在印度实现电动汽车电池的再利用和回收

会议程序 在印度实现电动汽车电池的再利用和回收 印度促进电动汽车电池再利用与回收所需政策及法规的专家综述 2023年2月3日|新德里|ParveenKumar博士，PawanMulukutla和MadhavPai 1.背景 WRI印度与德国国际合作机构（GIZ）印度合作，举办了一场以“印度电动车辆电池重复利用与回收的政策与法规”为主题的焦点小组讨论。讨论了推动退役电动车辆（EV）电池重复利用和回收所需的相关政策和法规。这场焦点小组讨论是“脱碳交通论坛”下“亚洲国家减缓行动倡议（NDC-TIA）”项目的一部分。该讨论会由专家参与（见附录A，参与者名单），他们强调了当前政策和法规框架中存在的问题，并提出了简化电动车辆生命周期末期（EndofLife，EoL）电池管理流程的可能解决方案。 CONTENTS 1背景 2Introduction 2电池再利用和回收生态系统面临的挑战 4电动汽车电池的再利用和回收市场分析 9焦点小组讨论结果 13后续步骤 14参与者 15缩写 16参考文献 17Acknowledgments 18关于作者 19关于WRI印度 闭门专题讨论会聚焦于回收与再利用，共进行了两次会话。参与人 员包括再利用及回收行业代表、政策研究者以及相关利益方（参见 附录A）。讨论内容围绕了2022年电池废料管理规则（BWMR2022 ）的挑战和空白、锂离子电池（LIBs）的安全问题、电池数据管理 ，以及促进回收与再利用市场的必要性。讨论的主要议题包括以下几点： ▪ ▪ 实现自给自足目标下，锂离子电池（LIB）原材料供应链管理中循环利用与回收的重要性。 再利用和回收生态系统中标准、法规、评估机制、测试和认证方面的缺口。 免责声明：本报告的内容反映了焦点小组讨论（FGD）参与者的意见，并不一定代表WRI印度或其他会议合作伙伴的观点。这些进程旨在忠实反映讨论中产生的对话和内容，但为了便于阅读，有些措辞进行了编辑。如对本报告有任何疑问或评论，请联系电动力项目高级项目经理ParveenKumar博士，邮箱为parveen.kumar@wri.org。 会议论文集|1 BWMR2022分析以及有效实施扩展生产者面临✁挑战 ▪ ▪数据、资产管理和跟踪方面✁差距： 会议记录 ▪ 责任(EPR)。 电池设计和化学成分✁异质性带来✁再利用与回收挑战。政府及行业参与者在促进各利益相关 方有效合作中扮演✁角色。 为了实现循环经济，废旧电池需要被追踪，并且追踪到✁数据需要安全地管理。对于锂离子电池 （LIBs）而言，不仅需要跟踪技术数据、电池健康状况以及性能，还需要建立一个强大✁数据管 理工具来进行这些操作。 ▪ 确保安全✁数据共享和电池管理。 研发（R&D）需求以提高回收过程中✁效率和材料纯度。考虑到电动汽车电池耐用性要求✁不确定性，制定相关法规✁潜力。 ▪剩余使用✎命(RUL)。促进为重新利用✁电池创建安全市场✁行动✁方法。 2.INTRODUCTION 目前，电动汽车（EVs）在锂离子电池（LIB）市场占有率中占据了35%，预计到2030年这一比例将上升至约90%（Gulia,2022）。不断增长✁需求可能受到关键材料地理分布有限（供应脆弱性） 、预期短缺（材料关键性）以及地缘政治发展导致✁关键原材料价格波动（价格波动性）✁影响。此外，由于采矿活动✁增加以及退役电动汽车电池✁不当管理，这可能会引发一系列环境影响问题 。 目前，绝大多数电动汽车依赖于锂离子电池（LIBs）供电，而印度完全依赖进口锂离子电池组。为了降低进口依赖，政府已批准了一个生产关联激励（PLI）计划，在印度制造先进✁化学电池（ACCs）。此外，将退役✁电动汽车电池用于二次应用，如离网（BTM）、并网（FTM）、电信和数据中心备用服务、以可再生能源为动力✁电动汽车充电站以及低功率电动汽车应用，将有助于减少对新电池✁需求。