4月15日下午，上海首家“產(chǎn)學(xué)研”一體化動力電池?zé)o害化處理企業(yè)——上海動力電池循環(huán)利用中心在嘉定區(qū)安亭鎮(zhèn)揭牌成立。

 

 

各方見證下，上海動力電池循環(huán)利用中心有限公司正式揭牌（攝影：金祥）

 

中心由上海多家國企共同推動，選址嘉定區(qū)安亭鎮(zhèn)國際汽車城產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)，將打造“電池回收-原料再造-材料再造-電池包再造-再使用-梯級利用”的動力電池全生命周期價(jià)值鏈體系。預(yù)計(jì)第一條電池拆解設(shè)備產(chǎn)線在2024年搭建完成。

 

在揭牌儀式上，上海市經(jīng)濟(jì)信息化工作黨委書記程鵬表示，動力電池回收利用是碳達(dá)峰碳中和工作的重要工作，是新能源汽車全生命周期管理的重要一環(huán)。上海市正在從回收網(wǎng)絡(luò)、管理平臺、標(biāo)準(zhǔn)體系、商業(yè)探索四個(gè)方面加快動力電池回收體系建設(shè)。上海動力電池循環(huán)利用中心的成立，進(jìn)一步提高了本市動力電池屬地化、無害化處理能力。

 

據(jù)了解，上海動力電池循環(huán)利用中心的核心優(yōu)勢在于“產(chǎn)學(xué)研”一體化的運(yùn)營模式。目前上海動力電池循環(huán)利用中心的技術(shù)團(tuán)隊(duì)已就位，核心人員為西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院副教授楊國銳、華東師范大學(xué)生態(tài)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院副教授徐啟新和上海大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院研究員相明輝三位專家，他們均來自于由國內(nèi)科研院所專業(yè)人員組成的“廢舊電子資源化利用技術(shù)研發(fā)聯(lián)盟”。

 

技術(shù)團(tuán)隊(duì)在放電工藝、物理拆解、真空分離、污染防控等技術(shù)方面擁有核心技術(shù)和專有成套設(shè)備，并且在企業(yè)運(yùn)營管理、生態(tài)環(huán)保及資源化生產(chǎn)項(xiàng)目實(shí)施等方面擁有豐富且成熟的經(jīng)驗(yàn)，將為動力電池循環(huán)利用中心帶來科研界和產(chǎn)業(yè)界的最先進(jìn)的生產(chǎn)模式。

 

西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院副教授楊國銳在揭牌儀式現(xiàn)場表示：“動力電池回收產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，技術(shù)迭代發(fā)展非常迅速。產(chǎn)學(xué)研一體化的模式幫助企業(yè)保證了自身的技術(shù)先進(jìn)性和環(huán)保的規(guī)范性，這也是將來鋰電池回收行業(yè)的主流合作方向。”

 

中心落子嘉定，也有著特殊意義。據(jù)介紹，嘉定區(qū)有著全國單體城市中研發(fā)水平最高、鏈條最完整、實(shí)力最強(qiáng)勁的汽車產(chǎn)業(yè)，將為動力電池的循環(huán)利用提供實(shí)踐場景。在嘉定區(qū)的高度支持下，上海動力電池循環(huán)利用中心落地嘉定安亭鎮(zhèn)，將與本地汽車產(chǎn)業(yè)鏈形成有效互補(bǔ)，幫助嘉定區(qū)和上海市探索出一條更加可行有效的動力電池循環(huán)利用道路。

 

政策、市場利好，動力電池回收已是新風(fēng)口

 

伴隨著我國新能源汽車市場的不斷壯大，動力電池退役潮也將接踵而來。以動力電池5—8年的使用壽命計(jì)算，據(jù)中國汽車工程學(xué)會的數(shù)據(jù)顯示，在全球范圍內(nèi)，到2025年，全球的退役動力電池將達(dá)到104萬噸，2030年將達(dá)到350萬噸。

 

