日本的回收系統正處於從鎳氫電池到鋰電池的過渡階段。它起步較早，架構最全，技術上處於略領先的地位。它的實用性已經得到驗證，唯壹的問題是它的規模。日本的回收經驗，其價值如何，能否用於鋰電池的大規模回收體系，將在2023年前得到驗證。
文/“汽車人”黃
動力電池回收是壹個“等風來”的邊緣行業。壹方面橫跨新能源汽車、化工、冶煉(工業基礎
日本的回收系統正處於從鎳氫電池到鋰電池的過渡階段。它起步較早，架構最全，技術上處於略領先的地位。它的實用性已經得到驗證，唯壹的問題是它的規模。日本的回收經驗，其價值如何，能否用於鋰電池的大規模回收體系，將在2023年前得到驗證。
文/“汽車人”黃
動力電池回收是壹個“等風來”的邊緣行業。壹方面橫跨新能源汽車、化工、冶煉(工業基礎)，從工業應用回歸基礎工業，處於“邊緣地帶”；另壹方面，它暫時不受歡迎，因為它虧損了。
正因為如此，業界在等待“風吹來的時候”——廢舊電池規模足夠大，回收技術足夠成熟不會造成額外的環境負擔，收益覆蓋回收過程的成本。
重用不是最終目的
純電動產品進入市場已經超過10年，但在2015年之前，全球累計銷量僅為35萬輛。有不同的電池方案(早期是鉛酸，後來是鎳氫、鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰)，更重要的是當時沒有建立數據追蹤系統。後者用於監測動力電池在整個生命周期中所處的階段。這導致回收和再利用的成本很高。
由於規模和技術原因，目前電池回收生態很難盈利。誰將承擔赤字？要麽政府提供補貼，要麽廠家或供應商在整車價格中加入“廢電池處理費”。如果消費者買單，會打擊新能源消費。
所謂“二次利用”方向，壹般是作為固定儲能單元，用於家庭和公共基礎設施中對景物(風能+太陽能)的臨時儲能。
但是，重復使用只是延遲拆卸，無法避免。當動力電池容量下降到80%時，將進入“第二次生命”。當剩余40%產能時，拆解和回收將不可避免。同理，雖然世界各國都在尋求建立以鋰電池為核心的回收體系，但沒有壹個國家建立起可追溯、環保、減量化、可盈利的電池回收體系。
豐田系統
但是，這並不意味著沒有先例可循。從20世紀90年代開始，豐田開發的混合動力產品銷往世界各地。2007年豐田全球HEV累計銷量為654.38+0萬輛，2065.438+07年超過654.38+0萬輛。到今年7月底，全球累計銷量16萬，其中中國1萬。雖然中國的銷量增長很快，但從早期累計量來看，並不是主要的回收市場。豐田HEV電池的主要回收市場仍然是美國、日本和歐洲。目前豐田混合動力汽車年銷量約為654.38+0.5萬輛，其中美國25-30萬輛，歐洲30-40萬輛，日本65萬輛。
而HEV電池是鎳氫電池，體積和容量都比較小(1KWh)。豐田於1998啟動鎳氫電池回收計劃，2009年制定回收指導，承諾回收100%。到2013，開始嘗試階梯利用。
豐田在經銷商店裏積累了足夠數量的電池後，會通過以舊換新的方式拿回舊電池。與鋰電池相比，老式鎳氫電池的堆疊安全性問題不大。這對於現在單體上百的鋰電池來說，沒有任何參考意義。
豐田對廢舊電池進行檢測評估，分為“維護制度”、分步利用和拆解報廢。
“維護系統”這個術語有點令人費解。部分電池雖然整體性能達不到使用要求，但只有個別電池較差，更換後重新組裝成新的壹包。
事實上，到目前為止，梯級利用的大型項目並不多。值得誇耀的幾件事之壹是，豐田提供了黃石國家公園的設施儲能系統。
但是拆解報廢會遇到更大的環境問題。2012年豐田與日本重化工業公司合作，宣稱可以回收80%的金屬(主要是鎳)。
在歐洲，豐田與法國SNAM公司和比利時柯美集團合作回收鋰電池和鎳氫電池中的金屬。
顯然，豐田如果不想處理歐洲惱人的電解液，就必須依靠本土公司的工業體系。
問題在於電解液。
