报废的汽车到底是怎样回收再利用的?
汽车行业目前对于全生命周期的原料、生产、回收过程的环保指标都有越来越高的要求。 就国内而言,就有中汽研联合大批整车企业、零部件供应商制定的《车用材料可再利用性和可回收利用性判定指南》,还有以汽车生命周期内环境影响为主要判定标准的中国生态汽车评价规程C-ECAP,其中就包括《汽车产品可再利用率和可回收利用率核算报告》一项。 工信部也会不定期去各大厂商检查,确认其是否满足环保法规,意思就是:“你可别耍花样,要不然搞死你们!”
而对环保更加专注、执行力度更大的欧洲,汽车回收相关的规定更是详细。目前,欧洲对汽车的回收若以质量记,能达到90%,其中金属材料占比最大;若以体积计算,为60%左右。比如德国在2015年汽车回收利用率达到95%,材料的再利用率高达85%,美国以及日本的情况也与之类似。 欧盟还会根据汽车中采用的可回收材料比例来制定税率,这也就倒逼各大厂商增加可回收材料的使用。所以欧洲人为啥这么喜欢织物座椅?因为省钱又省税还实用啊,雷诺卡缤的原装座套甚至能拆下来洗。 这么高的可回收比例,应该算是可回收垃圾了吧? 大致没错,但是哪有这么简单?所以问题来了,哪些零部件可以回收?回收之后拿去做什么?哪些零部件可以回收?根据上面提到的《车用材料可再利用性和可回收利用性判定指南》的内容可知,各种车用金属材料都可回收,一些稀有贵金属,比如金、铂、铑也可回收。
至于非金属材料,则要具体问题具体分析,比如各种纤维就是可直接再次利用的材料;而钢化玻璃、夹层玻璃就是不可直接再利用,需要回收进行处理之后再利用;陶瓷、沥青、刹车衬片、各种碳纤维件就是不可回收材料,这种猪都不能吃的东西,还是直接处理了吧。 上述材料广泛分布于车辆的各个零部件,理论上只要符合材料回收的技术要求,即可进行回收。不过在实际执行层面则没有这么简单了。比如一些双离合变速箱中使用的夹片,在制造过程中由钢混合纤维材料以及橡胶材料,在后续回收过程中将三种材料分离的难度很高;再比如车身外覆盖件,由于经过电泳以及多层喷漆,使其回收成本亦居高不下。回收之后呢?怎么搞?至于回收之后的用途,最有代表性的一个去向就是再制造。所谓再制造,就是以旧有设备作为基础,进行二次研发并重新制造的产物,经过再制造的设备,要求其性能至少不弱于原有设备。 以发动机为例,其本体会得到保留,各种线束和附件都会换新。发动机的综合可回收率若以质量记,甚至超过95%。在中国,针对汽车五大总成件(发动机、方向机、变速器、前后桥、车架)的再制造,已由国务院签署的《报废机动车回收管理办法》在法律层面予以认可。 另据美国密歇根理工大学测算,以发动机缸盖为例,再制造相较于全新制造能减少86%能源消耗、用水量减少93%,减少99%的废弃物填埋空间,还能减少61%温室气体排放量。 也就是说,啃完排骨,骨头还能给狗狗。同样,再制造技术不仅能提高原料利用率,还有利于节能减排。下图是工程机械巨头卡特彼勒的再制造流程图。有再制造价值的五大总成会重新制造,那些没有再制造价值的部分要怎么做呢?是不是类似于干垃圾?
