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令“回收”陷入如此“尴尬”境况的原因,主要有以下几方面。
首先是理论方面。动力锂电池是新能源汽车的关键核心零部件,其回收处理的技术复杂程度比小型电池要高很多,涉及的专业技术学科也比较广范,包括化学、材料工程、电化学、机械、车辆等学科,过去回收企业只需要对电池行业有所了解,现在还要了解汽车行业。客户的需求改变了,原来企业沉淀的基础理论的东西也需要提升。
二是动力锂电池本身。回收企业收到的电池包括各种形态、尺寸、规格、封装形式、设计工艺和串并联成组形式,以及多样化服役时间、应用车型和使用工况等诸多因素,使得拆解时涉及到多种封装夹具,企业很难实现大规模批量化拆解,也给“梯次利用”带来很大困难。同时动力锂电池拆解还会涉及到重金属、有机电解液等,这又会涉及环保方面问题,对动力锂电池回收再利用而言,每个环节都至关重要。电池系统设计完全不同使得无法采用同一套拆解流水线适合所有的电池包和模组,导致电池拆解时极为不便。国内大多依靠人工拆解,工人的技能水平直接影响着电池回收过程效率。同时由于电池包本身具有高能量,可能会出现短路、漏液等情况,进而造成起火或爆炸,导致人员伤亡和财产损失。
三是梯次利用方面。退役的动力锂电池,仍保持70%-80%的初始能量,如果直接拆解回收,会造成浪费。因此,目前理想的状况是先将退役电池进行梯次利用,比如制成供家庭、移动电源、后备电源、应急电源等储能设备。淘汰后再进行资源化回收利用。但实际操作中,要求电池成组后的外形、安装、动力接口、信号接口以及各种协议、电压等级等都必须统一起来。由于退役电池一致性差,品质不高,缺乏安全性和稳定性,在技术成熟前,尚不适宜梯次利用。
四是技术方面。从废旧锂电池中直接回收正极材料、负极材料、电解液、隔膜等高附加值的中间品商业化难度很大。而且在拆解过程中,不同类型电池制造和设计工艺的复杂性、串并联成组形式、服役和使用时间、应用车型和使用工况的多样性都会影响拆解复杂程度和安全性等。原来的传统湿法冶炼和手工拆解技术解决不了动力锂电池复杂的结构所带来的环保问题和安全问题,此外还有材料的定向合成问题。
五是商业模式的构建。动力锂电池回收体系比较复杂,涉及的汽车厂、电池厂等相关方比较多,且不同汽车厂家的动力锂电池结构差异较大,材料体系和应用载体也不同,其生命周期截止模式也不一样,加之钴镍锂等战略资源的国际化杠杆作用,使得动力锂电池回收难以“如法炮制”其他回收模式。想要建立一个完善的回收体系,急需汽车企业、动力锂电池企业、回收企业,以及政府部门的相互协作。
未来:提升技术,心存希望
动力锂电回收行业还需要相关政策加紧出台,从国家层面制定动力锂电池回收奖惩措施。尽管在环保这个基本国策的前提下,没有哪个企业敢触高压线,哪怕只是应付监管将废旧电池在仓库堆放起来,也能避免在无监管状态下的大规模二次污染。但在现阶段,针对政策的不同执行情况,还需通过财税等多样性的奖惩措施来推动动力锂电回收工作的开展。
此外,着力动力锂电池的回收再利用工作,需要进一步完善动力锂电池的标准化,并加大落实力度,还需完整记录动力锂电池在服役期间的运行数据。梯次利用的厂家可以根据这些数据,建立电池模组的寿命模型。
只有不停钻研技术,提高金属冶炼效率及降低成本,才有可能建立新的商业运营模式,为动力锂电池回收行业创造利润。对于动力锂电池的梯次利用衍生产品,客户在知情的情况下,会对产品的性能、寿命、可靠性、安全性等心存疑虑,产品的推广会存在一定的阻碍。在产品的推广和应用方面,要充分考虑客户的现状和诉求,多种商业运作方式相结合,在充分帮助客户获利的基础上,获得自己的利益。可充分借鉴其他行业的一些成功经验,如分期付款、分时租赁、盈利后结算、托管运营、甚至免费供货等后续增值服务,探索梯次利用方面的有效商业模式。
目前国内汽车动力锂电池回收产业的运营模式总体还处于摸索阶段,需要产业上下游一起成立产业联盟,建立健康的产业链,寻找可行的盈利点。未来随着产业规模的扩大、行业标准和法律法规的逐步健全,回收渠道和回收成本则将成为该产业竞争的核心。
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