网传锂电池有剧毒、易爆炸 专家:锂电池并不可怕
网上流传甚广的文章也对锂电池提出质疑:锂电池毒性大、寿命短、易爆炸、使用条件苛刻;不可回收,环保压力巨大……事实真是如此吗?人民日报《求证》栏目继续采访多位行业专家,探寻真相。
锂电池是否具有高毒性和危险性?
答复:锂电池不含剧毒物质,影响远小于铅酸电池。
“锂离子电池与锂电池严格意义上是概念上的不同。”中国汽车技术研究中心动力电池领域首席专家、电池测试与应用技术联盟秘书长、高级工程师王芳介绍说,锂电池通常是指以锂金属或锂合金为负极、采用非水电解液的电池。锂离子电池是指负极不使用金属锂、依靠锂离子在正负极之间移动工作的可充电二次电池。但在日常生活中,人们习惯于将锂离子电池简单地称为锂电池或锂电池。
据了解,目前我国推广的新能源汽车(包括纯电动汽车和插电式混合动力汽车)大多采用锂离子电池,其中磷酸铁锂占比达80%-90%,三元锂电池也开始在乘用车上规模化应用。
王芳驳斥了网文中指出的锂电池是“剧毒危险品”的说法,称锂电池与铅酸、镍铬、镍氢等传统电池相比,不会产生铅、汞、镉等有毒有害的重金属元素和物质,污染相对较小。另外,它的电解液是有机溶剂和锂盐,大多无毒或低毒;但锂电池的分解或水解产物为氢氟酸等含氟化合物,具有腐蚀性和毒性。
对于“锂电池有剧毒”的说法,中国电子科技集团第十八研究所高级工程师刘浩杰表示,锂离子电池本身并不含有剧毒物质,负极中的碳、正极中的金属氧化物基本无毒。由于锂离子电池是密封系统,在正常使用过程中不会接触到这些物质。“无论如何,影响都远小于目前应用最为广泛的铅酸电池。”
锂电池寿命短、使用条件要求高?
回应:动力锂离子电池寿命可达2000次循环,电池管理系统可限制“过充过放”
目前锂电池寿命有多长?浅充浅放、过充过放会影响电池安全和寿命吗?
“决定动力锂离子电池使用寿命的因素有很多,包括系统本身的特性、制造工艺、使用条件等。优质的电池系统,加上科学的系统管理,可以实现非常长的使用寿命。”王芳介绍,以容量衰减到80%为截止条件,进行100%放电深度测试,目前动力电池的寿命基本可以达到2000次循环。
“过充、过放是指电池在充放电过程中,电压超过或低于规定的截止电压,会对电池性能和寿命造成危害。”王芳说,但电池内的BMS电池管理系统会对其进行限制和保护,限制电池在低温下充电,只有加热到合适的温度才充电。王芳说,为了保证锂离子电池的安全,从电池单体、模组到电池系统都有一系列的安全防护设计,防止电池过充、过放、过温等情况发生,出现异常时及时报警保护。
网文中提到:曾有媒体报道称“天津18所证明,锂电池在高温、高压、穿刺、撞击、过充过放等几乎所有项目中都发生了燃烧爆炸”。
对此,中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙表示,2014年5月底,中国电子科技集团第十八研究所曾接受媒体专访,但节目中出现的电池燃烧爆炸,是按照节目录制要求,拆除保护电路后进行的滥用实验导致的。此次实验主要目的是让广大用户了解,无保护措施的三元锂电池在被滥用时,可能出现的危险情况。
“理论上来说,锂离子电池的安全性是可控的,安全问题多是由于产品缺陷和滥用导致的。”刘彦龙说。“但单靠电池单元、模块和系统的安全,不足以保证搭载锂电池的电动汽车的绝对安全。”宁德时代新能源科技股份有限公司(CATL)董事长李平介绍,目前顶配版Model-S采用了7104块松下三元锂电池,在电池安全防护方面做了大量工作,包括设置传感器、通过电池控制系统进行控制,以及使用大量高强度铝合金等材料进行碰撞防护。有了这些安全设计,发生安全事故的概率依然是万分之一。
中国电子科技集团公司第十八研究所高级工程师王庆华也指出,目前电动汽车电池市场鱼龙混杂,部分厂家生产的电池一致性较差,管理制度不够有效,单个电池出现问题就会对电池组整体寿命造成一定影响。对此,王庆华建议政府完善相应的测试验证标准,加强对电动汽车市场的管理和监督检查。
废旧锂电池污染是否无法控制?
答复:由于环境风险较小,锂电池尚未纳入危废管理,但应尽快布局回收再利用体系。
锂电池有强制回收政策吗?废旧锂电池会不会如网文所说造成巨大环保压力?王芳表示,目前被环保部门作为危废管理的废电池有废镉镍电池、废铅酸电池等。而一次性电池、锂离子电池、镍氢电池等由于环境风险相对较小,不作为危废管理。
然而,废旧锂离子电池进入环境后,电极材料、电解液等物质在环境中发生水解、氧化等反应,可能造成镍、钴、锰等重金属离子污染、氟污染以及一些有机物污染。那么,这些污染能否得到控制呢?
王芳说,关于锂离子电池的处理,国家发改委环保司起草的《电动汽车动力电池回收利用政策(2015年版)》规定,鼓励采用湿法冶金技术处理废旧锂离子电池,镍、钴、锰的综合回收率不低于98%。“对于锂离子电池的处理技术,我国一直都有高校科研团队在进行研究,并与美国开展了合作交流。”王芳说。
1月8日,工信部发布《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业标准公告管理暂行办法(征求意见稿)》,拟对新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用企业实行动态管理,并委托相关专业机构协助开展公告管理相关工作。
中国电子科技集团公司首席专家、研究员级高级工程师胡树青表示,对于以磷酸铁锂、锰酸锂、低钴三元材料为正极活性物质的锂离子电池,由于回收的商业价值不高,企业兴趣不大。这些废旧电池的回收必须受制于国家出台的政策,才能顺利实现产业闭环。目前,我国已出台一些政策和标准,如废旧电池的分类、储运规范,固体废物和危险废物污染防治技术政策,但还存在不足。
“锂离子电池回收再利用工作要及早谋划。”国家863节能与新能源汽车项目督导咨询专家组组长王秉刚表示,建立动力电池回收体系,需要完善电池标准化、建立编码追溯制度、实行严格的奖惩措施、对回收企业进行资质管理等。
本期统筹:胡安琪