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風(fēng)機在曠野上迎風(fēng)轉(zhuǎn)動，光伏板覆蓋屋頂與戈壁，動力電池技術(shù)持續(xù)迭代……近年來，我國新能源產(chǎn)業(yè)已走在全球前列。然而，業(yè)界普遍擔(dān)憂，隨著用于“捕捉綠色能源”的裝備——風(fēng)機葉片、光伏組件和動力電池逐步進(jìn)入退役階段，大量新能源固體廢棄物將集中產(chǎn)生，成為產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新挑戰(zhàn)。

“預(yù)計至2030年前后，全國風(fēng)電退役體量超300萬噸，光伏組件超500萬噸?！?月13日，第802次香山科學(xué)會議在京召開，本次會議以“新能源固廢高質(zhì)量循環(huán)利用戰(zhàn)略”為主題，會上提到的這組數(shù)據(jù)引起專家討論。

中國工程院院士、會議執(zhí)行主席邢鋒表示，當(dāng)前風(fēng)電葉片、光伏組件和動力電池的回收率均遠(yuǎn)低于預(yù)期。若處理不當(dāng)，“綠色動能”有可能變成“綠色負(fù)擔(dān)”，不僅會加劇環(huán)境風(fēng)險，還將造成戰(zhàn)略資源浪費。高效回收既關(guān)乎國家資源安全與生態(tài)環(huán)境，也是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑。中國工程院院士、會議執(zhí)行主席杜祥琬進(jìn)一步強調(diào)，新能源固廢并非傳統(tǒng)意義上的終端廢棄物，而是富集多種關(guān)鍵材料和戰(zhàn)略資源的“城市礦山”。其中所包含的鋰、鈷、鎳、銀等元素，是支撐新能源、高端制造及信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心基礎(chǔ)材料。如何系統(tǒng)、安全地應(yīng)對新能源裝備“退役潮”，將其轉(zhuǎn)化為國家未來的戰(zhàn)略資產(chǎn)，并深度融入國家“無廢城市”治理體系，成為全行業(yè)亟待攜手破解的長效課題。

處置難？破局風(fēng)機葉片復(fù)合材料“瓶頸”

隨著風(fēng)電機組持續(xù)大型化，主流風(fēng)機葉片長度已突破百米，多采用玻璃纖維、碳纖維與熱固性樹脂制成的復(fù)合材料。這種材料堅韌耐用、適配戶外復(fù)雜環(huán)境，是保障葉片長期服役的優(yōu)勢所在，卻也給退役后的處置工作帶來了不小的挑戰(zhàn)。如何實現(xiàn)退役葉片的綠色、高效處置，成為風(fēng)電行業(yè)實現(xiàn)全周期綠色循環(huán)面臨的現(xiàn)實問題。

“現(xiàn)在行業(yè)正面臨兩難困境。”中國工程院院士、會議執(zhí)行主席王玉忠坦言，傳統(tǒng)機械粉碎會破壞原有纖維結(jié)構(gòu)，產(chǎn)物多淪為低附加值填料；而大規(guī)?？鐓^(qū)域拆卸以及熱解分離，會增加物流與能耗成本，讓注重環(huán)保經(jīng)濟性的合規(guī)企業(yè)望而卻步。他強調(diào)，由于材料在設(shè)計階段，只關(guān)注了使用性能而忽略了易回收性能，特別是熱固性材料“不熔不溶”的交聯(lián)結(jié)構(gòu)大大增加了回收難度。

不過，破解這一痛點的探索已逐步展開。王玉忠表示，解決風(fēng)機葉片退役難題，實現(xiàn)風(fēng)電葉片復(fù)合材料的升級回收，應(yīng)加強過程強化、高效高選擇性催化降解及產(chǎn)物重構(gòu)，重視從源頭設(shè)計易回收循環(huán)的風(fēng)電葉片用新材料以及全生命周期評價等方面研究。邢鋒指出，要加速存量葉片高值回收技術(shù)攻關(guān)，更要推行“為回收而設(shè)計”的理念，實現(xiàn)材料選型、界面設(shè)計與再制造能力的協(xié)同發(fā)展。

暨南大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院教授付兵從退役葉片的“固廢共性”出發(fā)，提出處置工作需保障“上游‘收得回’、中間‘處置佳’、下游‘消納暢’”的全鏈條貫通，同時結(jié)合退役葉片的自身特性，明確其高值化再生利用的“邊界條件”。近年來，其團(tuán)隊以“零廢棄”為目標(biāo)，通過機械法將退役葉片全組分加工為粗纖維、細(xì)纖維及粉體，針對性制定了各組分的高值化利用方案。中國可再生能源協(xié)會風(fēng)能專業(yè)委員會秘書長秦海巖則從產(chǎn)業(yè)升級角度提出建議，他表示，重構(gòu)大尺度風(fēng)況、氣動特性與漂浮式風(fēng)電仿真算法基礎(chǔ)，可將風(fēng)電設(shè)施退役問題解決方案前置于設(shè)計端與制造端，從源頭降低退役處置難度。中國環(huán)境科學(xué)研究院所長黃啟飛還指出，新能源固廢處置面臨管理機制不完善、標(biāo)準(zhǔn)體系不健全、污染防控薄弱等突出問題。與會專家們呼吁，行業(yè)亟需建立統(tǒng)一規(guī)范的回收利用標(biāo)準(zhǔn)與污染防控體系；加快構(gòu)建覆蓋分類認(rèn)定、回收處置、再生產(chǎn)品認(rèn)證、全過程監(jiān)管的制度體系，明確各主體責(zé)任邊界與準(zhǔn)入門檻，嚴(yán)格規(guī)范退役風(fēng)機葉片處置行為，避免拆解與回收過程帶來二次污染。

