2015年我国累计生产新能源汽车37.9万辆,同比增长4倍,成为世界第一新能源汽车生产大国。与新能源汽车产业庞大的产销量相对应的则是诱人的动力电池市场蛋糕,据工信部的数据显示,到2015年,我国动力蓄电池产业规模已位居世界前三位。
在新能源汽车相关产业一片繁荣的表象之下,动力电池回收成为行业难点。有数据预计,到2022年新能源汽车电池累计报废量将为12万吨至17万吨。解决新能源汽车电池回收与再利用的问题迫在眉睫。迟来的政策
“如果说2014年是新能源汽车元年,那么2015年可以称为爆发年。”新能源汽车产业研究中心投资事业部总经理吴辉表示。据统计,2015年,新能源汽车全年产销突破30万辆,累计产销近50万辆,销量占比逼近1%。不论按照何种标准,新能源汽车痛苦的市场培育阶段已成为历史,进入了大规模的普及阶段。这一爆发式增长让人欢喜之余,其产业链的不完善更令人担忧。数据显示,2015年动力电池装车量超过200亿瓦时,预计今年会增加到大约500亿瓦时。2015年电池产业投资大概是1000亿元,在建、核建的产能为1800亿瓦时。这么多电池,五六年之后即将进入大规模淘汰期,不免让人胆战心惊。
由于此前国家没有相关规定,所以新能源汽车的电池回收主体始终不明确。尽管国家有关部门和相关行业协会提出,新能源汽车的动力电池回收要按照“谁生产谁负责,谁污染谁治理”的原则,但事实上,很少有厂商在销售新能源汽车时主动告知消费者要回收废旧电池。“如果电池不搞好回收利用,新能源汽车的系统性污染要远比汽油汽车高出成百上千倍。”广汽集团总经理曾庆洪曾多次表示。
对此,国家发改委、工信部、环保部、商务部、质检总局等五部门在2016年1月联合了《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策(2015年版)》(下称《技术政策》),对新能源汽车的电池回收、利用、处理做出统一规范。明确了废旧动力电池的管理范围,将废旧动力电池回收责任落实到新能源汽车生产企业、动力蓄电池生产企业、梯级利用电池生产企业和报废汽车回收拆解企业。政策还提出建设动力蓄电池回收网络,电动汽车及动力蓄电池生产企业需在各地指定网点回收废旧电池,各责任主体需向工信部汇报动力蓄电池的回收处理情况,蓄电池回收利用遵循先梯级利用后再生利用的原则。同时,《技术政策》还提出对动力电池进行统一编码,建立完善的产品追溯体系。
北京市科委新能源与新材料处处长许心超说,车企作为动力电池回收的第一责任主体最为合适。相比手机电池而言,新能源汽车动力电池由于体积大、可见性强,从根本上决定了动力电池可以回收,回收渠道也相对容易建立。他介绍,在北京市给相关车企及车型备案时,已经明确车企为动力电池回收的第一责任主体。
湖南桑顿新能源有限公司锂电事业部总经理李伯虎则认为,动力电池的回收和分解最好给专业的电池企业来做,“因为只有动力电池生产企业才最了解电池,并配备了专业的技术。”
全国人大代表沈仁康也呼吁,加快落实国务院有关要求,制订车用动力电池回收利用政策及管理办法,研究车用动力电池回收利用行业准入条件,推动相关技术标准体系建设,保障车用动力电池得到有效回收利用。国内回收处于研究阶段
通俗来说,废旧电池的回收主要有两种方式,一是二手电池的梯级利用,是指将电池组拆包,对模块进行测试筛选,再组装利用到例如储能等领域,另一种便是将电池拆解提炼重金属或正负极材料回收利用。
“实际上,第一种方式实行起来并不是很理想。”李伯虎这样表示。
