鉅大LARGE | 點擊量：693次 | 2021年12月09日
動力鋰電池“梯級利用”成熱點
目前動力鋰離子電池整體的回收網絡體系還很不健全，無論是梯次利用還是再生利用，都還未真正形成規模，技術也仍待升級。
今年開始我國將有大量動力鋰離子電池進入報廢期
我國自2010年開始試點新能源車補貼政策，2016年全面推廣新能源車。而一般動力鋰離子電池會在5～6年后退役。這意味著從2018年開始，我國將會有大量的動力鋰離子電池進入報廢期。
2009-2012年新能源汽車共推廣1.7萬輛，裝配動力蓄電池約1.2GWh。2013年以后，新能源汽車大規模推廣應用。2017年，我國新能源汽車銷量達77.7萬輛，持續三年位居前列。截至2017年底累計保有量約180萬輛，占全球市場保有量的50%以上。累計推廣新能源汽車180多萬輛，裝配動力蓄電池約86.9GWh。
據行業專家從公司質保期限、電池循環壽命、車輛使用工況等方面綜合測算，2018年后新能源汽車動力蓄電池將進入規模化退役，預計到2020年累計將超過20萬噸(24.6GWh)。假如按70%可用于梯次利用，大約有累計6萬噸電池要報廢處理。
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-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
但目前，動力鋰離子電池整體的回收網絡體系還很不健全，無論是梯級利用還是再生利用，都還未真正形成規模，技術也仍待升級。據了解，我國只有少數幾家第三方回收公司自建了回收網絡，車企、電池公司、回收公司、物流公司協同聯動的動力鋰離子電池回收體系遠未建立。
動力鋰離子電池回收面對的問題和困難
目前，我國一些電池回收公司仍采用手工拆解或者傳統回收工藝，不僅無法盈利，反而可能虧損。作為一個新興領域，目前動力鋰離子電池回收利用仍處于起步階段，面對著一些突出的問題和困難：
一是回收利用體系尚未形成。目前絕大部分動力蓄電池尚未退役，汽車生產、電池生產、綜合利用等公司之間未建立有效的合作機制。同時，在落實生產者責任延伸制度方面，還要進一步細化完善相關法律支撐。
二是回收利用技術能力不足。目前公司技術儲備不足，動力蓄電池生態設計、梯次利用、有價金屬高效提取等關鍵共性技術和裝備有待突破。退役動力蓄電池放電、存儲以及梯次利用產品等標準缺乏。
三是激勵政策措施保障少。受技術和規模影響，目前市場上回收有價金屬收益不高，經濟性較差。相關財稅激勵政策不健全，市場化的回收利用機制尚未建立。
業內人士呼吁制定更加詳盡細致的標準。有專家表示，當務之急是盡快解決電池溯源問題，利用新能源汽車監督平臺建立電池溯源機制，做到電池從“生”到“死”的全過程可追溯。同時扶持具有研發和提煉能力的公司，特別是引導梯級利用公司與電池公司融合發展，引導再生利用公司與資源材料公司融合發展。
七部委聯合制定回收利用《管理辦法》
根據動力鋰離子電池回收利用的發展要，今年二月，工信部等七部委聯合制定《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》。《管理辦法》的出臺，對我們加強廢舊電池的回收，提高動力鋰離子電池綜合利用與環境保護具有重要的指導用途。
一是確立生產者責任延伸制度。汽車生產公司作為動力蓄電池回收的主體，應建立動力蓄電池回收服務網點并對外公布，通過售后服務機構、電池租賃公司等回收動力蓄電池，形成回收渠道，也可以與有關公司合作共建、共用回收渠道，提高回收率。汽車生產公司還應落實動力蓄電池回收利用相關信息公布等責任要求。同時，梯次利用公司作為梯次利用產品生產者，要承擔其出現的廢舊動力蓄電池的回收責任，確保規范移交和處置。
