電子電器和汽車都有相關處置技術,特别在電子電器領域從前端回收、拆解到深加工整個閉環的思路和邏輯比較成熟。而關于新能源汽車方面,目前國内還沒有對新能源汽車的拆解回收處理有一個非常成熟的、示範性的項目和産業鏈,這是因爲新能源的生産工藝和零部件與傳統燃油車不同,導緻其拆解處置和回收也有着很大不同,又屬于一個比較前沿的話題,現在做技術布局,相信未來在國内有很大的市場空間。廣東隽諾環保 2022 年作爲子課題的承擔單位,參與了國家科技部十四五固廢資源化的重點研發專項,題目爲新能源汽車的智能化拆解回收的成套技術。
這一兩年整個新能源車滲透率快速提高,2022 年達到 30%,除了東北地區就比較寒冷的地區之外,如網約車基本都是新能源車,這一批新能源車大約在 5~7 年内基本達到電池和運營的極限。這些新能源車與傳統燃油車差異在于幾乎沒有二手價值,也就是說到 5 年後從 2025 年開始,這些車輛基本上達到報廢淘汰的高峰期,新能源汽車行業會面臨着退役高峰時代的到來。
我們看到全球特别是歐盟已經出台了相關的一些法令,要求新車當中含有 25% 的再生塑料,這個比例是非常高的。在我國雖然現在還沒有開始類似要求,但實際上不管是汽車淘汰報廢之後的利用以及新車制造過程當中,對于再生和循環材料的使用的要求,都是這個行業發展的一個前景和方向。
純新能源車本身在節能降碳環保方面有很多突出貢獻,更令我們關注的是,伴随着新能源發展未來會到來的新能源的器件退役之後的處理,包括新能源汽車、風電葉片、光伏太陽能闆、現在大力發展的儲能電站,我們叫做新型固廢,這些産品也是要考慮如何做到低碳減碳的循環,而不是隻單純考慮發展。
目前國内汽車拆解回收的行業,是由商務部頒發汽車拆解資格證,目前已經下放到市一級的商務局。目前發放的拆解資格證全國大約有 600 多張,數量很多但每家體量都不大,比如廣東省可能有幾十家,湖南可能三四十家,排在前 10 位的産量就在 1 萬輛以上,小的拆解量一年隻有幾千輛。規模和經濟性都不好。
目前汽車拆解行業處理的車輛基本還是以燃油車爲主,處理的工藝主要是以手工拆解、流水線拆解爲主。由于報廢車輛前端來源也很複雜,與電子電器很類似,在流通過程當中,可以進行二手交易或者再利用的部分提前給拆掉了,最後到有拆解資質的工廠去處置,對裏面的金屬,銅、鐵、鋁、塑料、橡膠進行細拆,其他材料可以再利用或再制造。目前工廠的現場條件還是非常差的,依賴手工的方式,這樣一個産業狀态以及未來即将到來的新能源汽車退役的高峰體量不完全匹配,這裏面會有很多問題,但也有很大行業發展空間。
新能源車拆解有三個部分,一個是電機,向再制造再利用方向發展,第二部分是電池、輪胎,剩下就是包括汽車座椅、内飾在内的車殼車體。現在很多新能源車是一體鑄造成型,本身手工拆解的難度和強度非常大,事實上也做不到。
所以新能源車采用整車破碎分選的一套工藝技術,如隽諾與德國的 SICON 公司是多年的合作夥伴,他們是德國大衆的官方回收商,隽諾爲他們在很多地方運營的項目提供單體設備。現在成套工藝就是整個車體壓包,一般在歐洲做法是在回收點把汽車拆除壓包後再運輸到城市周邊的集中處置點,通過大型集中式的破碎将整車拆解,後端再逐步分選裏面不同材質的金屬和塑料。這個項目主要分選裏面各種各樣金屬一些指标,通過機械化的方法分選出來,同時在這個過程中做集中化處理。如汽車表面油漆塗層,在高速、高溫的破碎分解過程中會汽化,再通過統一的氣體的收集和處置排放達标。
