新能源汽車用廢舊動力蓄電池綜合利用分析及對策研究

王攀 徐樹杰 艾崇 吳蒙

中國汽車技術(shù)研究中心 北京市 100176

1 引言

為應(yīng)對氣候變化，環(huán)境污染，資源枯竭等世界性難題，發(fā)展新能源汽車成為工業(yè)發(fā)達(dá)國家的共識。目前，我國也面臨著嚴(yán)重的環(huán)境污染、原油對外依賴度居高不下、傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨困境的諸多問題，因而發(fā)展新能源汽車也成為我國國家戰(zhàn)略的必然選擇。據(jù)2015年發(fā)布的《新能源汽車藍(lán)皮書》介紹[1]，隨著扶持政策和市場環(huán)境的雙重驅(qū)動，我國新能源汽車的產(chǎn)銷量快速攀升。我國于2009年開始大規(guī)模推廣應(yīng)用新能源汽車，按照新能源乘用車動力蓄電池的設(shè)計壽命一般為6-8年計算，2015年后動力蓄電池逐漸步入大規(guī)模報廢期。預(yù)計到2020年前后，我國純電動乘用車和混合動力乘用車動力電池的累計報廢量將會達(dá)到12萬噸-17萬噸[2]。

2 加強(qiáng)廢舊動力蓄電池綜合利用的必要性

作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，加強(qiáng)廢舊動力蓄電池綜合利用，不僅能帶來巨大的環(huán)境效益，同時也將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2.1 降低新能源汽車高價位，促進(jìn)市場消費(fèi)

從新能源汽車的成本構(gòu)成看，電池驅(qū)動系統(tǒng)占據(jù)了電動汽車成本的30-45%，而動力蓄電池又占據(jù)電池驅(qū)動系統(tǒng)成本構(gòu)成的約75-85%[3]。動力蓄電池綜合利介于新能源汽車和動力蓄電池生產(chǎn)的中間環(huán)節(jié)，通過對廢舊動力蓄電池進(jìn)行拆卸、拆解、檢測和分類后的二次使用，實(shí)現(xiàn)動力電池梯級再利用，從而可實(shí)現(xiàn)動力蓄電池成本降低30-60%的目標(biāo)。因此，推動廢舊動力蓄電池的綜合利用，對于大幅降低電池成本，并加快新能源汽車的推廣應(yīng)用尤為重要。

2.2 實(shí)現(xiàn)能源梯級利用，緩解能源危機(jī)

新能源汽車對動力蓄電池的性能要求較高，當(dāng)電池容量衰減至初始容量的80%以下時，將不能滿足動力需求，導(dǎo)致車輛續(xù)駛里程會明顯減少，但仍然可滿足其他性能要求較低的應(yīng)用領(lǐng)域，如電動自行車、游覽車、場地用車、充換電站儲能、移動基站、家庭電能調(diào)節(jié)等，即實(shí)現(xiàn)動力蓄電池的梯級利用。通過建立動力蓄電池的梯級利用體系，避免資源低效率再生利用，充分利用剩余能源，可降低新生電池的資源能源消耗，緩解我國日趨嚴(yán)重的能源危機(jī)。

2.3 節(jié)約自然資源，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

動力蓄電池由于性能的特殊要求，不僅含有鐵、鋁、石墨等常見自然資源，還含有鋰、鈷、鎳等貴金屬，同時含有電解液、稀土元素等寶貴資源。這些材料均來源于不可再生的自然資源，隨著我國新能源汽車的快速發(fā)展，以上資源消耗量逐年增加，資源供給日益緊張。廢舊動力蓄電池作為“城市礦產(chǎn)”的重要組成部分，所含貴金屬的比例通常比原礦高，回收利用價值顯著。因此，開展廢舊動力蓄電池綜合利用，不僅可以節(jié)約寶貴的自然資源，更可成為資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)中的新增長點(diǎn)，開啟循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新領(lǐng)域。

3 我國動力蓄電池綜合利用政策法規(guī)介紹

我國歷來高度重視環(huán)境保護(hù)和資源綜合利用等問題，并通過立法加強(qiáng)引導(dǎo)和監(jiān)督管理，相繼頒布了《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》、《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》、《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》、《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》等法律。為了有效解決動力蓄電池報廢及綜合利用問題，國務(wù)院于2012年6月28日發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，明確提出要制定動力蓄電池回收利用管理辦法，建立梯級利用和回收管理體系；2014年7月21日，國務(wù)院辦公廳又發(fā)布《關(guān)于加快新能源汽車推廣應(yīng)用的指導(dǎo)意見》，提出研究制定動力蓄電池回收利用政策，探索利用基金、押金、強(qiáng)制回收等方式促進(jìn)廢舊動力蓄電池回收，建立健全廢舊動力蓄電池循環(huán)利用體系的建議。

