01 引言
隨著我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)已成為全球最大的能源汽車消費(fèi)市場(chǎng)和動(dòng)力蓄電池的生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)。2018年，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷分別完成127.0萬(wàn)輛和125.6萬(wàn)輛，同比分別增長(zhǎng)59.9%和61.7%，全國(guó)新能源汽車保有量達(dá)261萬(wàn)輛。2018年，我國(guó)動(dòng)力蓄電池配套量達(dá)56.9GWh，同比增長(zhǎng)56.3%。根據(jù)我們的預(yù)測(cè)，2020年我國(guó)新能源汽車動(dòng)力蓄電池即開始進(jìn)入規(guī)模退役期，退役量達(dá)到11.25GWh/年（14.09萬(wàn)噸/年）的規(guī)模，從2026年開始進(jìn)入爆發(fā)期，達(dá)到75.43GWh/年（66.28萬(wàn)噸/年）的規(guī)模，2026年之后每年的退役量都有較大幅度增長(zhǎng)。
近年來(lái)，我國(guó)新能源汽車起火等事故頻發(fā)，與動(dòng)力蓄電池相關(guān)的不在少數(shù)[1-2]，廢舊動(dòng)力蓄電池狀態(tài)更加復(fù)雜，存在較大的起火等安全風(fēng)險(xiǎn)。其內(nèi)所含的重金屬、稀有金屬、電解液、電解質(zhì)和有機(jī)溶劑等物質(zhì)，若不能被妥善回收利用會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染[3]。隨著動(dòng)力蓄電池消費(fèi)量的繼續(xù)增加，鈷、鋰等有色金屬的對(duì)外依存度將持續(xù)偏高，資源安全形勢(shì)日趨嚴(yán)峻[4]。因此，構(gòu)建健康可持續(xù)發(fā)展的新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用體系具有重要意義。
當(dāng)前，動(dòng)力蓄電池資源化再生利用的回收工藝主要為歸納為物理法、化學(xué)法和生物法三大類[5-7]，我國(guó)多數(shù)再生利用企業(yè)采用以化學(xué)法中濕法冶金工藝為主的技術(shù)路線，且已具有成熟的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)前研究的重點(diǎn)是如何構(gòu)建規(guī)范高效的回收利用體系，包括基于EPR制度并借鑒歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家廢舊電池回收經(jīng)驗(yàn)，探索研究EPR制度下動(dòng)力蓄電池回收模式和制度體系的建設(shè)[8-10]；從加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)排污關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)精準(zhǔn)管理以及制定污染防治標(biāo)準(zhǔn)等角度提出環(huán)境管理建議[11]。
02 發(fā)展現(xiàn)狀
目前，歐美日發(fā)達(dá)國(guó)家在便攜式電池和汽車啟動(dòng)用電池（鉛蓄電池）等方面已經(jīng)構(gòu)建了完整的回收網(wǎng)絡(luò)[12]，但在新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用方面尚未出臺(tái)專門的法規(guī)政策，在動(dòng)力蓄電池回收利用體系建設(shè)方面也尚無(wú)成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。我國(guó)是世界最大的新能源汽車市場(chǎng)，動(dòng)力蓄電池回收利用行業(yè)發(fā)展和相關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn)制定方面也都走到了世界前列。
2.1政策標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀
動(dòng)力蓄電池回收利用問(wèn)題已引起國(guó)家和社會(huì)的高度重視，為構(gòu)建合理高效的動(dòng)力蓄電池回收利用體系，國(guó)家相關(guān)部門已開始制定和逐步完善動(dòng)力蓄電池回收利用的相關(guān)政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
2.1.1政策現(xiàn)狀
我國(guó)已初步搭建了以生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度為基本原則的新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用政策體系框架，并持續(xù)完善，我們可以把這幾年政策發(fā)展歷程分為三個(gè)階段，具體如下。
第一階段是2016年以前，這一階段特點(diǎn)是動(dòng)力蓄電池回收利用的規(guī)定在新能源汽車政策中以個(gè)別條款的形式出現(xiàn)。2012年，國(guó)務(wù)院印發(fā)《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》，明確提出加強(qiáng)動(dòng)力蓄電池梯級(jí)利用和回收管理，之后國(guó)家在多項(xiàng)新能源汽車推廣政策中，均對(duì)動(dòng)力蓄電池回收利用作出了規(guī)定。