廣汽在番禺工廠做法比較超前,很早上了整車破碎分選項目,開始主要是針對測試車輛、研發車輛淘汰下來之後的處理,現在開始也接收一些社會車輛,新能源車也比較多。
另外汽車很重要的部分就是輪胎,現在廢輪胎的回收處理在國内也是一個比較棘手的問題。目前國内承接輪胎回收的還是以小作坊爲主,之前采用土法煉油,燃燒輪胎産生遮天蔽日的黑煙,再去煉油,造成很大環境污染。北方有很多較小的焦粉廠,都是用這種作坊式的方式把輪胎切割切塊,磨粉的回收方式。隽諾現在可以做到整條處置線,把整個輪胎包括卡車胎、大車胎、小車胎投進去,采用整套自動化的處理工藝,分選出裏面的鋼絲、纖維和膠粒,膠粒可以通過熱解可以煉油和碳黑,也可以做成精細化的膠粉。
隽諾成套設備的特點,就是智能化程度、自動化程度比較高,如美欣達集團在湖州的項目,從投料開始使用機械手,隻需要用叉車把輪胎疊放在托盤上,叉車運輸過去,機械手會定位把輪胎抓取到上料的皮帶上面,後面整個過程全部是自動化生産。
另外一個項目産生的是膠粉,膠粉産生之後通過氣力管道輸送,稱重和打包都是自動化完成,幾乎可以實現無人工廠。如光大綠色環保項目在黃石,這是光大作爲垃圾焚燒傳統企業第一個循環經濟産業,做輪胎處理,産能爲 15 噸每小時,輪胎處理之後成爲膠粒,分選出鋼絲,膠粒熱解後再得到油和碳黑。
還有特别重要的是新能源電池,以電動汽車淘汰的電池爲主,其他還包括手機電池、筆記本電池等面臨着回收和處理,如三元、磷酸鐵锂的新能源電池。隽諾也開發一整套系統,實現了電池的帶電破碎。因爲新能源锂電池的處理,國内大部分企業,如上市公司,主要還是以濕法的還原萃取爲主。電池是單體電池,拆解之後有正極材料、負極材料,銅箔、鋁箔,負極是石墨粉,正極是磷酸鐵锂或三元,合到一起中間有個隔膜電解液的結構,拆解是逆向把電池破碎分選再還原成銅粉、鋁粉和黑粉,黑粉裏含有鎳、錳、钴、理這些有價值的元素,再通過化學還原萃取。
目前行業裏面大規模工業化的主要是後端的濕法化學法,因爲比較成熟、可控。而從電池到黑粉幹法的後端,這個過程中排放很多氣體,容易産生燃爆。隽諾開發了一套帶電破碎系統,使得電池能夠在不放電的情況下,在密閉的、通過惰性氣體的保護,在一個控氧的環境當中實現電池帶電的破碎分選到出粉。整個過程的氣體可以實現有組織的達标排放,真正實現了連續化、工業化的生産過程。這個項目在很多地方都有應用,如在天能、邦普處理锂電池上市公司都實現了市場化的應用。
固廢資源化解決方案裏涵蓋了電子電器、汽車、輪胎、锂電池,以及工業固廢資源化系統。隽諾的核心優勢是以生産制造爲主,在自主設計研發和制造的裝備的基礎上,爲企業提供整體解決方案,實現從裝備制造到解決方案到整體服務運行一體化的服務。隽諾參加的重點研發,有兩項是關于報廢電動汽車的智能拆解和高質化利用的技術,在國内 109 家家電拆解企業,過去三年多,隽諾有 50 多台套電子電器成套處置裝備銷售給這些企業使用,反響都比較好。如在肇慶的基地是電子廢棄物拆解工廠,做産業鏈的延伸,主要做冰箱、電視、洗衣機、空調、四機一腦的資源化拆解利用,拆解之後的材料作爲材料工廠的原材料實現閉環。
(此文爲廣東隽諾環保科技股份有限公司總經理聞靓在 2023 年青合循環經濟與碳中和研究院主辦的 ESG 下電子電器 & 汽車行業再生數字化溯源會議的發言摘要)
廣東隽諾環保科技有限公司總經理聞靓