李伯虎介绍,国产动力电池型号众多、电池包结构不统一,组装工艺和技术千差万别,听上去这种方案很简单,但真正在拆包过程中的技术要求非常高,对生产线的技术和成本的要求也很高。对于电池回收企业来说,不仅回收利用技术难度大,而且尚无创造回收利润的能力。
中航锂电(洛阳)有限公司总经理王栋梁介绍,虽然目前一些动力电池企业和第三方回收企业设立了小试或中试生产线,进行拆解回收再利用工作,但都处于研究阶段和储备阶段。
不过,仍有不少专家针对动力电池的衰减特性提出了梯级利用的方案。
“一般来说,动力电池的容量降至最初容量80%时,就不能再用在新能源汽车上,这个过程需要5年至8年。比如原始续航里程能达到200千米,现在只能达到160千米,按照国家规定,就不能作为动力电池使用了,但是电池本身还处于正常的运行状态。”许心超表示。
而这些“退役”动力电池并非完全失去了价值。按照许心超的说法,它们还可以根据电池容量的不同,被利用在储能或者相关的供电基站以及路灯、低速电动车身上,最后进入回收体系。这也是业内泛称的动力电池再利用或梯级利用。他举例说:“近期北京市为了解决老旧小区建充电桩问题,投放了大号电池,就是希望这个电池作为储能来用。”同时他还表示,从国家层面来讲,2010年及以前的动力电池会于今年开始陆续投入这种梯级利用中来。
“动力电池的梯级利用一方面是为了节能,另一方面,如果梯级利用得到普及,无疑将极大地降低新能源汽车的成本。”上海交大汽车节能技术研究所所长殷承良如是表示。
事实上,2012年7月出台的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2022年)》就明确提出,要制订动力电池回收利用管理办法,建立梯级利用和回收管理体系,引导生产企业加强对废旧电池的回收利用,鼓励发展专业化的电池回收利用企业。
在此之后,国家电网下属的北京、浙江公司,都在致力于动力电池的余能研究,投入资金上马梯级利用研究项目,但是进展相对缓慢。华北地区某新能源公司的技术人员透露:“将利用后的动力电池大规模用作储能,这恐怕只能是想想而已。”
首先,国内电池质量鱼龙混杂,许多电池可能在电动车上运行3年至4年便直接报废;另外,目前的动力电池按照质量可分为十个级别,分级利用非常复杂。
“更重要的是我国的储能应用领域还没有发展起来,梯级利用在储能领域还没有开始,相关的参数和技术非常复杂,需要长期的反复论证和实验。”高工产研锂电研究所分析师高小兵表示。国外如何回收动力电池
日本汽车巨头丰田公司于2011年启动了回收镍氢电池项目,借助住友金属矿山公司世界一流的高纯度提取技术,丰田实现了混合动力车动力电池中镍的多次利用,这项业务可回收电池组中50%的镍。同时丰田化学工程和住友金属矿山配置了每年可回收相当于1万辆混合动力车电池用量的专用生产线。
2012年4月本田公司开始与日本重化学工业共同启动废旧镍氢动力电池回收项目,这一项目能从废弃镍氢电池中回收超过80%的稀土金属,用于制造新镍氢电池,同时也积极推进其他贵金属的回收利用。
日本已经初步建立起“蓄电池生产销售-回收-再生处理”的电池回收利用体系。同时日本民众自发成立很多民间组织,参与到废旧电池产品回收的各个环节。
在美国,由政府推动建立电池回收利用网络,采取附加环境费的方式,由消费者购买电池时收取一定数额的手续费和电池生产企业出资一部分回收费,作为产品报废回收的资金支持,同时废旧电池回收企业以协议价将提纯的原材料卖给电池生产企业。
——四(3)班《废电池与环保》综
合实践活动学生成果展示交流稿
黄洁:亲爱的老师们,同学们下午好!我是四(4)班的黄洁。