上海動力電池循環(huán)中心有限公司董事、上海大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院研究員相明輝在儀式上介紹，無論是從環(huán)保價(jià)值，還是資源戰(zhàn)略價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值來看，動力電池回收都意義重大。相明輝指出，“廢舊動力電池不經(jīng)回收處理將造成嚴(yán)重污染。從全生命周期來看，新能源車每公里的二氧化碳排放量約為30g/km，但若能對廢舊的動力電池進(jìn)行梯次運(yùn)用、再生應(yīng)用，其所對應(yīng)的新能源車每公里碳排放量將分別下降22g、4g，進(jìn)而顯著降低新能源汽車全生命周期的碳排放量。”

 

“此外，我國是動力電池生產(chǎn)大國，但我國鈷、鎳資源供需嚴(yán)重失衡，已探明儲備量極少，我國鋰資源實(shí)際供應(yīng)能力較弱，對外依存度高。動力電池回收再利用能夠有效緩解我國電池金屬的供給約束。通過對電池金屬的循環(huán)利用，將能有效緩解我國鋰鎳鈷資源的供給約束，保障產(chǎn)業(yè)鏈安全穩(wěn)定，具有極高戰(zhàn)略意義。”相明輝說。

 

據(jù)了解，建設(shè)我國動力電池回收利用體系也已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略要求。2018年，工信部會同有關(guān)部門發(fā)布實(shí)施了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》；2021年，工信部會同五部門發(fā)布《新能源汽車動力蓄電池梯次利用管理辦法》等政策，強(qiáng)化動力電池全生命周期溯源監(jiān)測，實(shí)施廢舊動力電池綜合利用行業(yè)規(guī)范管理，探索多元化回收利用模式。

 

在去年9月的“新時(shí)代工業(yè)和信息化發(fā)展”系列主題新聞發(fā)布會上，工信部相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，將加快研究制定新能源汽車動力蓄電池回收利用管理辦法，加大退役電池柔性拆解、高效再生利用等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和推廣。

 

 

而上海，作為全國動力電池保有量最高的城市，動力電池循環(huán)利用潛力巨大。今年2月份，上海市政府發(fā)布了《上海市“無廢城市”建設(shè)工作方案》，明確提出上海市將建設(shè)動力電池全產(chǎn)業(yè)鏈溯源和管理回收利用網(wǎng)絡(luò)，落實(shí)汽車生產(chǎn)廠商和動力電池供應(yīng)商主體責(zé)任；拓展廢舊動力電池梯次應(yīng)用，推進(jìn)退役動力電池循環(huán)利用技術(shù)、工藝、裝備、產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展。

 

規(guī)范行業(yè)發(fā)展，亟需正規(guī)軍標(biāo)桿示范效應(yīng)

 

然而，由于動力電池再生利用涉及安全風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境污染，回收標(biāo)準(zhǔn)和成本較高，行業(yè)魚龍混雜，目前仍然處于探索階段。

 

揭幕儀式當(dāng)天，上海動力電池循環(huán)利用中心的技術(shù)總監(jiān)、西安交大化學(xué)學(xué)院副教授楊國銳向澎湃新聞在內(nèi)的媒體介紹，“目前我國動力電池回收行業(yè)主要面臨著回收網(wǎng)絡(luò)不健全、梯次利用和資源化再生技術(shù)自動化程度低和嚴(yán)重的二次污染等問題。”

 

2018年7月，工信部公布了第一批符合“新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件”的名單，包括華友循環(huán)、豪鵬科技、格林美、邦普循環(huán)、光華科技 5 家企業(yè)。2022年11月16日，工信部就第四批名單公開征求意見，該批次共計(jì)41家，至此入選動力電池回收白名單的企業(yè)總計(jì)88家。

 

然而，天眼查數(shù)據(jù)顯示，目前，經(jīng)營范圍包括“電池回收”的企業(yè)，目前全國有超過7.3萬家，其中2022年成立的約有3.6萬家。截至2023年2月底，全國現(xiàn)有與擬新建的廢鋰離子動力電池回收處理企業(yè)共145家，規(guī)劃建設(shè)廢動力電池處理產(chǎn)能987.5萬噸，環(huán)評批復(fù)產(chǎn)能469.2萬噸。

 

