隨著我國新能源汽車產業的快速發展，我國已成為全球最大的能源汽車消費市場和動力蓄電池的生產和消費國。2018年，我國新能源汽車產銷分別完成127.0萬輛和125.6萬輛，同比分別增長59.9%和61.7%，全國新能源汽車保有量達261萬輛。2018年，我國動力蓄電池配套量達56.9GWh，同比增長56.3%。根據我們的預測，2020年我國新能源汽車動力蓄電池即開始進入規模退役期，退役量達到11.25GWh/年（14.09萬噸/年）的規模，從2026年開始進入爆發期，達到75.43GWh/年（66.28萬噸/年）的規模，2026年之后每年的退役量都有較大幅度增長。

 

近年來，我國新能源汽車起火等事故頻發，與動力蓄電池相關的不在少數[1-2]，廢舊動力蓄電池狀態更加復雜，存在較大的起火等安全風險。其內所含的重金屬、稀有金屬、電解液、電解質和有機溶劑等物質，若不能被妥善回收利用會造成嚴重的環境污染[3]。隨著動力蓄電池消費量的繼續增加，鈷、鋰等有色金屬的對外依存度將持續偏高，資源安全形勢日趨嚴峻[4]。因此，構建健康可持續發展的新能源汽車動力蓄電池回收利用體系具有重要意義。

 

當前，動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、化學法和生物法三大類[5-7]，我國多數再生利用企業采用以化學法中濕法冶金工藝為主的技術路線，且已具有成熟的產業化經驗。當前研究的重點是如何構建規范高效的回收利用體系，包括基于EPR制度并借鑒歐美等發達國家廢舊電池回收經驗，探索研究EPR制度下動力蓄電池回收模式和制度體系的建設[8-10]；從加強對產排污關鍵節點精準管理以及制定污染防治標準等角度提出環境管理建議[11]。

 

02 發展現狀

 

目前，歐美日發達國家在便攜式電池和汽車啟動用電池（鉛蓄電池）等方面已經構建了完整的回收網絡[12]，但在新能源汽車動力蓄電池回收利用方面尚未出臺專門的法規政策，在動力蓄電池回收利用體系建設方面也尚無成熟的經驗可以借鑒。我國是世界最大的新能源汽車市場，動力蓄電池回收利用行業發展和相關政策標準制定方面也都走到了世界前列。

 

2.1政策標準現狀

 

動力蓄電池回收利用問題已引起國家和社會的高度重視，為構建合理高效的動力蓄電池回收利用體系，國家相關部門已開始制定和逐步完善動力蓄電池回收利用的相關政策和技術標準。

 

2.1.1政策現狀

 

我國已初步搭建了以生產者責任延伸制度為基本原則的新能源汽車動力蓄電池回收利用政策體系框架，并持續完善，我們可以把這幾年政策發展歷程分為三個階段，具體如下。

 

第一階段是2016年以前，這一階段特點是動力蓄電池回收利用的規定在新能源汽車政策中以個別條款的形式出現。2012年，國務院印發《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012—2020年）》，明確提出加強動力蓄電池梯級利用和回收管理，之后國家在多項新能源汽車推廣政策中，均對動力蓄電池回收利用作出了規定。

 

第二階段是2016年至2018年，主要特點是政府開始出臺動力蓄電池回收利用專項政策。2016年，全球首個動力蓄電池回收利用專項政策《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策（2015年版）》印發，明確了生產企業是動力蓄電池回收的責任主體。隨后工業和信息化部會同各相關部門相繼出臺了多項動力蓄電池回收利用專項政策，均堅持落實生產者責任延伸制度。

 

第三階段是政策持續完善和全面試點階段。2018年以后，工信部等印發了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》《關于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》《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規定》等多個文件，在不斷完善管理政策的同時，積極推動地方政府和企業開展廢舊動力蓄電池回收利用試點示范工作。

 

2.1.2標準現狀

 

我國在動力蓄電池回收利用標準體系建設方面已走在世界前列，在全生命周期各環節均有布局國家標準。目前，動力蓄電池編碼規則、產品規格尺寸、余能檢測和拆解規范4項國家標準已發布實施；梯次利用要求、拆卸要求、包裝運輸規范、材料回收要求4項國家標準通過審查待發布；梯次利用產品標識、放電規范等標準已立項；可拆解性設計、可回收性設計、存儲規范、可梯次利用設計指南、回收服務網點等國家標準也已開展前期研究。

 

2.2產業發展現狀

 

當前，我國新能源汽車動力蓄電池回收利用產業可較為清晰的分為“回收體系、梯級利用和再生利用”三個環節。

 

2.2.1回收體系

 