王百惠:我是四(4)班的王百惠。
陈子月:我是四(4)班的陈子月。
叶加水:我是四(4)班的叶加水。
陶曦:我是四(4)班的陶曦。
丁玲:我是四(4)班的丁玲。
周莹:我是四(4)班的周莹,是本次活动的电脑操作员。
一、我们的活动背景及目标阐述
黄洁:有一次,我们班一位同学手持一则公益广告,内容是“随手一扔的代价,使5平方米土地承受50年重金属的污染”,同学们对这则广告非常感兴趣。再看看我们身边的录音机,还有一些随身听、手机、MP3等,电池一用完,就被扔进垃圾箱,在大家看来这好像是天经地义的事情,谁也没在意。王老师认为这是一个很有价值的课程资源,也是我们小学生关注人类生存和发展的切入口,贴近我们的生活实际性。王老师把这个想法和同学们交流了一下,得到了同学们的积极响应。于是我们根据自己的爱好、特长自愿组成了五个小组,还根据研究的内容分别为本组取名为:研究小组、调查小组、实验小组、采访小组、收集小组。从而确立了这次的综合实践活动的主题为---《废电池与环保》。
王百惠:通过研究和实践活动,让我们了解废旧电池的危害性;通过讨论处理废旧电池的方案,培养我们的创新能力、想象能力、动手实践能力和进行社会调查参与社会生活的意识;从而提高我们的环保意识,明确回收利用废旧电池的意义。
二、我们的研究计划
陈子月:围绕《废电池与环保》这个主题,我们初步分成4个阶段开展实践活动。
(读熟)(一)了解废旧电池的现状,师生讨论共同确立探究的主题。
(二):同学们自愿组成五个小组,酝酿、讨论选择各自研究的子课题。
研究小组:查找有关废旧电池的资料。
实验小组:亲自实验,发现电池对生物的危害性。
调查小组:实地调查学校周围各小区的废旧电池回收情况。
采访小组:采访了解环卫工人和环保部门是如何处理废电池的。
收集小组:亲手制作废旧电池回收箱。
(三):宣传废旧电池的危害,倡议收集废旧电池。
(四):整理各种资料,小结反思活动过程。
三、我们的精彩再现
黄洁:今天我们主要汇报上述4个阶段中的第二阶段的活动。一切准备就绪,同学们俨然成了小学者、小专家。我们的老师则成了幕后工作者,以一个“研究指导”的身份,穿梭于各小组之间,指导我们利用课余时间,通过各种途径,查找获取有关资料,然后进行反复的研讨。下面请听我们五个小组的活动收获:
1、走进调查小组
丁玲:我们调查小组的同学在组长的带领下,七嘴八舌地讨论着问卷调查表的内容,在争论不下的时候,老师成了我们的裁判。别小看了我们的智慧,虽然大家争得面红耳赤,1个小时过去了,在我们看来挺有专业水准的调查内容已跃然纸上。这就是我们的调查表。
对废旧电池认识的调查问卷
1、您在使用以下小电器吗?(可多选)
A、MP3B、随身听C、收音机D、CD机E、其它______________(请填写)
2、您大概一周平均要使用上述小电器多少时间?(如果在使用几个,则计总时间)。
A、2小时B、2-4小时C、4-8小时D、8小时以上
3、您使用的电源是:
A、一般碱性电池B、可重复使用的充电电池
4、您对废旧电池的处理方法是:
A、随手扔掉B、扔进垃圾桶C、找专门回收机构处理或丢进废旧电池加收箱,但很难找到D、收集起来,没有乱仍
5、您知道电池里含有有害物质吗?
A、知道B、不知道
6、您了解或听说过废旧电池的具体危害吗?
A、了解B只是听说过,不太了解C、不知道
7、下面所列物质您认为废旧电池里都含有还是部分含有:
汞、铅、镉、铜、废酸、废碱、有机溶液A、都含有B、部分含有
8、若您认为废旧电池对人体健康和生态环境有害的话,您认为应该如何解决其危害问题?
