首批新能源汽車(chē)動(dòng)力電池已處于老齡，一輪動(dòng)力電池“退役潮”即將到來(lái)

隨著(zhù)政策和市場(chǎng)的雙驅動(dòng)，過(guò)去10年，我國新能源汽車(chē)市場(chǎng)經(jīng)歷了爆發(fā)式增長(cháng)。然而，不容忽視的是，首批新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池已處于老齡，一輪動(dòng)力電池“退役潮”即將到來(lái)。

　　按照一般整車(chē)廠(chǎng)電池8年衰減20%的質(zhì)保能力，我國從2017年開(kāi)始迎來(lái)新能源車(chē)動(dòng)力電池退役數量的快速增長(cháng)。預計2025年退役電池將達到93億瓦時(shí)，每年退役電池數量增長(cháng)將超過(guò)100萬(wàn)量級。由此將帶來(lái)巨大的梯次利用潛在市場(chǎng)價(jià)值。若退役電池按照先梯次后再生的方式進(jìn)行回收利用，據測算，到2025年其市場(chǎng)規模合計將達379億元。

　　眾所周知，電池含有多種重金屬元素，處理不當將產(chǎn)生環(huán)境危害。當廢舊動(dòng)力電池龐大的潛在市場(chǎng)規模，遇到尚需完善的回收利用市場(chǎng)體系，會(huì )發(fā)生什么？又有哪些“堵點(diǎn)”亟待打通？

　　　1、一只“退役”動(dòng)力電池的價(jià)值和風(fēng)險

　　按照新能源汽車(chē)國家標準，動(dòng)力電池常常剩余80%余能即可“退役”。這使得動(dòng)力電池從車(chē)輛“退役”后，仍然具有較大的利用價(jià)值，這既形成了一個(gè)潛力巨大的市場(chǎng)，也意味著(zhù)一定的環(huán)保風(fēng)險。

　　“一般來(lái)講，動(dòng)力電池5～8年使用壽命結束后，我們鼓勵‘退役’電池的梯次使用。電池雖然續航里程減少，滿(mǎn)足不了車(chē)用，但可以被回收用在其他儲能需求方面，仍然可以繼續‘服役’一段時(shí)間，后續還可以選擇電池的再生利用。”內蒙古師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院副教授賈晶春介紹。

　　湖南工程學(xué)院材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)副教授劉萬(wàn)民告訴記者：“‘退役’動(dòng)力電池可廣泛用于電力系統儲能、通信基站備用電源、低速電動(dòng)車(chē)及小型分布式家庭儲能、風(fēng)光互補、電動(dòng)叉車(chē)等領(lǐng)域。一般可用到電池初始容量的60%左右，根據使用場(chǎng)景的不同，使用壽命可從數月到數年。”

　　仍然具有長(cháng)達數年的使用價(jià)值，使得“先梯次利用，后再生回收”成為“退役”動(dòng)力電池的首選回收利用方案。梯次利用是指讓“退役”的動(dòng)力電池應用于其他領(lǐng)域。再生利用則是對“退役”電池進(jìn)行拆解、破碎、篩選，利用浸出濕法冶金或火法冶金等工藝，提取電池中的鋰、鈷、鎳等金屬元素，并用于二次電池生產(chǎn)。

　　記者了解到，動(dòng)力電池中含有鋰、鈷、錳、鎳等金屬元素，原材料成本占總成本的50%~70%，動(dòng)力電池所消耗的鋰鹽和鈷鹽已經(jīng)成為鋰、鈷所有應用領(lǐng)域中的最大占比。伴隨著(zhù)一次資源的快速消耗，二次資源的回收理應達到相應水平。自《全國礦產(chǎn)資源規劃(2016-2020年)》發(fā)布，我國已將稀土金屬礦產(chǎn)作為戰略資源進(jìn)行儲備，因此，對于動(dòng)力電池中的金屬元素進(jìn)行回收，不僅可以更好地發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，也能有效緩解我國長(cháng)期以來(lái)對此類(lèi)資源的對外依存度。

　　然而，賈晶春同時(shí)指出，鋰電池組裝含有鋰等重金屬，部分電池使用有機電解質(zhì)、有機隔膜，不同于傳統鉛酸電池的簡(jiǎn)單回收利用方式，鋰離子電池的金屬回收利用工藝相對復雜，一旦操作不當，這些重金屬和有機電解質(zhì)等將給環(huán)境帶來(lái)嚴重威脅。

　　“電池被拆解后，我們一般采用濕法冶金或火法冶金的方法回收利用其中的鋰、鎳、鈷等金屬元素。不當拆解會(huì )導致安全、環(huán)境與資源等多方面問(wèn)題。從安全層面看，存在觸電、短路燃爆和氫氟酸腐蝕等隱患。從環(huán)境層面看，存在鈷、鎳等重金屬污染、氟污染和電池隔膜造成的白色污染。從資源層面看，存在鋰、鎳、鈷等高價(jià)資源的浪費。”劉萬(wàn)民說(shuō)。