此前曾有媒體報(bào)道，在我國，目前大量的廢舊動力電池仍然流向了小作坊。廢舊動力電池包通過小作坊之手修復(fù)、測試后，大部分流向低速四輪、兩輪電動車，甚至是電子煙領(lǐng)域。此外，據(jù)國內(nèi)電池回收企業(yè)格林美股份有限公司的副總經(jīng)理張宇平此前介紹，在國內(nèi)廢舊動力電池的拆解上，人力“用一根撬棍”蠻力拆電池包、徒手去電芯等觸目驚心的情況十分常見。

 

 

圖片來源：格林美

 

未來，在建立完善的回收網(wǎng)絡(luò)方面，上海動力電池循環(huán)中心董事、上海大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院研究員相明輝向澎湃新聞記者介紹，中心落戶嘉定國際汽車城，上海及周邊輻射區(qū)域客戶資源將為中心的回收網(wǎng)絡(luò)的完善提供重要保障。

 

在廢舊動力電池回收先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用方面，楊國銳向澎湃新聞記者介紹，首先，中心技術(shù)團(tuán)隊(duì)目前已經(jīng)設(shè)計(jì)研發(fā)出了智能自動電池包拆解、檢測和重新組裝電池包的生產(chǎn)線。未來中心廢舊動力電池的拆解環(huán)節(jié)有望實(shí)現(xiàn)80%全自動化，電池材料的粉碎環(huán)節(jié)有望實(shí)現(xiàn)100%自動化，自動化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程。

 

其次，“中心還會為廢舊動力電池建立自己的數(shù)據(jù)庫，用一套算法計(jì)算廢舊動力電池的SOC狀態(tài)、健康狀態(tài)、壽命等，一旦數(shù)據(jù)足夠大，將能實(shí)現(xiàn)人工智能代替人工對電池進(jìn)行檢測，檢測電池的工作量會大大減少。”楊國銳說，對梯次利用電池終身監(jiān)控，將徹底改變傳統(tǒng)電池梯次利用低效、無安全保障的現(xiàn)狀。

 

此外，在原材料資源再生利用上，中心將采用團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的全自動退役鋰電池拆解分選成套裝備，并實(shí)現(xiàn)全面國產(chǎn)化。該裝備能夠在電池帶電狀態(tài)下拆解，廢水零排放。同時(shí)，裝備能耗較傳統(tǒng)處理設(shè)備降低20%，黑粉純度達(dá)到98%以上，銅鋁分離效率達(dá)到96%以上。“在國內(nèi)外來看，這一純度指標(biāo)都是領(lǐng)先水平。”楊國銳說。

 

不僅如此，對于資源再生利用，未來中心有望在現(xiàn)有行業(yè)常用的濕法提煉技術(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用目前行業(yè)最前沿的材料直接修復(fù)方法。前者對通過電池正極材料結(jié)構(gòu)的破壞進(jìn)行有價(jià)金屬元素的提取，能耗高，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益有待提升。

 

以常見的磷酸鐵鋰電池材料為例，據(jù)了解，磷酸鐵鋰之所以失效，是因?yàn)槌霈F(xiàn)明顯的鋰空位和鋰鐵反位缺陷，材料直接修復(fù)能夠通過添加溶劑，對鋰空位或鋰鐵反位缺陷進(jìn)行了同步修復(fù)，從而使其電化學(xué)性能得到明顯改善。“這是中心下一步的方向，這項(xiàng)技術(shù)若能應(yīng)用，過程幾乎沒有污染。”楊國銳說。

 

相明輝則對澎湃新聞記者表示，雖然目前上海市有4家入圍工信部動力電池回收白名單的企業(yè)，但是能夠打通“政用產(chǎn)學(xué)研”一體化、能夠建立起穩(wěn)定可靠的電池回收網(wǎng)絡(luò)、能夠?yàn)樾袠I(yè)探索出一套可復(fù)制推廣的動力電池屬地化回收利用長效機(jī)制的標(biāo)桿企業(yè)仍然缺失。

 

據(jù)介紹，未來，上海動力電池循環(huán)利用中心致力于成為上海地區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范性骨干企業(yè)和全國再生金屬資源綜合利用行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，也將聯(lián)動多方資源，推動上海市新能源汽車產(chǎn)業(yè)的無廢化建設(shè)，為上海經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展做出應(yīng)用貢獻(xiàn)。