當電池到了拆解回收這壹步，麻煩也就隨之而來。主要回收價值集中在電池正極(金屬鹽)和外殼(壹般為鋁合金)。負極(石墨)太便宜，不能回收。幸運的是，石墨不會汙染環境。隔膜是高分子材料，便宜不易回收，汙染小，但不易降解。最大的麻煩在於電解液，電解液基本沒有回收價值，不能丟棄。處理過程中仍產生廢水、廢氣、廢料，無經濟回報，但必須減量化、無害化。
電解液處理壹般采用機械方法排水、壓榨、收集，然後將廢氣引入廢水中進行吸收，再通過氧化處理使廢水“可生物降解”(實現在自然環境中無汙染降解)，再通過沈澱反應去除沈澱物，與活性炭、反滲透膜形成吸附-超濾組合技術，去除有機汙染物，達到中水標準。
需要指出的是，這只是原則上的描述，具體處理方法很復雜。電解液回收是專利濃縮的壹部分，既困難又無利可圖，因為它消耗大量的能源/資源。大多數原始設備制造商既沒有能力也沒有意願建立這樣壹個專業的電解液處理流程。把它委托給專業的廠商，讓專業的公司做專業的事情，是比較合理的。
“合作組織”和4R，誰能領導？
從廣義上講，日本的廢品回收體系是世界上最完善的。在動力電池回收方面，由企業牽頭，利用零售商、汽車經銷商或加油站的服務網絡，從消費者手中回收廢舊電池。回收路線與銷售路線相反。和中國壹樣，政府明確規定電池回收由廠家負責。政府給予相應補貼，提高回收積極性。
日產與住友的合資企業，以及夏普和NEC都在尋求“再利用”動力電池來儲存風能。日產推出了太陽能路燈，將退役的電池與路燈上的光伏板連接起來，白天儲存能量，晚上釋放能量用於照明。它可以孤立運行，不依賴電網，適用於自然災害下的應急供電。考慮到日本是壹個臺風和地震頻發的國家，這是有實際意義的。
本田還聲稱啟動電池“再生計劃”，並有二次利用的計劃。不同的是，本田計劃拆解廢舊電池，提取鈷、鎳等金屬。但是電解液之類的處理就不提了。
然而，本田也與SNAM合作，加工流程和產能很可能由後者提供。
2065438+2008年9月，在日本經濟產業省的合作下，豐田、日產等企業共同啟動了退役電池回收項目。之前，每個家庭都有自己的回收計劃，其中壹些已經實施了多年。為什麽要在“日本制造商協會”的框架內協調聯合行動？
官方的說法是“實現可持續發展”，實際上是在暗示，因為賠錢的概率很大，很難長期維持下去。
各大廠商* * *聯合成立了“日本汽車回收合作組織”，總部設在東京，在日本各地建立了7家工廠，同時建立了更多的電池回收點。
此後，主機公司可以將舊電池交給合作組織處理，前者按比例向後者支付處理費。
同樣在2018，日產和住友合資的4R能源公司成立，這是日本第壹家專門回收鋰電池的工廠。不過，沒聽說過幾個月前成立的“日本汽車回收合作組織”和4R有什麽業務關系。前者的優勢在於廣泛的回收體系，後者是標準的商業化運作，鋰電池的回收真的能賺錢。他們沒有壹個人向公眾解釋如何處理這種賺不到錢卻又無法避免的電解液。
目前，純電動產品已在世界各地大量生產，純電動包數量大，回收潛力大。積累趕上HEV和PHEV的小電池只是時間問題。但2019和2020年，全球動力電池的回收量呈下降趨勢。兩個原因:新壹代鋰電池技術更先進，壽命更長；第二，大部分EV產品還處於生命周期的中前期，還沒有到梯級利用的階段，更不用說報廢了。2023年後，預計回收規模將超過100GWh，屆時才能真正建立起相對完善的回收體系。
日本的回收系統正處於從鎳氫電池到鋰電池的過渡階段。起步較早，架構最全，技術也處於略領先的位置(其實很難評價)。實用性得到了驗證，唯壹的問題是尺度。日本的回收經驗，其價值如何，能否用於鋰電池的大規模回收體系，將在2023年前得到驗證。(文/《汽車人》黃，部分圖片來源網絡)版權聲明本文為《汽車人》獨家原創稿件，版權歸《汽車人》所有。
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