非也,此类废料交给钢铁企业回炉重炼就是,高炉里走一遭又是一条好汉。 汽车上其他可回收的零部件也类似,比如广泛应用于汽车门板、仪表板、散热器格栅等等零部件的ABS塑料就能回收并处理为ABS再生粒子,可直接用于再次加工成型。 另外,拆解汽车零配件,符合标准的还能继续卖,但必须标明“报废汽车回用件”。这其实就是大家熟悉的“拆车件”。不止汽车材料可以回收作他用,汽车材料也不乏回收材料转化而来的例子。比如福特此前就公布了使用回收塑料瓶制造SUV底盘装甲以及轮毂内衬的计划。回收报废汽车要找谁?按照政府规定,流程如下:①申请报废更新的汽车车主领填《机动车变更、过户、改装、停驶、报废审批申请表》一份,加盖车主印章②登记并审核申请,对已达报废年限的车辆开具《汽车报废通知书》对未达到报废年限的机动车,经对车辆查验认定,符合汽车报废标准,核发《汽车报废通知书》③车主持《汽车报废通知书》到符合规定的回收企业送交车辆④回收企业经查验《汽车报废通知书》后将车辆解体,要求发动机与车辆分离,发动机的缸体应打破,车架(底盘)要割断,并进行照相、开具《报废汽车回收证明》和支付残值⑤车主持《申请表》、《XX省更新汽车技术鉴定表》、《报废汽车回收证明》及车辆解体照片,经查验、核对并签字,回收牌证,按规定上报审批,办理报废登记。 看上去很复杂,简而言之也就是说,按流程走,找到具备政府认定具有汽车回收资质的企业即可。流程可参考下图。电动车怎么回收?这几年电动车的热度不减,最近电动车烧了一个又一个,之前媒体还在宣传电池如何如何不环保。所以吃瓜群众要问了,电动车、尤其是电池,要怎么回收再利用才好呢? 电动车也是车,除电芯之外,其他部分的回收和上面提到的流程并无任何差异。电动车回收的重点在于电池,减少污染的一个方式就是物尽其用,也就是给电池续命,而要给电池续命,梯次利用是个有效解决方案。 何谓梯次利用?就是牙刷用完之后都能刷鞋,动力电池退役之后更要继续发挥光和热,小型储能、家庭储能,基站备电、微电网系统等等是未来电池梯次利用的储能场景。现在各国也都开始了电池梯次利用的尝试。比如日产就联合住友,合资成立了“4R Energy”公司,销售或租赁日产leaf电动车的电池用于家庭和商业储能;特斯拉则开发了powerwall和powellpack,分别面向家庭以及商业储能系统;德国博世和宝马合作,利用退役动力电池制造大型光伏储能系统。但是从目前来看,电池拆解还是时下主流回收方案。
徐州经济开发区创建于1992年7月,2010年3月晋升为国家级经济技术开发区,享有省级审批权限。截止2015年建成总面积100多平方公里,建设了光伏产业园,装备制造产业园,清洁技术产业园。拥有各类企业3176家,其中外资企业151家,美国卡特彼勒,德国克虏伯,利勃海尔,法国圣弋班,香港协鑫,徐工集团等一批世界500强企业在此投资建厂。徐州经济技术开发区是最具活力开发区。
1)解决无电人口和贫困地区用电。
独立光伏每3460 元的投资即可解决一人的用电而投资电网却需要13385 元,是独立光伏的3.87 倍。
2)实现精准扶贫。
2015~2017年三年光伏扶贫的开展,将使约200万户贫困群众在未来的20年获得每年3000元的稳定收入,相当于每年提供了60亿元的扶贫资金。
3)促进中西部融合。
西部以低廉的能源、人力成本吸引光伏制造企业前去投资。目前硅料环节57%的产能在西部,2018年底时这一数字可能达到76%其他环节的新增产能基本也都在西部。同时,截止2016年底,全国40%的光伏装机在西部省份,充分利用了当地丰富的太阳能资源和沙漠化土地,并能有效改善土地的沙漠化情况。
4)活跃民营资本,促进能源行业主体多元化。
传统能源从开采到发电,基本是控制在国有企业手中。而光伏产业,尤其是分布式光伏,打破了传统能源的地缘因素,降低了准入门槛,为更大范围的中小企业与公众参与能源事业提供了可能。
在持有量大的企业当中,国有企业和民营企业则各占半壁江山,而小规模持有人更是以民营企业为主。光伏发电的特点决定了其是促进能源行业主体多元化的主要力量。这种角色的转变将对能源系统的演进和发展产生重大而深远的影响。
5)集约用地,普及可再生能源,布局能源互联网
光伏发电与其他行业互补的发展新形式已经成为许多地区发展转型的措施之一,并使原有建筑物在原有功能的基础上,增加了发电、节能的功效,提高了利用率。户用光伏的发展,更是让可再生能源走进千家万户,让普通老百姓认识了可再生能源,提高了节能减排意识。
分布式光伏的发展,为未来的能源互联网发展奠定了坚实的基础。
6)节约水资源
从全生命周期来看,光伏发电的用水量仅是煤电用水量的50%,大力发展光伏发电,能有效节约水资源。
一、解决无电人口用电问题