二是開展動力蓄電池全生命周期管理。《管理辦法》充分體現了產品全生命周期管理理念，針對動力蓄電池設計、生產、銷售、使用、維修、報廢、回收、利用等產業鏈上下游各環節，明確相關公司履行動力蓄電池回收利用相應責任，保障動力蓄電池的有效利用和環保處置，構建閉環管理體系。
三是建立動力蓄電池溯源信息系統。以電池編碼為信息載體，構建“新能源汽車國家監測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺”，實現動力蓄電池來源可查、去向可追、節點可控、責任可究。對動力蓄電池回收利用全過程執行信息化管控，是《管理辦法》的核心管理措施。《管理辦法》對汽車生產、電池生產等公司明確提出溯源管理要求，各相關公司應及時上傳相關信息。
四是推動市場機制和回收利用模式創新。《管理辦法》重視發揮公司的主導用途，鼓勵公司探索新型商業模式，如發起和設立產業基金以及研究動力蓄電池殘值交易等，加快形成市場化機制，推動關鍵技術和裝備的產業化應用。同時，支持開展動力蓄電池回收利用的科學技術研究，引導產學研協作，以市場化應用為導向，開展動力蓄電池回收利用模式創新。
五是實現資源綜合利用效益最大化。為最大化利用退役動力蓄電池剩余價值，《管理辦法》鼓勵按照先梯次利用后再生利用原則，開展動力蓄電池的再利用。對具備梯次利用價值的，可用于儲能、備能等領域;不具備梯次利用價值的，可再生利用提取有價金屬。通過對動力蓄電池的多層次、多用途合理利用，提升綜合利用水平與經濟效益。同時，與已執行的《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》等管理政策相銜接，推動產業規范化、規模化發展，實現環境效益、社會效益和經濟效益有機統一。
六是明確監督管理措施。《管理辦法》明確要求制定拆卸、包裝運輸等相關技術標準，構建標準體系，并建立梯次利用電池產品管理制度。同時，各有關管理部門要建立信息共享機制，形成合力，在各自職責范圍內，通過責令公司限期整改、暫停公司強制性認證證書、公開公司履責信息、行業規范條件申報及通告管理等措施對公司執行監督管理。
當前首先要開展什么工作
《管理辦法》已出臺，如何貫徹落實好是關鍵。目前，重點應該開展以下工作：
一是建立回收利用體系。推動汽車生產公司加快建立廢舊動力蓄電池回收渠道，公布回收服務網點信息，確保生產者責任延伸制度得到全面落實。引導汽車生產、電池生產、綜合利用等公司加強合作，通過多種形式形成跨行業聯合共同體，建立有效的市場化機制。要充分發揮社會組織用途，目前已推動成立了回收利用產業聯盟，積極鼓勵創新商業模式。
二是執行溯源管理。對動力蓄電池進行統一編碼，并開展全生命周期溯源管理，是廢舊動力蓄電池回收利用管理的重要手段。相關單位已組織開發了“新能源汽車國家監測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺”，將于近期啟動運行，執行動力蓄電池生產、銷售、使用、報廢、回收、利用的全生命周期信息采集，做好各環節主體履行回收利用責任情況的在線監測，建立健全監管制度。
三是完善標準體系。在已公布動力蓄電池產品規格尺寸、編碼規則、拆解規范、余能檢測等4項國標基礎上，加快動力蓄電池回收利用有關標準的研究和立項工作，推動公布一批梯次利用、電池拆卸、電池拆解指導手冊編制規范等國標，并支持開展行業、地方和團體相關標準制定。
四是抓好試點示范。近期將公布新能源汽車動力蓄電池回收利用試點執行方法，啟動試點示范，支持有條件的地方和公司先行先試，開展梯次利用重點領域示范。通過試點示范，發現問題，尋求解決方法。培育一批動力蓄電池回收利用標桿公司，探索形成技術經濟性強、資源環境友好的多元化回收利用模式。