　　　2、電池回收利用企業(yè)面臨三大挑戰

　　盡管回收利用潛力巨大，但目前，在動(dòng)力電池回收市場(chǎng)中尚無(wú)領(lǐng)軍型企業(yè)，甚至產(chǎn)生了一些亂象。此前有媒體報道，不少主機廠(chǎng)家已經(jīng)建立了電池回收業(yè)務(wù)。但部分動(dòng)力電池沒(méi)有流入正規渠道，反而是被無(wú)資質(zhì)、高污染的小廠(chǎng)高價(jià)收購、不當處理，造成了環(huán)境二次污染的隱患。為何會(huì )如此？

　　“第一，目前，新能源汽車(chē)用戶(hù)對動(dòng)力電池回收意識還不夠強；第二，一些小作坊的回收價(jià)格遠遠高于正規回收企業(yè)的價(jià)格；第三，回收電池的企業(yè)資質(zhì)要求較高，導致正規回收企業(yè)數量有限；第四，再利用技術(shù)不成熟，回用商業(yè)模式缺乏創(chuàng )新。”劉萬(wàn)民分析。

　　其中，梯次利用和回收的難度最大。雖然我國已經(jīng)成為全球新能源汽車(chē)發(fā)展最好的國家，但是動(dòng)力電池仍是一門(mén)新技術(shù)。在業(yè)內人士看來(lái)，對于電池回收利用，企業(yè)尚面臨三大挑戰：電池拆解不便、電池健康度殘值未知、經(jīng)濟效益較低。

　　“退役”電池復雜性高，不同的動(dòng)力電池內外部結構設計、模組連接方式和工藝技術(shù)各不相同，僅外形就有方形、圓柱形、軟包等多種形狀。這直接導致了后期的拆解工作無(wú)法規?；鳂I(yè)，增加了拆解難度與人力成本。如果操作不當，更可能會(huì )發(fā)生短路引起火災或爆炸、漏液污染周邊環(huán)境、威脅從業(yè)人員健康等各種安全問(wèn)題，導致人員傷亡和財產(chǎn)損失。

　　目前，部分“退役”的動(dòng)力電池使用情況并無(wú)數據記錄，僅有出廠(chǎng)時(shí)的原始數據，使用過(guò)程以及當前狀態(tài)未知。在動(dòng)力電池進(jìn)行梯次利用之前，必須對每個(gè)模組進(jìn)行測試，此舉大幅提高了企業(yè)成本。同時(shí)，基于有限的數據，對剩余壽命的預測也不夠準確，這無(wú)疑又會(huì )增加梯次利用產(chǎn)品的品質(zhì)風(fēng)險。

　　以上一系列因素使得當前回收利用動(dòng)力電池的經(jīng)濟效益不高。一位電池回收利用企業(yè)的工作人員告訴記者，小作坊在電池回收利用中，放棄了檢測、放電等多項關(guān)鍵環(huán)節，同時(shí)操作人員也未經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓，因此在運營(yíng)成本上較正規企業(yè)低許多，從而在議價(jià)權和電池收購成本上有了更多空間，與正規企業(yè)產(chǎn)生了惡性競爭。

　　3、動(dòng)力電池“身份證”維護追溯尚未暢通

　　事實(shí)上，早在2016年，我國已發(fā)布《生產(chǎn)者責任延伸制度推行方案》，要求建立電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池回收利用體系。方案指出，電動(dòng)汽車(chē)及動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)應負責建立廢舊電池回收網(wǎng)絡(luò )，利用售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò )回收廢舊電池，統計并發(fā)布回收信息，確保廢舊電池規范回收利用和安全處置。動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)應實(shí)行產(chǎn)品編碼，建立全生命周期追溯系統。

　　2018年7月31日，新能源汽車(chē)國家監測與動(dòng)力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“國家溯源管理平臺”)啟動(dòng)應用，該平臺由北京理工大學(xué)電動(dòng)車(chē)輛國家工程實(shí)驗室構建，其主要功能是將動(dòng)力蓄電池生產(chǎn)、銷(xiāo)售、使用、報廢、回收、利用等全過(guò)程進(jìn)行信息采集并實(shí)施監測，從而實(shí)現動(dòng)力電池的來(lái)源可查、去向可追、節點(diǎn)可控。

　　目前，國家溯源平臺共收錄包括新能源乘用車(chē)、客車(chē)、專(zhuān)用車(chē)等在內的560余萬(wàn)輛車(chē)輛信息數據，配套各類(lèi)電池總量超過(guò)890萬(wàn)包，電池超過(guò)280億瓦時(shí)。涉及新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)290余家，電池企業(yè)180余家。