3.1 新能源汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策

為引導(dǎo)電動汽車動力蓄電池有序回收利用，保障人身安全，防止環(huán)境污染，促進(jìn)資源再生，國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部聯(lián)合組織研究制定了《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策（征求意見稿）》（以下簡稱《技術(shù)政策》），于今年9月正式向社會公開征求意見，有望年底正式發(fā)布實(shí)施。首次針對動力蓄電池行業(yè)提出了以下引導(dǎo)性管理政策[4]：

（1）明確了動力蓄電池回收利用工作的責(zé)任主體。基于生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度，電動汽車生產(chǎn)企業(yè)和動力蓄電池生產(chǎn)企業(yè)（含進(jìn)口商）、梯級利用電池生產(chǎn)企業(yè)及報廢汽車回收拆解企業(yè)分別承擔(dān)各自領(lǐng)域內(nèi)廢舊動力蓄電池的回收利用的主要責(zé)任。

（2）明確動力蓄電池回收利用企業(yè)的規(guī)范條件，規(guī)范行業(yè)秩序。規(guī)定只有相關(guān)授權(quán)資質(zhì)的企業(yè)可開展回收業(yè)務(wù)，只有滿足一定拆解、熱解、破碎分選、冶煉等相關(guān)要求的企業(yè)才可開展綜合利用業(yè)務(wù)，嚴(yán)格把控市場準(zhǔn)入門檻，規(guī)范行業(yè)秩序，保障產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

（3）鼓勵進(jìn)行廢舊動力蓄電池梯級利用，引導(dǎo)技術(shù)進(jìn)步。國家支持動力蓄電池生產(chǎn)企業(yè)或具備相應(yīng)技術(shù)條件的再生利用企業(yè)開展廢舊動力蓄電池梯級利用，適時建立相應(yīng)的質(zhì)量管理體系和梯級利用產(chǎn)品的認(rèn)證制度。

3.2 行業(yè)規(guī)范條件

2015年3月，工業(yè)和信息化部編制并發(fā)布了《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》，采取公告管理方式，加強(qiáng)對汽車動力蓄電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引導(dǎo)和規(guī)范，從設(shè)計、生產(chǎn)源頭支撐后端的回收及綜合利用。目前，已完成《新能源汽車用廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件（征求意見稿）》的編制，該文件從規(guī)模、設(shè)備設(shè)施、技術(shù)能力、環(huán)保、安全等方面提出具體要求，正在廣泛征求行業(yè)意見，即將發(fā)布實(shí)施，以推動該行業(yè)規(guī)范化、專業(yè)化發(fā)展。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)體系

為了適應(yīng)我國新能源汽車發(fā)展形勢，目前全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會車用動力電池回收利用標(biāo)準(zhǔn)起草工作組已完成國標(biāo)《車用動力電池回收利用 拆解規(guī)范》、《車用動力電池回收利用 余能檢測》技術(shù)審查工作，并正在開展廢舊車用動力蓄電池拆卸、包裝運(yùn)輸、儲存、梯次利用、材料回收等方面的前期研究和立項(xiàng)推動工作，以完善促進(jìn)廢舊動力蓄電池再生利用標(biāo)準(zhǔn)支撐體系。

4 提高廢舊動力蓄電池綜合利用的對策與建議

針對我國廢舊動力蓄電池綜合利用現(xiàn)狀及存在的問題，為緩解我國汽車工業(yè)發(fā)展面臨的資源與環(huán)境制約壓力，促進(jìn)新能源汽車的推廣應(yīng)用。本文嘗試從政府、企業(yè)、科研以及社會公眾四個層面，對提高我國廢舊動力蓄電池綜合利用水平和規(guī)范行業(yè)健康發(fā)展提出一些建議。

4.1 政府方面

（1）健全相關(guān)法律法規(guī)，提供法律依據(jù)。作為新興產(chǎn)業(yè)的廢舊動力蓄電池綜合利用發(fā)展需要有良好的政策法律加以引導(dǎo)，相關(guān)政策應(yīng)對研究方向、成果運(yùn)用和標(biāo)準(zhǔn)化管理給予規(guī)范，使該行業(yè)步入法制化軌道。同時，出臺一系列鼓勵政策和制約措施，鼓勵企業(yè)積極開展綜合利用的轉(zhuǎn)型升級，發(fā)揮優(yōu)惠政策的導(dǎo)向作用。