中國工程院院士、會議執(zhí)行主席陳勇補充，下一步可依托互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與區(qū)塊鏈技術(shù)，搭建行業(yè)公共測試基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)據(jù)共享平臺，通過智能監(jiān)測精準(zhǔn)預(yù)判固廢產(chǎn)生量，優(yōu)化回收路徑與物質(zhì)流管理，實現(xiàn)全鏈條數(shù)據(jù)溯源，進(jìn)而構(gòu)建退役風(fēng)機固廢的全流程智能化管控體系。此外，還需加強高值化處置技術(shù)的攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，對接碳排放交易系統(tǒng)，建立多維度全生命周期評價體系，真正實現(xiàn)綠色低碳、無害化與高值化利用，進(jìn)而讓固廢處置過程更高效、透明、經(jīng)濟。

回收貴？理順光伏面板“流轉(zhuǎn)堵點”

光伏組件中的高純硅與銀，對新型儲能及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)具有重要支撐作用，但要實現(xiàn)有效回收利用，并非易事。

如果說風(fēng)機葉片的處置難點在于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)難拆解，那么光伏組件的破解關(guān)鍵則在于成本控制與回收體系搭建——尤其是偏遠(yuǎn)山區(qū)、田間地頭的分布式光伏電站，退役組件的收集運輸成本居高不下，成為光伏固廢回收的主要瓶頸。

浙江大學(xué)硅材料國家重點實驗室副研究員汪雷與一道新能源科技股份有限公司首席技術(shù)官宋登元在會上算了一筆經(jīng)濟賬：偏遠(yuǎn)山區(qū)退役組件的物流成本可達(dá)每瓦兩分錢及以上，而殘值提煉收益難以覆蓋運輸費用。“這和農(nóng)村秸稈分散收集的難題十分相似?！蓖衾妆硎?，這種“成本與利潤錯位”的現(xiàn)狀，讓擁有合規(guī)治污設(shè)備的大企業(yè)在原料收購中缺乏競爭力，也間接阻礙了回收產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化發(fā)展。

市場的非理性預(yù)期，也給光伏固廢回收帶來了額外挑戰(zhàn)。暨南大學(xué)新能源技術(shù)研究院院長麥耀華等專家提到，受光伏提銀高收益的驅(qū)動，部分主體在銀價波動期囤積廢舊組件而不處理，既阻礙供應(yīng)鏈流通，也易因露天堆放導(dǎo)致重金屬滲透、土壤污染等問題。他還對新一代鈣鈦礦光伏電池提出前瞻性建議：透明導(dǎo)電氧化物在鈣鈦礦成本中占比近40%，在設(shè)計階段植入可剝離標(biāo)準(zhǔn)，可避免未來大規(guī)模退役造成資源浪費與末端治理被動。

為了破解市場壁壘，中國電力建設(shè)企業(yè)協(xié)會儲能建設(shè)分會會長王仲穎分享了產(chǎn)業(yè)方案：將搭建光伏與風(fēng)電設(shè)備廢舊資源專項撮合交易平臺，定向?qū)雍弦?guī)處置企業(yè)，通過數(shù)字化溯源實現(xiàn)固廢規(guī)范流轉(zhuǎn)，保障正規(guī)企業(yè)原料供給。

值得關(guān)注的是，專家們強調(diào)光伏固廢處置不能“一刀切”，需因地制宜開展環(huán)境評估。例如，沙漠腹地仍具備殘余發(fā)電能力的退役組件，強行拆除可能破壞沙生植被，可原地保留，利用其微薄電力抽水，助力當(dāng)?shù)匚⑸鷳B(tài)恢復(fù)，實現(xiàn)“變廢為寶”的另一種可能。在機制層面，不少專家呼吁加快落實“生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度”——比如，對入市的光伏產(chǎn)品，預(yù)先計提環(huán)境處理資金，利用前端積累的基金池，定向支持后端合規(guī)處置企業(yè)，通過市場化手段，遏制不合規(guī)產(chǎn)業(yè)鏈的蔓延，推動光伏固廢回收走上規(guī)范化、可持續(xù)之路。