2015 年9 月,联合国可持续发展大会通过《2030可持续发展议程》,确定了17 个“可持续发展目标”。可再生能源是其中第七项目标“经济适用的清洁能源”的重要组成部分。联合国对于该目标的解释为:确保人人获得可负担、可靠和可持续的现代能源。
中国解决无电人口的经验表明,独立光伏在解决偏远地区无电人口方面具有低投入高产出的特点,是实现“可持续发展目标”第七项“经济适用的清洁能源”的重要手段。中国经验同时也为全球,尤其是发展中国家解决无电人口用电问题提供了可复制的典范。
国家能源局数据显示,2013-2015 年,国家共安排投资247.8 亿元(中央资金145.5 亿元) 用于实施无电地区电网延伸和可再生能源供电工程建设。其中,安排电网投资计划206.8 亿元,为154.5 万无电人口通电安排光伏独立供电工程建设投资计划41 亿元(中央资金28.5 亿元),共建成光伏独立电站670 余座、光伏户用系统35 万余套,为118.5 万无电人口通电。相比于电网延伸,独立光伏用总投资16.5% 的资金解决了43.4% 的无电人口用电问题。从人均投资来看,每3460 元用于独立光伏的投资即可解决一人的用电相比之下,投资电网却需要13385 元,是独立光伏的3.87 倍。
表 1:2013~2015年解决无电地区人口用电投资及通电数据
二、实现精准扶贫
光伏扶贫工程的开展,使我国的扶贫工作由改输血向造血、由粗放扶贫到精准扶贫的转变,使贫困人口通过自己的劳动有尊严地获得收入,并保证贫困户未来20年有持续、稳定的收益。
2015年,我国在河北、山西、安徽、甘肃、青海、宁夏6省共实施了150万kW的光伏扶贫项目,预计使20万户以上的贫困群众获得20年的稳定收入。
在此基础上,2016年多个省份的能源局联合当地的扶贫工作小组,将“光伏扶贫”作为农村脱贫的重要方式。2016年,在14个省份实施5168万kW光伏扶贫项目,帮扶贫困群众55.6万户,如下表所示。
表2:2016年扶贫帮扶贫困户数(万户)
2017年,仅村级扶贫一项就帮扶14个省、236个光伏扶贫重点县14556个建档立卡贫困村的71.0751万户建档立卡贫困户,如下表所示。
表3:2017年村级电站扶贫帮扶贫困户数(万户)
同时,各省也积极开展集中电站光伏扶贫,即经营集中电站的企业,按照规模每10~25kW中每年拿出3000元的利润给所在地的贫困户。目前,据不完全统计,已经有11省下达了720万kW的集中式扶贫电站指标,预计将帮扶贫困户约36万户若考虑全国所有省份,2017年集中式光伏扶贫预计将帮扶50万户以上的贫困户。
表4:2017年部分省份地面电站光伏扶贫规模
2015~2017年三年光伏扶贫的开展,将使约200万户贫困群众在未来的20年获得每年3000元的稳定收入,相当于每年提供了60亿元的扶贫资金。可见,光伏项目为消除贫困人口,使贫困群众获得长期、稳定收益做出了重要的贡献,成为各地精准扶贫的重要措施之一。
三、促进中西部融合
1光伏上游生产制造业主要分布在西部
光伏上游制造端属于高载能、劳动密集型产业,西部省份低廉的能源价格、人力成本成为许多光伏制造企业建厂的首选。以硅料环节为例,截止2017年底的27.64万吨产能中,西部省份的硅料产能占全国总产能的57%(如表4所示)。同时,2018年各企业约有13.85万吨扩产计划,几乎全部位于内蒙古、新疆、云南、陕西4省。届时,西部的硅料产能将占全国的76%!
表5:2017年底各省硅料产能分布情况
除了硅料环节,各企业硅片环节的扩产基本也都布局在西部地区。如单晶硅片龙头企业隆基在云南楚雄布局了10GW的单晶硅片产能,将在2018年底投产晶澳、阿特斯、东方日升等企业在内蒙也有扩产。在此引用中国光伏行业协会王勃华秘书长之前的图片作为说明。
从上图中可以看出,近期企业的扩产计划基本都布局在西北部地区。
2光伏上下游电站在西部的投资
西部省份具有丰富的太阳能资源,光伏项目发电量好同时,西部有大量的未利用土地,建设条件好。因此,早期的光伏项目主要分布式在西部省份,如新疆、甘肃、青海、内蒙古等地。
根据国家能源局公布的截止2016年底的统计数据,8个西部省份(内蒙古、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆)的光伏累计安装量占全国总安装量40%!
在当地的荒漠、戈壁安装上光伏电站之后,由于光伏组件的遮挡,减少了地表的蒸发量,改善了当地的沙漠化情况。下图为隆基在库布其沙漠开展光伏项目前后,地表情况的变化。
综上所述,光伏行业的发展,给西部地区带来产业投资,拉动了当地的GDP、增加了当地的税收,解决了一部分当地人口的就业问题,为促进西部经济发展、减少东西部差距作出了卓越的贡献!
