为加快推动新能源汽车动力蓄电池回收利用工作,深入了解行业发展现状,把握发展方向,制定有效政策措施,2018年工业和信息化部组织有关单位实地调研了京津冀、长三角、珠三角及中部地区的10余个城市,走访了汽车生产、动力蓄电池生产及综合利用等企业;多次组织座谈会,与人大代表、政协委员、及企业代表等进行了广泛交流。在此基础上,分析总结我国动力蓄电池回收利用现状,形成了调研报告。
一、新能源汽车及动力蓄电池产业发展现状
(一)新能源汽车产业
经过20余年的发展,我国新能源汽车实现从科研、产业化到市场推广的“三级”转变。目前,我国新能源汽车累计产量已超280万辆,推广规模居于世界首位。车辆类型上,乘用车、商用车分别占总产量约70.4%、29.6%;动力类型上,以纯电动为主,占总产量约78.5%,插电式混合动力约21.5%。区域分布上,主要集中在京津冀、长三角及珠三角地区,广东、上海、北京、山东、浙江保有量位列全国前5位。
(二)动力蓄电池产业
我国动力蓄电池累计配套量超过131GWh,产业规模位居一。配套类型上,磷酸铁锂、三元电池分别占比约54%、40%。纯电动乘用车、商用车中三元电池配套占比分别约71%、17%,磷酸铁锂电池配套占比分别约23%、78%;插电式混合动力汽车中三元、磷酸铁锂电池配套占比分别约53%、33%。外形设计上,方形、圆柱形、软包占比约78.7%、20.6%、、0.7%。
(三)动力蓄电池原材料产业
随着动力蓄电池需求量的快速上升,原材料行业投资规模快速扩大。正极材料、负极材料、隔膜及电解液行业龙头企业在市场占有率和技术研发方面优势明显,行业集中度较高。2017年,我国正极材料产量达32.3万吨,磷酸铁锂产量为6万吨,负极材料产量达14.6万吨,隔膜销量13.6亿平方米,电解液产量为10.2万吨。
二、动力蓄电池回收利用产业发展现状
(一)废旧动力蓄电池安全环境资源特性
动力蓄电池大量退役后,未经妥善的处置和进行价值最大化利用,将威胁公共安全,造成难以逆转的环境污染,并浪费宝贵的有价金属资源。
从安全层面来看,废旧动力蓄电池处置不当存在一定安全隐患。一是触电隐患。新能源汽车的动力蓄电池额定电压较高,人员在缺乏防护措施情况下接触易造成触电事故。二是燃爆隐患。电池在出现内部或外部短路情况下,正负极会产生大电流导致高热,引起正负极燃烧。三是腐蚀隐患。电解液为有机易挥发性液体,与空气中水分反应产生白色有腐蚀性和刺激性的氟化氢烟雾。
从环境层面来看,废旧动力蓄电池对生态环境和人身健康均有威胁。一是重金属污染。电池正极材料中含镍、钴等重金属,不经专业回收处理会造成重金属污染。二是电解液污染。电解液溶质LiPF6属有毒物质且易潮解,会造成氟污染,溶剂会造成水污染。
从资源层面来看,镍氢、锂离子动力蓄电池因正极材料不同,分别含有锂、镍、钴、锰及稀土等金属,动力蓄电池产业对于锂、镍、钴等资源需求旺盛。随着动力蓄电池累计配套量的不断增加,电池中这些资源如未有效回收利用,将直接造成资源的极大浪费。
(二)动力蓄电池退役现状和趋势分析
1.退役现状从现有退役电池数量、种类及分布地区情况来看,相对比较集中。“十城千辆工程”推广期间生产的新能源汽车共计产生退役动力蓄电池(以下简称“退役电池”)约1.22GWh;退役电池主要集中在深圳、合肥、北京等新能源汽车推广力度较大的城市。
从企业回收情况来看,当前回收的动力蓄电池中,以研发生产过程中产生的废旧动力蓄电池为主,新能源汽车退役电池较少,主要来源于研发试验和生产制造产生的废旧动力蓄电池。
从综合利用经济性方面看,三元电池和磷酸铁锂电池互有优势。梯次利用方面,磷酸铁锂电池更适于梯次利用。再生利用方面,企业再生利用收益具有一定的不确定性,易受退役电池数量、原材料市场行情及企业管理水平等因素影响。
从用户移交退役电池情况来看,市场上存在电池生产企业、回收利用企业、租赁企业及保险公司等多主体回收处理退役电池的情况。例如,深圳市退役的大部分动力蓄电池交由电池生产企业回收存储,用于梯次利用研究;北京新能源公交车动力蓄电池主要采取租赁方式,退役后交由北京电力公司用于梯次利用储能产品研究或回收利用企业处理。
2.退役趋势分析
退役电池数量、种类及分布地区方面,退役量与保有量正相关,三元电池累计退役量占比较高。据预测,2020年我国退役电池累计约为25GWh。退役电池将主要集中在新能源汽车保有量较大的京津冀、长三角及珠三角地区。随着个人用户逐渐成为新能源汽车的消费主体,退役电池的回收将逐步转向以个人用户为主。
(三)废旧动力蓄电池回收利用基本现状
1.回收体系建设情况
2018年,工业和信息化部会同科技部、生态环境部、交通运输部、商 务 部、市场监管总局、能源局发布了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,构建回收利用管理机制,推动建立回收利用体系;工业和信息化部公告发布了《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》,明确了溯源信息的采集要求,对各环节企业主体履行回收利用溯源责任作出规定,并建设了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“国家平台”),构建来源可查、去向可追、节点可控、责任可究的全生命周期溯源管理体系。