　　全生命周期追溯系統的建立，意味著(zhù)每輛車(chē)的電池都有它自己的“身份證”。但為何還會(huì )發(fā)生電池流入小作坊的情況？有業(yè)內人士指出，我國雖然建立了溯源管理系統，但由于缺乏強制性政策，企業(yè)在上報數據時(shí)存在信息嚴重滯后、不完整和追溯困難等問(wèn)題。同時(shí)，目前的政策法規對車(chē)主如何處理電池并沒(méi)有約束力，這也給予了小作坊收購動(dòng)力電池的可乘之機。

　　“2015年，我國的技術(shù)政策已經(jīng)明確提出，將建立動(dòng)力電池編碼制度。2018年版的《回收利用管理暫行辦法》提出需建立動(dòng)力電池溯源信息管理系統、編碼技術(shù)標準及相關(guān)信息共享機制。但現實(shí)中，涉及的企業(yè)種類(lèi)與數量眾多，比如電池生產(chǎn)企業(yè)、電池維修更換機構、電池租賃企業(yè)、梯級利用企業(yè)等，電池使用周期長(cháng)達數年，編碼維護存在困難。”劉萬(wàn)民說(shuō)。

　　賈晶春則表示：“專(zhuān)業(yè)電池回收是一個(gè)大系統工程，如何進(jìn)行回收，需要各方面協(xié)調，特別是汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)、電池生產(chǎn)企業(yè)以及相關(guān)延伸產(chǎn)業(yè)的相互配合。一旦全周期中一個(gè)環(huán)節不通，必然會(huì )引起回收利用出現滯后與其他衍生的問(wèn)題。”

　　　4、電池回收利用的國家標準體系仍需完善

　　截至2020年底，我國國家標準化管理委員會(huì )已發(fā)布5項車(chē)用電池回收利用的國家標準，基本形成了標準體系框架。此外，動(dòng)力電池的回收監管政策、梯次行業(yè)相關(guān)標準、行業(yè)監管體系也在完善之中。但也有業(yè)內人士指出，目前出臺的標準大多為推薦性標準，在執行過(guò)程中存在約束力不足、缺乏上位法等問(wèn)題。

　　“目前新能源車(chē)主對于‘退役’電池如何處置，其實(shí)大部分人還是比較模糊的，有部分車(chē)企推出了電池更換，例如滿(mǎn)里程或者‘服役’時(shí)間，進(jìn)行電池更換回收。但是，新能源車(chē)大面積電池年限目前還沒(méi)有到來(lái)。”賈晶春說(shuō)，他指出，隨著(zhù)時(shí)間推移，新能源車(chē)主會(huì )逐漸對如何正確處理動(dòng)力電池更有經(jīng)驗。“目前我們應建立相應監督與立法，保證使用完畢的電池能夠回到生產(chǎn)廠(chǎng)家或者回收企業(yè)。同時(shí)，電池生產(chǎn)與使用的監督都要形成，出廠(chǎng)后溯源、使用跟蹤和使用完畢電池去向，都需要一整套的監督機制。”

　　有不少業(yè)內專(zhuān)家指出，加快動(dòng)力電池回收利用，除了加強生產(chǎn)者延伸制度的落實(shí)外，未來(lái)仍有三方面工作需要繼續完善：一要加強宣傳，提高消費者的環(huán)保意識；二要制定政策，補貼或者獎勵積極參與電池回收利用的企業(yè)，同時(shí)打擊不合規的回收；三是加快企業(yè)的智能化設備改造，提高電池回收利用效率，通過(guò)規模效益降低回收成本，提高企業(yè)的議價(jià)能力，為企業(yè)的正常運營(yíng)提供有效保障，由此從根本上解決成本高、利潤低的行業(yè)難題，引導電池回收利用進(jìn)一步規范。

　　有多少電池上線(xiàn)就有多少電池要“退役”，動(dòng)力電池回收利用作為未來(lái)新能源車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要一環(huán)，健康規范發(fā)展至關(guān)重要。

　　今年的政府工作報告提到，將加快建設動(dòng)力電池回收利用體系。從國家層面，我國已加快開(kāi)展動(dòng)力電池回收利用立法進(jìn)程。此外，記者了解到，2021年3月29日，全國新能源汽車(chē)“退役”動(dòng)力電池評估及交易平臺(又稱(chēng)電池之家)在廣東省佛山市成立。

　　該平臺將聚合電動(dòng)車(chē)輛國家工程實(shí)驗室、國家電池溯源監測管理平臺及新能源電池回收利用專(zhuān)業(yè)委員會(huì )等方面的資源，致力于把電池利用率最大化，將基于區塊鏈技術(shù)，為新能源汽車(chē)企業(yè)提供大數據動(dòng)力電池性能評估、線(xiàn)下實(shí)驗室檢測和動(dòng)力電池線(xiàn)上交易等多項服務(wù)，也將有望助力破解動(dòng)力電池回收利用環(huán)節存在的回收難、銷(xiāo)售渠道受限、缺乏快速性能檢測技術(shù)等行業(yè)難題。