四、活跃民营资本,能源行业主体多元化
传统能源需要大量的资本和高度集中的控制体系对其进行开采、加工与运输。能源工业的资本密集性特征决定这个行业非个人能力可以企及。传统能源从开采到发电,基本是控制在国有企业手中。而光伏产业,尤其是分布式光伏,打破了传统能源的地缘因素,降低了准入门槛。
光伏行业为更大范围的中小企业与公众参与能源事业提供了可能。能源行业主体的多元化,有效地促进了全社会对能源行业的参与,打破了垄断性大企业一统行业的局面,实现能源的经济化和能源服务需求差异化。众多中小企业的出现和活跃也为商业模式创新和技术进步提供了更适宜的土壤。
整个光伏行业中,国有企业和民营企业则各占半壁江山,民营企业累计并网容量达到1962 万kW,占比47.7%,远远超过了中央五大发电集团和其它国企。可见,光伏行业更能够吸引不同性质的投资主体,促进全社会对能源行业的参与。
表6:2016年我国光伏资产持有量排名
注:2016年光伏开发企业的排名用的是水利总院一些数据,跟各家已经上市的光伏资产持有公司的公报有一定的出入
虽然2017年底的持有量数据和从上表中有一定差距,但可以明显看出,在持有量大的企业当中,国有企业和民营企业则各占半壁江山,而小规模持有人更是以民营企业为主。
光伏发电的突出特点是适合分布式开发。用户所生产电力可以自用,多余上传,夜间从电网购电。它可以应用在工业厂房、公共建筑、居民屋顶上。其中,光伏的分布式特点更明显,闲置的屋顶、荒漠、滩涂,都可以建立光伏电站。这种电力生产的准入门槛相比于传统能源非常低,任何一个普通人都可以成为电力的生产者。可见,分布式光伏的发展打破了传统电力生产和消费分离的模式。用户在市场中定位已经由原来简单的用能者变为动态产消合一者。
光伏发电的特点决定了其是促进能源行业主体多元化的主要力量。这种角色的转变将对能源系统的演进和发展产生重大而深远的影响。
五、集约用地,普及可再生能源,布局能源互联网
光伏发电与其他行业互补的发展新形式。譬如,“光伏+农业”“光伏+农户”“光伏+商场”“光伏+园区”“光伏+渔光”等“光伏+”已经成为许多地区发展转型的措施之一。另外,户用光伏的发展,更是让可再生能源走进千家万户,让普通老百姓认识了可再生鞥能源,提高了节能减排意识。
另外,光伏与农业、渔业、建筑物的结合,使原有建筑物在原有功能的基础上,增加了发电、节能的功效,提高了利用率。符合土地“集约化”利用的发展方向。
同时,分布式光伏的发展,为未来的能源互联网发展奠定了坚实的基础。在此,引用《第三次工业革命》中的一段话来予以说明。
未来,每一处建筑都会转变成能就地收集可再生能源的迷你能量采集器
未来,将每一大州的建筑转化为微型发电厂,以便收集可再生能源
未来25年内,数百万的建筑——家庭住房、办公场所、大型商场、工业技术园区——将会既可作为发电厂,也可以作为住所。
未来,家庭居民可以在自己的房顶上安装太阳能电池板,这些电池板能生产出足够的电力,满足房子所需的电能。如果有剩余,则可以出售给发电厂。
你准备好了吗?你的公司准备好了吗?中国准备好了吗?
六、节约水资源
煤炭的开采、洗选和发电环节都高度耗水,过度取水给当地的生态环境和人体健康造成了巨大的危害。与煤炭相比,光伏发电不仅在污染物减排方面具有优势,其用水量也远远小于燃煤发电。光伏和煤电发电阶段与全生命周期的耗水量如下表所示。
表 7:煤电与光伏用水量对比(单位:吨/MWh)
数据来源:发电阶段数据来自Tan et al, 2015,全生命周期数据来自Feng et al, 2014
从上表可以看出,即使从全生命周期来看,光伏发电的用水量仅是煤电用水量的50%,大力发展光伏发电,能有效节约水资源。
综上所述,光伏产业的快速发展,对全社会具有极其深远的正向推动。从政治意义上讲,光伏已成为我国在国际交往中的一张亮丽名片。不仅服务于国内能源转型,对全球应对气候变化、能源转型也作出了贡献。