第二階段是2016年至2018年，主要特點(diǎn)是政府開始出臺(tái)動(dòng)力蓄電池回收利用專項(xiàng)政策。2016年，全球首個(gè)動(dòng)力蓄電池回收利用專項(xiàng)政策《電動(dòng)汽車動(dòng)力蓄電池回收利用技術(shù)政策（2015年版）》印發(fā)，明確了生產(chǎn)企業(yè)是動(dòng)力蓄電池回收的責(zé)任主體。隨后工業(yè)和信息化部會(huì)同各相關(guān)部門相繼出臺(tái)了多項(xiàng)動(dòng)力蓄電池回收利用專項(xiàng)政策，均堅(jiān)持落實(shí)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度。
第三階段是政策持續(xù)完善和全面試點(diǎn)階段。2018年以后，工信部等印發(fā)了《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》《關(guān)于組織開展新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)工作的通知》《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》等多個(gè)文件，在不斷完善管理政策的同時(shí)，積極推動(dòng)地方政府和企業(yè)開展廢舊動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)示范工作。
2.1.2標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀
我國(guó)在動(dòng)力蓄電池回收利用標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)方面已走在世界前列，在全生命周期各環(huán)節(jié)均有布局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。目前，動(dòng)力蓄電池編碼規(guī)則、產(chǎn)品規(guī)格尺寸、余能檢測(cè)和拆解規(guī)范4項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布實(shí)施；梯次利用要求、拆卸要求、包裝運(yùn)輸規(guī)范、材料回收要求4項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)審查待發(fā)布；梯次利用產(chǎn)品標(biāo)識(shí)、放電規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)已立項(xiàng)；可拆解性設(shè)計(jì)、可回收性設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)規(guī)范、可梯次利用設(shè)計(jì)指南、回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也已開展前期研究。
2.2產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
當(dāng)前，我國(guó)新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用產(chǎn)業(yè)可較為清晰的分為“回收體系、梯級(jí)利用和再生利用”三個(gè)環(huán)節(jié)。
2.2.1回收體系
回收體系是指將各相關(guān)主體產(chǎn)生的廢舊動(dòng)力蓄電池回收、收集、運(yùn)輸?shù)鹊慕y(tǒng)稱。規(guī)范高效的動(dòng)力蓄電池回收體系是保障我國(guó)廢舊動(dòng)力蓄電池安全、環(huán)保、有序回收利用的基礎(chǔ)，我國(guó)廢舊動(dòng)力蓄電池回收體系雖已開始構(gòu)建，但十分不完善，構(gòu)建責(zé)任主體是汽車生產(chǎn)企業(yè)，當(dāng)前主要采用“企業(yè)自建+合作共建”的方式，其他相關(guān)主體也在積極探索建立廢舊動(dòng)力蓄電池回收網(wǎng)絡(luò)，已構(gòu)建的回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)主要集中在京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角及中部等新能源汽車保有量較高的地區(qū)。
企業(yè)自建。大多數(shù)汽車生產(chǎn)企業(yè)采用該方式，指的是汽車生產(chǎn)企業(yè)利用自身簽約的4S店等銷售和售后維修商網(wǎng)絡(luò)來(lái)拆卸和暫存廢舊動(dòng)力蓄電池，回收的動(dòng)力蓄電池交售給綜合利用企業(yè)處理或自身開展相關(guān)探索研究（如開展梯級(jí)利用）等。當(dāng)前，工業(yè)和信息化部網(wǎng)站公布的新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)信息中，98%以上的回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)均是采用依托銷售和售后服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的方式。汽車生產(chǎn)企業(yè)通常會(huì)對(duì)4S店等在人員安全、場(chǎng)地要求、危險(xiǎn)材料存儲(chǔ)和處理等方面提出相應(yīng)的要求、提供防爆箱和給予技術(shù)培訓(xùn)等。