回收體系是指將各相關主體產生的廢舊動力蓄電池回收、收集、運輸等的統稱。規范高效的動力蓄電池回收體系是保障我國廢舊動力蓄電池安全、環保、有序回收利用的基礎，我國廢舊動力蓄電池回收體系雖已開始構建，但十分不完善，構建責任主體是汽車生產企業，當前主要采用“企業自建+合作共建”的方式，其他相關主體也在積極探索建立廢舊動力蓄電池回收網絡，已構建的回收服務網點主要集中在京津冀、長三角、珠三角及中部等新能源汽車保有量較高的地區。

 

企業自建。大多數汽車生產企業采用該方式，指的是汽車生產企業利用自身簽約的4S店等銷售和售后維修商網絡來拆卸和暫存廢舊動力蓄電池，回收的動力蓄電池交售給綜合利用企業處理或自身開展相關探索研究（如開展梯級利用）等。當前，工業和信息化部網站公布的新能源汽車動力蓄電池回收服務網點信息中，98%以上的回收服務網點均是采用依托銷售和售后服務網點的方式。汽車生產企業通常會對4S店等在人員安全、場地要求、危險材料存儲和處理等方面提出相應的要求、提供防爆箱和給予技術培訓等。

 

合作共建。汽車生產企業與第三方（動力蓄電池綜合利用企業、其他類型的資源回收利用企業等）合作，利用第三方已經建好的回收服務網點（含回收拆解和再生利用基地），或者與第三方共建回收服務網點，集中回收新能源汽車退役動力蓄電池。

 

其他模式。例如利用廢舊家電、報廢汽車和環保及再生資源等領域已有的回收體系改擴建后作為廢舊動力蓄電池回收體系，并同步開展線上和線下相結合的方式，增加廢舊動力蓄電池回收業務，建立移動回收服務站等。

 

2.2.2梯級利用

 

梯級利用是指將新能源汽車退役下來的廢舊動力蓄電池（蓄電池包/蓄電池模塊/單體蓄電池）應用到其他領域的過程，能夠延長動力蓄電池生命周期，降低成本。開展梯級利用工作的主體包括動力蓄電池生產企業、汽車生產企業、第三方梯級利用企業和梯級利用用戶企業等在內的產業鏈上下游各相關方。當前，受限于退役動力蓄電池規模，梯級利用處于產業化前期，相關企業主要在通信基站備用電源、電力系統儲能、低速電動車以及其他小型儲能領域積極開展相關技術研究、示范工程建設和商業模式探索等。

 

通信基站備用電源領域，我國目前主要是中國鐵塔股份有限公司在開展相關的研究探索和試點示范，鐵塔從2015年10月即開始組織行業內多家企業開展研究，陸續在12省市3000多個基站開展梯級的動力蓄電池替換現有的鉛酸蓄電池的試驗，試點運行超過2年，狀態良好，動力蓄電池可良好應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，在備用電源應用時原則上停止采購鉛酸電池。

 

電力系統儲能領域，各相關企業在電網備電、調頻、削峰填谷等多種應用形式上均有探索和研究示范，在技術研發方面已經積累可支撐項目穩定運行的實踐經驗[13]，部分項目情況詳見下表1。

 

低速電動車領域1的顯著特點是社會保有量大。按照當前我國相關主管部門對四輪低速電動車的管理思路來看，四輪低速電動車動力蓄電池的技術條件要求與新能源汽車用動力蓄電池相關標準來設置，且新能源車用動力蓄電池相關技術要求和試驗方法基本覆蓋電動自行車鋰離子電池相關標準。因此車用退役動力蓄電池在該領域的適應性較高，但需要注意的是，退役動力蓄電池實際應用時，應注意滿足低速電動車對系統能量密度的要求，并在標稱電壓、外形尺寸等方面進行調整。行業內目前也有相關企業在開展相關的應用探索，無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“以租代售”模式推動梯次利用電池在環衛、觀光等車輛應用[14]。

 

此外，在小型分布式家庭儲能、風光互補路燈等其他小型儲能領域也有相關企業在開展動力蓄電池梯級利用研究和應用。

 

2.2.3再生利用

 

再生利用是指對廢舊動力蓄電池進行拆解、破碎、冶煉等處理，以回收其中有價元素為目的的資源化利用過程。目前，我國在動力蓄電池再生利用領域已有一定的產業基礎，以工信部公布的《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》第一批5家企業（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，技術成熟、元素回收率高，且能滿足有關安全環保要求。

 

從不同的電池類型看，磷酸鐵鋰電池中所含有價金屬主要為鋰，當前退役規模較小的情況下，回收其中的材料較難實現盈利。三元電池中含有鈷，鎳等稀貴金屬，可與回收到的3C消費類鋰電池一同處理，相比處理磷酸鐵鋰電池有較高的產品豐富性和盈利空間。