五是營造發展環境。加強與已出臺的新能源汽車等有關政策銜接，研究財稅、科技、環保等支持政策，鼓勵社會資本投資或設立產業基金，推動關鍵技術和裝備的產業化應用。
動力鋰離子電池梯次利用已經起步
目前，相關部門積極推動我國鐵塔公司開展動力蓄電池梯次利用試驗，已在12個省市建設了3000多個試驗基站，取得了較好效果。
有關如何開展梯次利用，我國化學與物理電源行業協會秘書長劉彥龍強調：首先，要了解退役電池的品質和安全性能。電池公司要建立大數據追溯系統平臺，和對電池檢測評價方法。大數據要包括電單體研發的生產數據、電池包研發生產數據、電池包車載運行監控數據等，通過大數據對退役電池進行健康評價，以確定電池能否進入梯次利用市場。
其次，要重視電池單體和電池包標準化，在一個公司內部盡可能采用較少規格的單體電池，既可以提高生產自動化水平以降低成本和提高產品一致性，又便于今后梯次利用時的拆解和重組。因此，在動力鋰離子電池設計階段就要為后續的梯次利用和拆解回收做準備。
梯次利用之后的電池用在什么地方?“從退休電池回收之后，我們應用到儲能領域，梯次利用之后，最終會把電池拿回來拆解、回收，采用自動化技術進行物理分選，最終回原材料。”比亞迪電池事業群第二事業部總監張春昱介紹，以比亞迪為例，現階段對正極材料磷酸鐵鋰，三元材料以及我們的負極材料進行整體回收。目前已完成了可行性的研究，并具備一定規模的回收利用生產線。
據了解，2015年開始，比亞迪就已經與其他公司合作做儲能電站。“比如在無錫，我們把新能源汽車充電樁結合起來，打造了一個儲能電站式的充電系統，現在充電站都是直接“掛”在電網上，所以我們都是白天充電頻率較高，充電成本就會比較高。而我們的充電基站就可以通過“削峰填谷”的方式來降低充電價格。”張春昱強調，未來比亞迪還要合作，在動力鋰離子電池回收產業領域進行布局，來攜手回收公司，做好動力鋰離子電池回收工作。
從去年起，北汽新能源推出了“擎天柱計劃”。根據該計劃，到2022年，北汽新能源將投資100億元，在全國范圍內建成3000座光儲換電站，累計投放換電車輛50萬輛，梯次儲能電池利用超過5GWh。
比克電池也在電池回收上積極探路。據介紹，比克電池退役后將去船舶廠作為儲能電池，同時比克電池會在廠做基站，利用波峰和波谷進行電量儲存。有關失去使用價值的電芯，比克電池將進行單體拆解，通過萃取等手段回收有價值元素，進行回收再利用及無害化處理，減小有關環境的壓力，同時形成一個產業鏈閉環。2018年，比克電池將全面升級深圳生產基地，計劃在2020年，將深圳、鄭州兩地產量提高到20GWh，并計劃在3-4年的時間內實現產量“百億夢”。
我國電池回收產業發展前景廣闊
中南大學教授、賽德美董事長兼CTO李薦介紹，“我國的鈷資源緊缺，需求量的95%依靠進口，由于新能源汽車電池所需的鈷占比達到70%以上，隨著新能源汽車的進一步推廣，對鈷的循環利用變得十分重要。”2017年鈷的價格已經翻了一番。
“鋰離子電池的回收還是有價值的，尤其是三元鋰離子電池，它含有鎳和銅以及一些稀有金屬。”動力鋰離子電池公司沃特瑪董事長李瑤介紹，沃特瑪電池回收目前重要分為兩個階段。“鋰離子電池基本上可以自然排解，我們先把能用的分出來，不能用的給我們上游做分解。第二階段是，我們也會跟維修廠家簽訂協議，讓他去回收。”李瑤說，當前沃特瑪在電池回收方面重要是通過梯次利用的方式，這樣能夠降低電池生命周期的成本。
梯次利用的技術難度不高，幾乎每家電池廠都可以做到，但選擇、成組的成本較高，其解決方式是實現模塊化。假如梯次利用的成本能夠控制好，還能夠帶動低速電動汽車市場的發展。“把梯次利用的電池包拆開，配上一個簡易的管理系統，然后把它用到低速車上，從重量、行駛里程和充放電時間都比低速電動汽車原裝備的鉛酸電池有明顯的優勢。假如成本控制得好，其價格也接近于鉛酸電池的價格。”李薦介紹。