合作共建。汽車生產(chǎn)企業(yè)與第三方（動(dòng)力蓄電池綜合利用企業(yè)、其他類型的資源回收利用企業(yè)等）合作，利用第三方已經(jīng)建好的回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)（含回收拆解和再生利用基地），或者與第三方共建回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，集中回收新能源汽車退役動(dòng)力蓄電池。
其他模式。例如利用廢舊家電、報(bào)廢汽車和環(huán)保及再生資源等領(lǐng)域已有的回收體系改擴(kuò)建后作為廢舊動(dòng)力蓄電池回收體系，并同步開展線上和線下相結(jié)合的方式，增加廢舊動(dòng)力蓄電池回收業(yè)務(wù)，建立移動(dòng)回收服務(wù)站等。
2.2.2梯級(jí)利用
梯級(jí)利用是指將新能源汽車退役下來(lái)的廢舊動(dòng)力蓄電池（蓄電池包/蓄電池模塊/單體蓄電池）應(yīng)用到其他領(lǐng)域的過(guò)程，能夠延長(zhǎng)動(dòng)力蓄電池生命周期，降低成本。開展梯級(jí)利用工作的主體包括動(dòng)力蓄電池生產(chǎn)企業(yè)、汽車生產(chǎn)企業(yè)、第三方梯級(jí)利用企業(yè)和梯級(jí)利用用戶企業(yè)等在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈上下游各相關(guān)方。當(dāng)前，受限于退役動(dòng)力蓄電池規(guī)模，梯級(jí)利用處于產(chǎn)業(yè)化前期，相關(guān)企業(yè)主要在通信基站備用電源、電力系統(tǒng)儲(chǔ)能、低速電動(dòng)車以及其他小型儲(chǔ)能領(lǐng)域積極開展相關(guān)技術(shù)研究、示范工程建設(shè)和商業(yè)模式探索等。
通信基站備用電源領(lǐng)域，我國(guó)目前主要是中國(guó)鐵塔股份有限公司在開展相關(guān)的研究探索和試點(diǎn)示范，鐵塔從2015年10月即開始組織行業(yè)內(nèi)多家企業(yè)開展研究，陸續(xù)在12省市3000多個(gè)基站開展梯級(jí)的動(dòng)力蓄電池替換現(xiàn)有的鉛酸蓄電池的試驗(yàn)，試點(diǎn)運(yùn)行超過(guò)2年，狀態(tài)良好，動(dòng)力蓄電池可良好應(yīng)用于通信基站備用電源的各種工況。鐵塔公司已公布從2018年開始，在備用電源應(yīng)用時(shí)原則上停止采購(gòu)鉛酸電池。
電力系統(tǒng)儲(chǔ)能領(lǐng)域，各相關(guān)企業(yè)在電網(wǎng)備電、調(diào)頻、削峰填谷等多種應(yīng)用形式上均有探索和研究示范，在技術(shù)研發(fā)方面已經(jīng)積累可支撐項(xiàng)目穩(wěn)定運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[13]，部分項(xiàng)目情況詳見下表1。
低速電動(dòng)車領(lǐng)域1的顯著特點(diǎn)是社會(huì)保有量大。按照當(dāng)前我國(guó)相關(guān)主管部門對(duì)四輪低速電動(dòng)車的管理思路來(lái)看，四輪低速電動(dòng)車動(dòng)力蓄電池的技術(shù)條件要求與新能源汽車用動(dòng)力蓄電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)置，且新能源車用動(dòng)力蓄電池相關(guān)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法基本覆蓋電動(dòng)自行車鋰離子電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。因此車用退役動(dòng)力蓄電池在該領(lǐng)域的適應(yīng)性較高，但需要注意的是，退役動(dòng)力蓄電池實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)注意滿足低速電動(dòng)車對(duì)系統(tǒng)能量密度的要求，并在標(biāo)稱電壓、外形尺寸等方面進(jìn)行調(diào)整。行業(yè)內(nèi)目前也有相關(guān)企業(yè)在開展相關(guān)的應(yīng)用探索，無(wú)錫格林美與順豐公司探索將梯次利用電池用于城市物流車輛，中天鴻鋰等通過(guò)“以租代售”模式推動(dòng)梯次利用電池在環(huán)衛(wèi)、觀光等車輛應(yīng)用[14]。
此外，在小型分布式家庭儲(chǔ)能、風(fēng)光互補(bǔ)路燈等其他小型儲(chǔ)能領(lǐng)域也有相關(guān)企業(yè)在開展動(dòng)力蓄電池梯級(jí)利用研究和應(yīng)用。
2.2.3再生利用
再生利用是指對(duì)廢舊動(dòng)力蓄電池進(jìn)行拆解、破碎、冶煉等處理，以回收其中有價(jià)元素為目的的資源化利用過(guò)程。目前，我國(guó)在動(dòng)力蓄電池再生利用領(lǐng)域已有一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，以工信部公布的《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》第一批5家企業(yè)（衢州華友鈷新材料有限公司、贛州市豪鵬科技有限公司、荊門市格林美新材料有限公司、湖南邦普循環(huán)科技有限公司、廣州光華科技股份有限公司）為代表，普遍采用濕法回收工藝為主，技術(shù)成熟、元素回收率高，且能滿足有關(guān)安全環(huán)保要求。
從不同的電池類型看，磷酸鐵鋰電池中所含有價(jià)金屬主要為鋰，當(dāng)前退役規(guī)模較小的情況下，回收其中的材料較難實(shí)現(xiàn)盈利。三元電池中含有鈷，鎳等稀貴金屬，可與回收到的3C消費(fèi)類鋰電池一同處理，相比處理磷酸鐵鋰電池有較高的產(chǎn)品豐富性和盈利空間。
電池網(wǎng)微信