邢鋒表示，面對即將到來的光伏設(shè)備退役周期，不應(yīng)僅將其視作單純的環(huán)保壓力，通過體系化回收提煉關(guān)鍵金屬，有助于降低我國戰(zhàn)略資源對外依存度。

回收亂？守住退役動力電池安全與綠色底線

動力電池中的鋰、鈷、鎳等戰(zhàn)略資源，直接關(guān)系新能源汽車及儲能產(chǎn)業(yè)鏈的安全穩(wěn)定，與風(fēng)機、光伏組件相比，其回收難度更大——既要破解復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)與物化解離難題，又要應(yīng)對市場供需波動與電池內(nèi)部狀態(tài)不可見的安全風(fēng)險。

產(chǎn)業(yè)鏈上下游的資源“錯配”，是當(dāng)前鋰電池回收面臨的難點。動力電池所含戰(zhàn)略金屬元素的價值更高，人們對其回收熱度很高，據(jù)工商注冊數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)范圍涉及電池回收的有17萬家之多，但回收隊伍的專業(yè)知識程度不一。中國物資再生協(xié)會代表通過行業(yè)統(tǒng)計指出，目前國內(nèi)獲批“白名單”的電池回收企業(yè)，規(guī)劃處理產(chǎn)能已超過300萬噸，但全社會實際退役且流入規(guī)范渠道的電池總量，僅約50萬噸。這種供需反差導(dǎo)致合規(guī)產(chǎn)能長期處于“設(shè)備等米下鍋”的狀態(tài)，而不計環(huán)保成本的部分小作坊，憑借在收購端報出高價，進(jìn)一步加劇了正規(guī)企業(yè)的競爭與生存壓力。

此外，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)本身也給回收帶來經(jīng)濟性挑戰(zhàn)。清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授徐盛明指出，我國新能源汽車電池裝機量中，磷酸鐵鋰電池占比已達(dá)八成，與富含鎳鈷錳等有價金屬的三元鋰電池相比，磷酸鐵鋰電池的殘值偏低，若采用傳統(tǒng)“濕法冶金”工藝提鋰，且在目前磷酸鐵難以再生利用的情況下，則受限于碳酸鋰價格的影響極大，極易出現(xiàn)利潤倒掛。因此，必須開展磷酸鐵鋰電池全組份資源化利用技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化研究。與此同時，隨著環(huán)保要求的日趨嚴(yán)格，應(yīng)該關(guān)注動力電池回收過程中含氟、含鹵素等新型污染物的產(chǎn)生、識別、遷移行為與轉(zhuǎn)化機制及其防控技術(shù)研發(fā)，避免造成二次污染。

針對核心難題，科研團(tuán)隊已實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破。中國科學(xué)院廣州能源研究所副所長袁浩然摒棄傳統(tǒng)破壞性提取，轉(zhuǎn)向定向解構(gòu)與材料直接修復(fù)，資源回收率顯著提升且藥劑用量減少近半；配套單原子吸附催化裝置，可將氟化物、鹵素廢氣排放穩(wěn)定控制在國標(biāo)以內(nèi)，守住生態(tài)安全底線。清華大學(xué)深圳國際研究生院材料研究院教授李寶華表示，動力電池回收需從粗放物理拆解升級為精細(xì)化材料再生與全鏈條溯源管控。暨南大學(xué)郭百歐團(tuán)隊則提到了一項前瞻性方案：建議在電池封裝階段植入微米級光纖傳感網(wǎng)絡(luò)，長期無損監(jiān)測電池形變與溫升，搭配全生命周期電子檔案，將為退役評估與高效回收提供精準(zhǔn)支撐，從源頭提升回收效率與安全性。

中國工程院戰(zhàn)略咨詢中心副研究員劉曉龍表示，退役動力電池等新能源固廢是“無廢城市”建設(shè)的重要內(nèi)容。我國“無廢城市”建設(shè)已取得很大成效，但仍面臨多重挑戰(zhàn)，需統(tǒng)籌區(qū)域協(xié)同與數(shù)智治理，最終建成“無廢社會”。

會議尾聲，與會專家圍繞新能源固廢循環(huán)利用形成共識：所有固廢資源化利用技術(shù)，都應(yīng)接受嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹叭芷诎踩u估”。要加強貫通“評估—解離—強化—重構(gòu)”全鏈條的處置技術(shù)攻關(guān)，避免片面追求末端拆解效率或高耗能萃取強度，防止由此引發(fā)高于原生礦產(chǎn)開采的碳排放與更嚴(yán)重的次生水土污染。此外，伴隨我國新能源設(shè)備大規(guī)模出海，需前瞻布局構(gòu)建“逆向全球供應(yīng)鏈”與標(biāo)準(zhǔn)輸出體系，打造涵蓋“海外回收+原位處理+跨境轉(zhuǎn)運+國內(nèi)精深加工”的逆向大循環(huán)，將環(huán)保責(zé)任與循環(huán)機制延伸至全球，助力全球新能源產(chǎn)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。