從電池材料利用率的角度上來看，理論上是應該把電池中的所有成分都提煉出來。“但如何做到這一點，以及在回收過程中如何減少和控制污染值得研究。”李薦表示，目前一些國外的電池回收公司較為成熟。
以美國電池回收公司Toxco為例，其對特斯拉的Roadster電動汽車的動力鋰離子電池組進行了回收，可回收60%的電池組材料。Toxco采取的方式是在液氮環境下低溫冷凍電池，然后用濕法冶金的方式拆開電池從而分離其中的材料。“這種方式要大量的能耗，有關磷酸鐵鋰這樣低值的材料來說，并不劃算。”李薦表示，另一種路線是火法冶金。“能耗也比較高，但這個工藝‘胃口’很好，隨便什么電池都可以放進去。目前我們國家的工藝仍以濕法冶金為主。”
寧波杉杉股份有限公司副總裁孫曉東認為，梯次利用雖然能夠降低電池使用周期的成本，但財務成本也會隨之新增。
“假如一個電池組整個循環壽命可以做到5000次的話，比如，在電動汽車上針對高使用率的出租網約車，用五年，使用1500次的循環壽命，通過儲能峰谷調節，再用五年，差不多使用3000次左右的循環壽命，還可以用在UPS上，最后做材料回收。但一個非常致命的問題是，隨著時間年限拉得很長，財務成本會變得非常高。此外，在無法把握未來電池價格的走勢情況下，你對后面的梯次利用不能貼現，當第一個用戶就沒有價值。”孫曉東認為，要把電池梯次利用和商業模式結合起來，換電模式可以作為一種選擇。
相關機構預計按照相應的報廢標準，2018年我國動力鋰離子電池廢舊回收市場將初具規模，回收公司即將迎來規模效益帶來的盈利點。業內人士分析，雖然我國動力鋰離子電池回收市場短時間內難以實現突破性發展，但行業上下游一體化進程加速，可以預計，動力鋰離子電池回收利用產業將迎來廣闊的市場前景。
我國陸續出臺有關廢舊動力鋰離子電池回收的政策
自2012年起，國務院《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012—2020)》中規定：要加強動力鋰離子電池梯級利用和回收管理。制定動力鋰離子電池回收利用管理辦法，建立動力鋰離子電池梯級利用和回收管理體系，明確各相關方的責任、權利和義務。
2014年七月，《國務院辦公廳有關加快新能源汽車推廣應用的指導意見》提出：要研究制定動力鋰離子電池回收利用政策，探索利用基金、押金、強制回收等方式促進廢舊動力鋰離子電池回收，建立健全廢舊動力鋰離子電池循環利用體系。
2015年三月，《汽車動力蓄電池行業規范條件》規定，系統公司應會?同汽車整車公司研究制定可操作的廢舊動力蓄電池回收處理、再利用的方法。
2016年以來，工信部相繼出臺《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策(2015年版)》、《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》、《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范通告管理暫行辦法》3個文件，明確廢舊電池回收責任主體，加強行業管理與回收監管。
2017年五月，國家質量監督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會批準公布《車用動力鋰離子電池回收利用拆解規范》(簡稱《拆解規范》)。這是以我國汽車技術研究中心為主導完成的國內首個有關車用動力蓄電池回收利用的國家標準，2017年五月十二日，國家標準化管理委員會正式批準公布《拆解規范》，并決定于2017年十二月一日開始執行。
