旧一次性电池,成本高利润小难度大效率低,从经济角度看无利可图,致使很多企业不愿意回收,即便有补贴,也只是杯水车薪。这些电池到底该不该回收?
中国电池工业协会副秘书长曹国庆曾表示:“一些大企业生产的碱性电池,已经低汞化,没有人为添加汞,所含的只是生产材料中的杂质汞,电池的汞含量与土壤差不多,从环保的角度,回收没有意义”。他同时强调,在没有条件处理的情况下,集中回收也会造成集中污染,且在回收过程中还可能产生二次污染。
在专家看来,建立回收体系比个人回收一次性旧电池更为重要。把从矿山到家庭的重金属单向迁移体系,变成从产品到废弃品再到产品的循环体系,这才是解决重金属污染的最佳途径。
(电池中国网独家稿件,如需转载请注明出处)