新能源汽車電池對環(huán)境污染以及危害的探究

倪祥祥

摘 要：新能源汽車的初衷是解決能源問題，降低排放污染。目前作為新能源汽車主流的動力電池-鋰電池，在原材料的開采、生產(chǎn)、拆解等方面都給環(huán)境帶來了污染及危害。本文具體分析了使用鋰電池帶來的環(huán)境污染和危害，并總結歸納了如何防治環(huán)境污染及危害的策略。歸納總結，就是要全力管理控制污染源，積極投入科技與創(chuàng)新，探索能源轉換新模式，新能源汽車的未來才能越走越遠。

關鍵詞：新能源汽車 環(huán)境污染 危害 防治對策

全球能源日趨緊張、環(huán)境問題日益突出，新能源汽車應運而生，相比燃油汽車，其優(yōu)勢顯而易見，如圖1所示。從稅費規(guī)定利好，購買新能源車減免購置稅以及部分車船稅，到各地方有不同的政策及補貼，都促進了新能源汽車市場的高速發(fā)展。新能源車耗能大幅減少，百公里耗電15-18度，通過充電樁充電，還可以實現(xiàn)快速充電。新能源汽車在實際的行駛測算中，月均行駛6000公里的情況下，月均僅需200元的電費，而傳統(tǒng)燃油車，同樣行駛里程下，燃油費用達到2000元。另外，新能源汽車幾乎不需要像燃油車那樣大量的保養(yǎng)費用，而且，上牌和交通行駛政策，各地又有不同的優(yōu)勢。多項利好新能源車發(fā)展的政策，促使了其銷量井噴式上升。但是，在國家相關部門對新能源汽車的大力支持下，再加上相關技術快速進步發(fā)展的情況下，鋰電池行業(yè)得到了前所未有的強力驅動，市場份額高速增長。與此同時，新能源汽車廢舊電池也開啟了退役高峰。同樣，關于電池所帶來的各種環(huán)境污染也越來越受到人們的關注和思考。從動力電池原材料的開采、生產(chǎn)到最終的淘汰，每個階段對環(huán)境都會有不同程度的污染和危害。這顯然不是發(fā)展新能源汽車的初衷。

從工信部公布的數(shù)據(jù)來看，目前國內新能源汽車動力蓄電池回收服務網(wǎng)點約有1.3萬處。另外，根據(jù)工信部公布的上榜企業(yè)名單，共有27家企業(yè)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》。相關數(shù)據(jù)顯示，我國共有動力電池相關企業(yè)1.8萬家，其中有格林美、邦普循環(huán)、比亞迪、華友循環(huán)等企業(yè)。按照環(huán)保及相關政策法規(guī)規(guī)定，對于廢舊電池，必須妥善回收，并運用先進技術處理，保證環(huán)保的同時，實現(xiàn)動力電池價值最大化。近年來，車企、動力電池企業(yè)、材料企業(yè)以及第三方企業(yè)都在積極構建以各自板塊為核心的新能源汽車全生命價值閉環(huán)體系，探索動力電池循環(huán)回收的產(chǎn)業(yè)先進經(jīng)驗。

1 新能源汽車電池帶來的環(huán)境污染及危害

1.1 原材料礦產(chǎn)開采方面

金屬鋰作為新能源汽車電池最重要的原材料，在最初的開采時，就會產(chǎn)生較大的污染。常見的鋰礦開采方式為露天開采和鹽湖鹵水提鋰[1-3]。上述方法會造成土地鹽堿化，破壞了寶貴的生態(tài)環(huán)境。同時，造成的粉塵、礦渣的污染（如圖2），可能會造成水資源的長久性污染。

1.2 電池生產(chǎn)方面

雖然電池生產(chǎn)制造技術已經(jīng)非常成熟，基本可以實現(xiàn)對環(huán)境污染的控制，然而在實踐中由于各種原因造成的污染現(xiàn)象層出不窮[4-7]。電池制作時，清洗正負極制漿設備和涂布設備可能造成污染，這類設備運行時使用正極負極材料、N-甲基吡咯烷酮（NMP）和膠等物質，若控制不理想，則會造成含毒廢水泄漏[4-7]。

鋰離子電池中的正負極材料及電解液中的物質會釋放到空氣環(huán)境中，會對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的造成巨大破壞。一旦下雨，污染物會隨雨水進入地下生態(tài)系統(tǒng)，不僅對環(huán)境造成污染，對周邊居民造成了很大的傷害。

1.3 電池拆解方面

電池外殼材料、隔膜、粘結劑等都屬于不可回收的廢品。最終報廢處理是很大難題，可能會釋放出有害有毒氣體，從而造成大氣污染。新能源汽車電池的維修和拆解比傳統(tǒng)汽車蓄電池難度要高，報廢新能源動力鋰電池，依舊存有一定電量，處理不當時，就會產(chǎn)生重金屬污染、有機物廢氣排放等二次污染的情況（圖3）。非專業(yè)人士在處理廢舊電池時，拆解過程中會更危險，很有可能傷及到生命。由此得知，廢舊電池必須要妥善安排回收，要由專業(yè)人士完成才行，否則，在處理廢舊電池時會產(chǎn)生較大的未知危害。

所有能夠長久的企業(yè)或產(chǎn)品，必然對未來進行深刻的考慮。在新能源汽車快速發(fā)展的同時，廢舊動力電池回收妥善處理卻進展較緩慢，可以說是滯后了。但是解決這一問題的緊迫性非常重要，我國電動汽車動力電池淘汰高峰期已經(jīng)到來。短期內，我國新能源廢舊電池預估累計報廢量將超過20萬噸，甚至更多。業(yè)內外人士都一致認為，廢棄的電池對環(huán)境造成的污染危害，在一定程度上背離了新能源汽車的環(huán)保初衷。