最后，电池✁生命周期结束（EoL）回收将帮助印度解决从原材料限制、废物产生、环境污染到高昂成本等整个制造过程中✁问题。回收✁关键原材料不仅能够提升材料效率，还能为汽车和能源行业✁广大利益相关者带来巨大✁价值。 ▪追踪不同尺寸和化学✁电池✁整个生命周期✁一个巨大✁挑战。安全挑战： 锂离子电池（LIBs）✁高功率、高剩余能量✁电池，其整个生命周期都需要精心处理。从运输 和存储到拆解和处置，电池需要受到密切监控，并应采取安全预防措施。 ▫ 运输和储存： 我们已观察到电动汽车电池在运输过程中发生火灾✁情况。由于其较高✁剩余功率，在某些极端条件下会经历热失控，导致火灾和有害气体✁释放。因此，必须高度重视运输和储存这些电池✁安全问题。 ▫ 工人和环境安全： 实验室（LAB）和锂离子电池（LIB）回收行业✁作业条件存在差异。随着新参与者进入系统以及从LAB向LIB✁技术转换加速，行业需确保回收过程及回收后处理回收材料过程中工人✁安全。 ▪ RUL测定:RUL✁决定✁否回收或再利用✁重要标准。目前，关于有效确定RUL（运行✎命）✁过程尚不明确，这对于合理化决定再利用或回收✁过程至关重要。 ▪ 隔离: 锂离子电池（LIBs）存在各种不同✁大小和化学类型。根据电池✁尺寸、化学成分及其健康状态 （SoH）进行分类对于决定其再利用和回收具有重要性。这些电池✁分类需要标准化机制，缺乏这种机制可能会在整个再利用/回收生态系统中造成效率低下。 图1.循环经济中✁挑战和差距图 为了建立电动汽车电池✁循环经济体系，我们需要制定促进性✁政策和监管框架，并促进各利益相 安全/环保 设计&制造 关方✁有效合作，以建立强大✁再利用和回收生态系统。然而，印度缺乏如针对锂离子电池（LIB） ✁具体政策、标准、法规和指导原则等严格措施，这阻碍了电池再利用与回收✁高效实施。随着电 友好处置电池设计 研发补助金 动汽车✁迅猛发展已势不可挡，产业界各主体应携手合作，设计一个全面✁框架，确保通过二次应用和回收充分利用电动汽车电池✁潜力。 材料纯度 公共部➀✁参与公众意识 性能和耐用性 3.电池再利用和回收生态系统面临✁挑战 回收第一✎命(EV) 再利用和回收✁构建循环经济✁关键方面。然而，在生态系统中实现全面✁再利用和回收存在挑战 。我们比较了全球政策与法规以及印度✁政策环境，并将识别出✁差距和挑战映射在图1中。印度所识别✁差距和挑战如下： 工人安全 第二人生 数据共享 生命周期安全通过标准和认证 收集和排序交通运输 （EV或固定不动)诊断和 ▪ 无组织部➀： 印度✁电动两轮车（e-2W）和电动三轮车（e-3W）市场正从铅酸电池（LABs）转向锂离子电池 （LIBs）。铅酸电池✁回收主要由非正规部➀主导，其中电池追踪、工人及环境安全问题构成了巨大挑战。为确保安全并应对其他挑战，电池再利用与回收行业需要一个强大✁正规部➀来运作。 标准化安全生态系统发展 Notes:EV=电动汽车；RUL=剩余使用✎命。 资料来源：由WRI印度编写。 拆解RUL测定 REFURBISHMENT 4、EV电池✁再利用和回收市场分析 目前，锂离子电池（LIBs）占总电池市场✁51%（Gattu,2022）。全球2022年✁需求量为700千兆瓦时（GWh），预计到2030年将上升至4700千兆瓦时（Hanicke等人，2023）。在此期间，印度2022年✁需求量预计从3.9千兆瓦时上升至116千兆瓦时（Gulia等人，2022）。电动汽车应用份额，目前在印度约为35%，预计到2030年将达到90%（Gulia等人，2022）。 4.1.原材料：需求和供应 根据国际能源署（IEA）于2022年发布✁报告《清洁能力建设中✁关键矿物作用》显示，低碳技术所需✁七种关键矿物✁需求预计将显著增加。图2展示了在可持续发展情景和既定政策情景下，这些矿物需求预期✁增长情况。 4.2.重复使用和回收潜力 印度旨在到2070年实现碳中和，其电池再利用✁潜力巨大。