A、主要从治理污染入手,建立废旧电池回收处理厂,在各地建立废旧电池回收统一处理机制
B、主要从电池生产方面入手,国家制定统一标准,实行电池生产准入机制,从源头上控制含有大量有害物质电池的生产及销售
丁玲:4月8日,风和日丽,我们调查小组的10名同学对附近的居民进行了一次问卷调查。在调查过程中,我们走街串巷,发挥了团结协作的精神,做到与别人亲切礼貌的交谈、询问。当然这其中也碰到一些不愿意接受调查的居民,也有一部分同学打起了退堂鼓。在老师的帮助与鼓励下,我们用一颗真诚的心叩开了一扇扇门。功夫不负有心人,在一天之内我们调查小组收集到95份问卷调查表,掌握了宝贵的第一手资料。我们虽然疲惫但却掩饰不住内心的欣喜。
同学们通过问卷调查,并进行统计,得出如下结果:
(读熟)共调查人数95人,约73%的人知道废旧电池的危害;约41%的人知道废旧电池应单独回收,但没有回收箱;有87%的居民将废电池与生活垃圾一起丢弃。有近八成的市民认为废电池回收活动“与自己无关”或“没时间参加”。
2、走进研究小组
王百惠:我们研究小组的同学们个个都是电脑高手,不用老师帮助,我们就能熟练地在百度中收集废电池的危害性的事例数据,及世界各国处理的方法,一边搜索,一边下载,忙的不亦乐乎。几天之后,经过努力,同学们收集了大量而翔实的资料:其中有(读熟)
(1)电池的组成:
干电池、充电电池的组成成分:锌皮(铁皮),碳棒,汞,硫酸化物,铜帽;蓄电池以铅的化合物为主。以1号废旧锌锰电池为例,它的重量70克左右,其中碳棒5.2克,锌皮7.0克,锰粉25克,铜帽0.5克,其他32克。
(2)废旧电池的危害性:
有关资料显示,一节一号电池烂在地里,能使1平方米的土壤永久失去利用价值;一粒纽扣电池可使600吨水受到污染,相当于一个人一生的饮水量。在对自然环境威胁最大的几种物质中,电池里就包含了汞,铅,镉等多种,这些有毒物质通过各种途径进入人体内,长期积蓄难以排除,损害神经系统,造血功能和骨骼,甚至可以致癌。铅:神经系统(神经衰弱,手足麻木),消化系统(消化不良,腹部绞痛),血液中毒和其他的病变。汞:精神状态改变是汞中毒的一大症状.脉搏加快,肌肉颤动,口腔和消化系统病变.镉,锰:主要危害神经系统.
(3)废旧电池污染环境的途径:
A:若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋,或者随手丢弃,经过长期机械磨损和腐蚀,渗出的汞及重金属物质就会渗透于土壤,污染地下水,进而就会通过各种途径进入人的食物链,破坏人类的生存环境,间接威胁到人类的健康。
B:目前世界上生活垃圾处理主要是卫生填埋,堆肥和焚烧三种方式。
填埋:废旧电池的重金属通过渗滤作用污染水体和土壤。焚烧:废旧电池在高温下,腐蚀设备,某些重金属在焚烧炉中挥发在飞灰中,造成大气污染;焚烧炉底重金属堆积,给产生的灰渣造成污染。堆肥:废旧电池的重金属含量较高,造成堆肥的质量下降.再利用:一般采用反射炉火冶金法,工艺虽然容易掌握但是回收率只有82%,其余的铅以气体和粉尘的形态出现,同时冶炼过程中的二氧化硫会进入空气中,造成二次污染,直接危害操作工人的健康.
(4)研究中我们还发现:我国废电池回收率低,不足2%
3、走进实验小组
陈子月:为了更直观地了解废旧电池的危害性,我们实验小组开展了以下实验:
(1)同学们将拆除过的废电池倒入花盆中,7个小时后,花的叶子开始变黄,第二天早上,花瓣谢了;到了下午,花的茎弯了下来;又过了一天,根已经开始腐烂。
(2)为了证实废电池对动物的生长是否有影响,同学们一时拿不定主意,到底选什么动物做此项实验比较合适?在教师的建议下,我们准备用对环境适应能力非常强的泥鳅做实验。但是泥鳅不易找到,我们就用金鱼代替。第二天,我们开始了实验的准备工作:买来了金鱼,借来了烧杯。为了实验的结果有一个对比性,我们将其中的两条金鱼放入自来水中饲养,另两条金鱼放入加了废电池液的水中饲养。我们对这个实验进行为期一周的观察、记录。两个烧杯内的金鱼究竟会出现什么结果呢?请看我们组的观察记录:
时间废电池液的水中的金鱼自来水中的金鱼备注
第1天良好良好
第2天行动迟缓良好
第3天萎靡不振良好
第4天昏迷良好
第5天死亡良好
4、走进采访小组
叶加水:我们采访小组的同学想了解环卫工人和环保部门是如何处理废电池的。经过反复讨论我们最终决定从以下几个问题入手。(1)生活垃圾中的废电池多吗?(2)你们是如何处理垃圾中的废电池的?(3)你们对废电池的回收工作还采取了哪些措施?等等。老师还帮我们联系了环保局的有关人员。放学后,我们先去采访了环卫工人,然后电话采访了环保局的专业人员。以下是我们做的一段采访记录。
同学问:阿姨,你在清扫垃圾的时候废电池多吗?你们怎样处理?