在新能源汽車發(fā)展和推廣方面，我國的成績遙遙領先。與此同時，廢舊動力電池的處置問題也日益突出，這是亟待解決的問題。相關業(yè)內人士表示，解決此問題的關鍵是突破廢舊動力電池處置的技術瓶頸，尋找探索出環(huán)保又經(jīng)濟的合適路徑。鼓勵探索開發(fā)出積極的商業(yè)操作模式，為當下以及未來的大規(guī)模的處置問題，提供專業(yè)的可行性方案。

2 防治環(huán)境污染及危害的對策

針對目前新能源汽車動力電池整個生產(chǎn)制造過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染現(xiàn)狀探索出有效對策，進一步探索研究新型科技的創(chuàng)新，同時加大力度研發(fā)新能源。

2.1 提升礦產(chǎn)資源開采門檻，加大監(jiān)管治理力度

針對礦產(chǎn)資源在開采中造成的環(huán)境污染，相關政府部門應嚴格管制。首先，提高礦產(chǎn)開采資質，提升采礦門檻，對于大型礦業(yè)企業(yè)的開采資質進行嚴格把控，保證其能夠達到符合環(huán)保標準的開采措施。對于隨意亂開采，造成環(huán)境污染和危害的情況，要嚴厲打擊和懲罰，淘汰相關非法排放造成污染的企業(yè)。

2.2 嚴管從業(yè)人員的專業(yè)資質

作為回收廢舊動力電池的專業(yè)人員，應當具備回收、分類、安全檢測等多項基本技能，從業(yè)人員入職前必需進行專業(yè)化培訓。其次，嚴懲管制非法拆卸廢舊動力電池，將不合格相關企業(yè)全部納入監(jiān)控范圍，嚴格掌握控制污染物的去向。利用各方政策、制度、資源等來把控，保證對環(huán)境的污染降至最低。

2.3 妥善安排電池回收處理

鋰電池報廢后必須能夠全面地環(huán)?；幚?，建立廠商回收機制。目前，我國供乘用車使用的鋰電池提供模式有整車廠自產(chǎn)和第三方供應兩種，前者典型的是比亞迪股份有限公司，后者典型的是寧德時代新能源科技股份有限公司[8]。采用實物標簽和電子標簽相結合的機制，給所有出廠電池一個編號，并定期對電池使用情況進行統(tǒng)計，是有效安排電池處理的途徑。當電池需要報廢時，讓廠家遍布各地的網(wǎng)點上門回收，統(tǒng)一進行環(huán)?；幚?。

同時，應該采用更先進的拆解回收利用技術，落實廢舊動力電池的終身追溯制度，實現(xiàn)廢舊動力電池相對封閉的管理模式。

2.4 多樣宣傳，提高公眾意識

廢舊動力電池的相關利弊應該通過多渠道多形式進行宣傳，在公共場所宣傳欄、出租車宣傳窗口、電視網(wǎng)絡上的公益廣告等應加大力度普及動力電池相關知識（圖4），對廣大群眾科普由于廢舊動力電池回收不當造成的資源浪費和環(huán)境污染。提升廢舊動力電池的未來客戶的認知，提高公眾環(huán)保意識，加強認識環(huán)境污染的緣由，提高資源的回收效率。

2.5 探索其他新能源汽車產(chǎn)業(yè)模式

現(xiàn)有的鋰電池新能源汽車帶來的產(chǎn)業(yè)鏈會對環(huán)境造成新的污染和危害。當前，一是研發(fā)更為環(huán)保的電池。一些企業(yè)已經(jīng)提出鈉電池、 鋁電池等方案，待技術成熟并且可以商用時，將會替換現(xiàn)階段廣泛采用的鋰電池。二是積極尋求其他能源轉換方式。業(yè)界最為知名的是氫能源，和以鋰電池為核心的電動能源不同的是，氫能源可以在理論上實現(xiàn)零污染和零排放。對于通過風力、光照等綠色方式獲得的電能，可以就地實現(xiàn)對水的電解從而得到氫氣，最終通過氫燃料發(fā)動機驅動乘用車。

近年來，車企、動力電池企業(yè)、材料企業(yè)以及第三方企業(yè)都在積極構建以各自板塊為核心的新能源汽車全生命價值閉環(huán)體系，探索動力電池循環(huán)回收的產(chǎn)業(yè)先進經(jīng)驗。這將是動力廢舊電池回收的開始，也是新能源汽車得以長遠發(fā)展的必經(jīng)之路。

3 結論

當前，新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上游的礦產(chǎn)開采、中游的電力供應與電池組裝、下游的電池報廢回收等環(huán)節(jié)都存在環(huán)境污染風險，由此給社會帶來巨大的危害。當下，必須要嚴格管控污染，推動科技創(chuàng)新，探索少污染甚至零污染的能源轉換模式。降低新能源汽車動力電池的環(huán)境污染和危害并不是一朝一夕的事情，而是艱難又必須走的道路。相關部門和企業(yè)必須制定落實對應政策，確保廢舊動力電池回收有效且正規(guī)。結合各方面的大力投入，才能使得廢舊動力電池回收處理的更為妥善，環(huán)境污染和危害才能得到更好的治理。

參考文獻：

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