2018年二月二十六日，工信部等七部門聯合印發《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》(以下簡稱《辦法》)，旨在加強動力蓄電池回收利用管理，規范產業發展。緊接著，三月五日，七部門又聯合印發《有關組織開展新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工作的通知》，提出在京津冀、長三角、珠三角、中部區域等選擇部分地區，開展動力蓄電池回收利用試點，以試點為中心，向周邊區域輻射。
不少地方政府出臺政策探索動力鋰離子電池回收利用
上海：2014年上海市公布《上海市鼓勵購買和使用新能源汽車暫行辦?法》，要求車企回收動力鋰離子電池，政府給予1000元/套的獎勵。車企回收動力鋰離子電池政府將補助1000元/套;
廣州：2014年十一月《廣州市人民政府辦公廳有關印發廣州市新能源?汽車推廣應用管理暫行辦法的通知》，提出在本市建立車用動力鋰離子電池回收渠道，按照相關要求對動力鋰離子電池進行回收處理。
北京：2016年一月二十七日，以“合作創新、共謀發展”為主題的《汽?車有形市場未來發展趨勢論壇》在北京召開。北京市科委雙新處處長許心超在論壇上表示：有關中央提出的有關新能源汽車不限行、不限購、不繳稅的“3不政策”，北京市均已落實;與此同時，北京動力鋰離子電池回收問題可通過“3個環節”有效解決。(1)車企是動力鋰離子電池回收的第一責任主體。(2)退役的動力鋰離子電池還可以梯次利用。(3)技術的革新使得廢舊電池回收處理后利用率能達到99%，且對環境無害。
深圳：2015年、2016年九月，深圳先后公布《深圳市人民政府有關印發深圳市新能源汽車?推廣應用若干政策措施的通知》，和《深圳市2016年新能源?汽車推廣應用財政支持政策》兩項通知。要求由整車制造公司負責新能源汽車動力鋰離子電池強制回收，并由整車制造公司按照每千瓦時20元專項計提動力鋰離子電池回收處理資金。對按要求計提了動力鋰離子電池回收處理資金的，按經審計確定的金額50%對公司給予補貼，補貼資金應專項用于動力鋰離子電池回收。
2018年四月二日，深圳市又印發了《深圳市開展國家新能源汽車動力鋰離子電池監管回收利用體系建設試點工作方法(2018-2020年)》(以下簡稱《試點方法》)，在全市范圍內開展動力鋰離子電池生產者責任延伸制度的探索和實踐。
《試點方法》指出，深圳計劃到2020年，實現對納入國家和地方購置補貼范圍的新能源汽車動力鋰離子電池的全生命周期監管，動力鋰離子電池生產、使用、貯運、回收、利用各環節規范有序，建立起較為完備的動力鋰離子電池監管回收利用示范體系，形成在全國可復制、可推廣的動力鋰離子電池監管回收利用相關相關經驗。
《試點方法》提出，深圳市將構建動力鋰離子電池信息管理體系、建立廢舊動力鋰離子電池回收管理體系及動力鋰離子電池梯級和再生利用產業體系。《試點方法》還明確了各責任單位落實“如何利用政策、資金對回收利用體系建設供應支持”的具體工作。為支持梯級利用和再生利用產業化，鼓勵梯級利用公司圍繞廢舊動力鋰離子電池余能檢測、殘值評估、快速分選和重組、安全管理等共性技術研究，支持再生利用各公司有價元素高效提取、材料性修復、殘余物質無害化處置等先進技術開展研發攻關。
《試點方法》提出了完善動力鋰離子電池回收押金機制。針對在本市備案銷售的新能源汽車公司，在銷售新能源汽車時按照單位千瓦時專項計提一定額度的動力鋰離子電池回收處理資金。對計提了動力鋰離子電池回收處理資金的公司，可按規定標準給予補貼資金，由公司在完成回收處理后依程序申請。據悉，該方法將于2018年六月一日開始執行。