环保工人:垃圾中或多或少都有废电池。我们都把垃圾和废电池一起运到了垃圾回收站,但回收站怎样处理废电池,我不太清楚。
同学问:你们家中用过所有电池是怎样处理的?
居民1:我们岁数大了,不知道废电池有什么危害,所以随着生活垃圾一起扔掉了。
居民2:我们虽然知道废电池危害很大,但不知道回收地点,所以随垃圾也一起扔掉了。
居民3:BRT站台上有专门的回收箱,我上班的时候随手扔到回收箱中了。
同学问:你们环保部门是如何处理垃圾中的废电池的?
环保主任:当废电池和生活垃圾一起送到回收站后,我们先进行防腐处理,然后进行集中处理。
因此我们呼吁年龄大的爷爷、奶奶们通过我们的宣传,不再随手乱扔废电池;叔叔、阿姨们把废电池集中起来一起放入回收箱;呼吁环保部门在小区、街道专门多设置废电池回收箱。同学们要坚持做好校内校外的宣传工作,牺牲大家一刻,保万世之清洁,绿色环境的营造等待你我的参与,让我们携手共建我们美好的家园吧!
5、走进收集小组
陶曦:我们收集小组的同学们负责回收箱的制作、电池的回收及废电池的处理工作。在制作回收箱的过程中,同学们有的拿剪刀,有的粘胶带,有的设计箱子的版面,忙而不乱、井井有条,这俨然变成了车间的工人师傅,虽然个个满头大汗,但脸上透露出喜悦和幸福。在老师的帮助下,我们自己联系找来了废电池的处理途径,要来了电话:########。在这个阶段,学生参与合作、接触社会、动手实验,提高了合作意识和实践能力。
黄洁:这次的调查、采访,激起了同学们探索的热情,实践中看到的、问到的,已不能满足我们的求知之心。学校阅览室、微机房、便成了我们调查、研究的天地。亲身的实践、不断的探索,让大家感受到了综合实践课的温馨与魅力。
四、反思与改进
王百惠:综合实践活动通过协作、考察、搜集、访问、社会调查、分析研究、写课题小报告等实践活动,让我们学会了与人交往,锻炼了自己勇于参与、大胆实践的品质。
陈子月:我们在活动中增强了竞争意识、合作意识,提高了创新能力。
叶加水:综合实践活动提高了我们与他人共同工作和从事集体工作、解决问题等能力。
陶曦:在综合实践活动的实施过程中,我们明白在“调查”、“访问”、“搜集资料”时,要学会思考,要有较强的判断力和解决问题的能力。
结束语
广大市民朋友们,我们要进一步增强节约资源、保护环境的忧患意识,积极参与回收废旧电池再利用,倡导绿色消费。
为此,我们倡议:
一、我们要充分认识废旧电池的危害性。
它危害我们人体的健康,破坏环境,影响农作物生长,危及水体安全和动植物的生存。
二、让我们积极参与到节能减排的活动中来。
提倡绿色生产和绿色消费,善待生态环境,建设生态文明。不乱扔废旧电池,不用或少用电池,要将废旧电池回收再利用,最大限度减少污染。
三、在家庭和街道上设置回收废旧电池垃圾箱进行分类收集,以利于再生资源的回收和再利用,做一个文明公民。四、人人都来做保护环境的宣传员和维护者。广泛宣传废旧电池的危害,用我们的实际行动影响身边的人,做到人人讲环保,个个实践生态文明。
五、生产、经营企业要严格自律。