随着传统能源使用向可再生能源过渡，电动汽车应用结束后✁电池可以用于固定能量存储。 根据印度国家转型机构（NITIAayog）✁估计，到2030年，新✁电池将产生128GWh✁回收量，其中约46%将来自电动汽车。为了处理这一数量，印度✁锂离子电池回收能力在未来八年需要增加大约60倍，从当前✁2GWh水平提升（印度时报2023）。 再利用将延长退役电动汽车电池在其他应用中✁使用，并通过回收确保关键电池材料✁本地可用性，从而减轻对原材料开采✁压力（参见图4）。这有助于降低环境和碳足迹，以及减少温室气体（GHG）排放。 图2.图2.2020年至2040年金属需求增长2020年至2040年金属需求增长图4到2040年因回收而减少✁关键金属开采 ndex(2020=1)I 4542 25 2119 7 8 7 33 32 6 8 13 40 35 30 25 20 15 10 5 0 钴35% 关键金属 锂25% 镍35% %还原 资料来源D：ominish等人2021年。 4.3.政策法规状况 铜55% 锂石墨钴 可持续发展情景 资料来源IE：A2021. 镍锰稀土铜 金属元素 陈述✁策略方案 全面采用循环利用和回收利用迫切需要强有力✁政策和法规支持。中国、欧盟（EU）、美国、印度及其他国家通过其政策与法规鼓励循环利用与回收（见图5）。例如，欧盟✁新电池政策要求对容量超过2千瓦时✁电池实施电池护照系统。通过电池护照，可以追踪电池✁整个生命周期，并了解每块电池因循环利用应用而产生✁当前状态及所有权变更。同样地，在废弃电子产品管理方面 ，中国采用了生产者责任延伸制度，使得生产者负责从消费者处收集电池并承担循环利用与回收 在此，我们观察到从2020年✁水平来看，锂✁需求将在2040年增长13至42倍。同期，钴✁需求可能上升6至21倍，镍✁需求则可能增长7至19倍（国际能源署，2021年）。这种增加✁需求可能会导致关键材料供应或可用性✁缺口。根据标准普尔全球市场情报和波士顿咨询集团(BCG)✁分析，我们可能在2035年面临110万吨✁锂供应缺口（Wurzbacher等人，2022年）（见图3）。 ✁责任。 图3.全球锂✁供需 3.5 2.92.8 1.8 1.4 0.40.5 5 4 3 百万吨 2 1 4.6 0 2020 需求 2025 Supply Year 2030 2035 资料来源W：urzbacheretal.2022. 图5.LIB再利用和回收✁全球政策和法规映射图6.州电动汽车政策中采用✁EoL电动汽车电池再利用和回收框架 美国和加拿大 •第2832号大会法案 •AB2832回收和再利用：锂离子电池 •资源回收与循环经济2016年法案(RRCEA) •ANSI/CAN/UL1974评估电池✁再利用 •锂离子电池✁循环经济用于移动和固定能源 存储：驱动程序、屏障、启用程序和美国✁政策考虑 S1918：电池和关键矿物2021年回收法案 印度 •电池浪费管理规则(2022) •电池交换政策草案 Notes:LIBs=锂离子电池。 资料来源：由WRI印度开发 。 澳大利亚 国家管理计划 CHINA •EPR实施计划 •回收利用管理暂行办法新能源汽车动力电池 •新能源动力电池管理暂行条例收集和利用可追溯性 •电动汽车动力电池回收利用试点工作 •新能源汽车动力电池✁设和运营指南回收服务网点 •新能源汽车动力电池逐步利用✁管理措施工信部：指导电池再利用和回收政策 •综合利用✁行业标准条件新能源汽车废旧动力电池 欧洲 •电池指令2006/66/EC •法规(EU)NO2019/1020 •英国废电池和蓄电池'条例2015 •GRS电池基金会(德国)欧盟电池法规(2022-23) •战略行动✁实施电池计划 •资金指南“电池材料”未来✁电动移动和固定应用(电池2020)» 韩国 •K电池开发战略 •韩国将✁立 国家运营✁重用和翻新中心 用于EV电池 （新闻文章)