國內(nèi)動力電池回收利用擺上議事日程,看豐田怎么做
經(jīng)過近10年的推廣應(yīng)用,國內(nèi)新能源汽車保有量達(dá)到了一定的規(guī)模,批車上的動力電池即將步入壽命末期,對這一批電池以及后續(xù)動力電池的回收利用已經(jīng)擺上了議事日程,而且可謂刻不容緩。
中國從2009年開始推廣新能源汽車,截至2017年底累計推廣近180萬輛。推廣分三步走,目前已完成前兩個階段:2009-2012年為階段,推廣量為2.7萬輛;2013-2015年為第二階段,推廣量為42.3萬輛。2016-2020年為第三階段,按照規(guī)劃,2020年底要實現(xiàn)累計推廣新能源汽車500萬輛。新能源汽車在中國的可持續(xù)長期發(fā)展,有賴于對動力電池這個關(guān)鍵單元全生命周期的妥善處理。
工信部聯(lián)合科技部、環(huán)保部等七部委發(fā)布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》。日前,又印發(fā)了《新能源汽車動力蓄電池回收利用試點實施方案》,在京津冀、長三角、珠三角、中部區(qū)域等選擇部分地區(qū)開展試點工作,試點內(nèi)容包括:
構(gòu)建回收利用體系:怎么收回來合適
探索多樣化商業(yè)模式:怎么補償消費者和各個環(huán)節(jié)
推動先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用:怎么處理更,實現(xiàn)資源循環(huán)利用
建立完善政策激勵機制等:怎么在各個層面實現(xiàn)經(jīng)濟效益
相關(guān)的國家目標(biāo)是到2020年,建立完善動力蓄電池回收利用體系,探索形成動力蓄電池回收利用創(chuàng)新商業(yè)合作模式。建設(shè)若干再生利用示范生產(chǎn)線,建設(shè)一批退役動力蓄電池回收、高值利用的先進(jìn)示范項目,培育一批動力蓄電池回收利用標(biāo)桿企業(yè),研發(fā)推廣一批動力蓄電池回收利用關(guān)鍵技術(shù),發(fā)布一批動力蓄電池回收利用相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),研究提出促進(jìn)動力蓄電池回收利用的政策措施。
圖1 電池回收核心難點——怎么收電池
細(xì)思其中,有這樣幾個核心問題:
汽車企業(yè)的回收量基數(shù)如果不大,就存在回收網(wǎng)絡(luò)效率和回收量處理能力問題
電池的產(chǎn)權(quán)為私人或者購買者所有,如何推動回收率是個大問題
按照目前這個分散的體系,每個車企的電動汽車保有量并不大,回收量因此也不大,要這些車企都對動力電池的全生命周期進(jìn)行管理,投入產(chǎn)出比不劃算。
動力電池的回收利用在國內(nèi)還是新事物,在建立完善相關(guān)體系的過程中,國外的經(jīng)驗補發(fā)可借鑒之處。我們以在動力電池回收領(lǐng)域已經(jīng)建立了一套完整完善的模式的豐田為例。
豐田在混合動力汽車領(lǐng)域耕耘已久,雖然與電動汽車的電池相比,HEV的電池比較小(1 Kwh),但是豐田HEV在全球的累計銷量和保有量相當(dāng)大,豐田的鎳氫電池回收和處理策略值得作為借鑒基準(zhǔn)。目前豐田混合動力汽車的年銷量大約在150萬輛左右,其中美國的銷售區(qū)間為25~30萬輛、歐洲為30~40萬輛,日本本土穩(wěn)定在65萬輛。累計銷量方面,豐田HEV在2007年突破了100萬輛,2010年超過了1000萬輛。
圖2 豐田全球年銷量走勢(單位:千輛)
相應(yīng)地,豐田HEV的電池也經(jīng)歷了梯次報廢的階段,相應(yīng)地,豐田在電池的回收利用方面做了很好的應(yīng)對,相關(guān)工作的時間軸如下:
1998年,累計銷量達(dá)到1.86萬輛,啟動廢舊鎳氫電池回收計劃
2009年,累計銷量達(dá)到225.7萬輛,在全球范圍內(nèi)銷售混合動力車輛的國家建立回收指導(dǎo)
2010年,延長電池回收協(xié)議,在有條件的地區(qū)確保100%回收
2012年,進(jìn)行電機稀土材料的回收
2013年,嘗試鎳氫電池梯次利用
圖3 豐田混合動力汽車全球累計銷量(單位:千輛)
如下圖所示,豐田在不同地區(qū)執(zhí)行的政策并不相同,回收都是從銷量較大、實施較易的地區(qū)開始,先回收,實現(xiàn)有效儲存,然后達(dá)到一定量之后再進(jìn)行處理利用。
圖4 豐田的電池處理路徑
總結(jié)一下,豐田的整個電池回收利用從以下流程展開:
1、建立回收網(wǎng)絡(luò)
日本本土是豐田大的廢舊電池處理中心,對回收電池進(jìn)行集中處理。豐田電池回收網(wǎng)絡(luò)的發(fā)力點是在經(jīng)銷商網(wǎng)絡(luò)。
首先發(fā)布每輛混動車輛的應(yīng)急處理策略
通過零售網(wǎng)絡(luò)對廢舊電池進(jìn)行回收
通過“以舊換新”方式從經(jīng)銷商處回收舊電池
這里需要說明一點,由于混合動力技術(shù)的演進(jìn),使得其電池系統(tǒng)的重量和安全性得到一定的保證,在經(jīng)銷商那里堆廢舊電池問題不大。如果是大的鋰電系統(tǒng),并且還是廢舊的替換產(chǎn)品,那么勢必大幅增加相關(guān)存儲的難度和成本,不同性質(zhì)的鋰電放置在一起對于消防、存儲和運輸都有很大的差異性。所以這一點,對于純電動汽車的鋰電池而言,不具備可借鑒性。
圖5 豐田的電池回收處理流程