（2）加強(qiáng)資源科學(xué)管理，做好區(qū)域整體規(guī)劃。針對廢舊動力蓄電池的回收、綜合利用，主管單位及有關(guān)部門要主動協(xié)調(diào)、密切配合。各地方政府要結(jié)合自身區(qū)域的實(shí)際特點(diǎn)，因地制宜的調(diào)整相關(guān)政策規(guī)劃，穩(wěn)步推進(jìn)相關(guān)工作。

4.2 企業(yè)方面

（1）加強(qiáng)新設(shè)備、新技術(shù)和新工藝的開發(fā)、推廣與應(yīng)用。目前，我國廢舊動力蓄電池綜合利用在分類、拆解、破碎、冶煉等環(huán)節(jié)的技術(shù)和工藝設(shè)備還比較落后，某些企業(yè)的工藝流程能耗高、污染大。企業(yè)應(yīng)加大相關(guān)技術(shù)、設(shè)備和工藝的投入，并注重科研成果向現(xiàn)實(shí)可行技術(shù)的轉(zhuǎn)化及推廣應(yīng)用工作，重視引進(jìn)國外高科技成果或關(guān)鍵設(shè)備，促進(jìn)國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，不斷提高科技在廢舊動力蓄電池綜合利用中的貢獻(xiàn)率。

（2）提高綜合利用產(chǎn)品技術(shù)含量和附加值，增加經(jīng)濟(jì)效益。伴隨我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展步入新常態(tài)，廢舊動力蓄電池綜合利用必須以市場為導(dǎo)向，開發(fā)研制市場急需的產(chǎn)品，積極探索資源循環(huán)與藝術(shù)融合、延伸資源綜合利用產(chǎn)品等發(fā)展模式，提高礦產(chǎn)品中的技術(shù)含量，增加經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 科研方面

（1）加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究，提高科技在綜合利用中的應(yīng)用。我國目前廢舊動力蓄電池綜合利用水平低，關(guān)鍵在于工藝技術(shù)水平低下，而根本原因則在于基礎(chǔ)理論研究薄弱。必須加強(qiáng)動力蓄電池單體一致性、殘余壽命預(yù)測、安全性能指標(biāo)評價等方面的基礎(chǔ)理論研究，重視將大數(shù)據(jù)等尖端技術(shù)不斷滲透到綜合利用過程，實(shí)現(xiàn)科研成果技術(shù)的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用，例如大數(shù)據(jù)平臺在動力蓄電池全生命周期信息實(shí)時監(jiān)控和追溯中顯示出誘人的前景。

（2）進(jìn)一步推進(jìn)我國廢舊動力蓄電池綜合利用標(biāo)準(zhǔn)化工作。為相關(guān)職能部門的管理提供科學(xué)的可操作的技術(shù)指標(biāo)，便于從技術(shù)角度明確范圍，需要進(jìn)一步推進(jìn)礦產(chǎn)廢舊動力蓄電池綜合利用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)。在標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中，應(yīng)將當(dāng)今國內(nèi)外先進(jìn)的科技成果適當(dāng)?shù)丶{入到標(biāo)準(zhǔn)之中，同時注意協(xié)調(diào)各方面的意見和建議，提高標(biāo)準(zhǔn)之間的協(xié)調(diào)性、配套性及可操作性，以奠定扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

4.4 社會公眾方面

公眾的環(huán)保意識對廢舊動力蓄電池綜合利用也起到十分重要的作用。充分發(fā)揮電視、廣播、報紙、微信、網(wǎng)絡(luò)等媒體的作用，加強(qiáng)對社會公眾進(jìn)行宣傳教育，增強(qiáng)群眾的資源危機(jī)、環(huán)境保護(hù)意識，奠定良好輿論環(huán)境，促使積極參與到綜合利用的回收活動中來。同時，發(fā)動廣大人民群眾的監(jiān)督作用，確保相關(guān)政策方案落實(shí)到位。

5 結(jié)語

我國正處于新能源汽車發(fā)展的成長初期，作為核心零部件的動力蓄電池即將步入大規(guī)模報廢期，我們必須從培育新興產(chǎn)業(yè)、規(guī)范行業(yè)發(fā)展、保護(hù)環(huán)境的角度的去看待廢舊動力蓄電池綜合利用，才能實(shí)現(xiàn)該行業(yè)綠色持續(xù)發(fā)展。

[1]中國汽車技術(shù)研究中心，日產(chǎn)(中國)投資有限公司等. 新能源汽車藍(lán)皮書2015[M].社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社，2015.

[2]黎宇科. 有效利用并完善我國車用動力電池回收體系[J]. 低碳世界，2012，3:31-31.

[3]電動汽車價格之高源于動力電池，http://www.ddc.net.cn/ev.

[4]蒲毅，徐樹杰，吳蒙. 車用動力電池回收的現(xiàn)狀與對策[J]. 汽車配件，2015（N0 32）:36-39.