我國新能源汽車動力蓄電池退役量預(yù)測

1 預(yù)測方法

目前，行業(yè)內(nèi)對電池報廢量的預(yù)測主要參考借鑒廢棄電子產(chǎn)品的估算模型，比較常用的幾種預(yù)測模型情況對比如下表1[1]：

表1 電子廢棄物的預(yù)測模型對比分析

綜合考慮我國新能源汽車動力蓄電池回收利用行業(yè)特點、相關(guān)數(shù)據(jù)的可獲得性以及模型的適用性等因素，本文最終采用斯坦福模型對新能源汽車動力蓄電池的退役量進(jìn)行預(yù)測。

斯坦福( Stanford) 模型，是在市場供給模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，考慮產(chǎn)品的壽命期分布隨時間的變化，模型計算公式如下[2]：

Q—動力蓄電池某年的退役量；

Si—為從計算報廢量的當(dāng)年算起i 年前該產(chǎn)品的銷售量；

Pi—為i 年前銷售的產(chǎn)品經(jīng)過i 年后廢棄的百分比；

n—為該產(chǎn)品的最長壽命期。

該模型在新能源汽車動力蓄電池退役量預(yù)測時應(yīng)用的重點和難點，主要在于對Pi和n兩個參數(shù)的確定。

2 參數(shù)確定

2.1 Si的確定

根據(jù)我國新能源汽車合格證數(shù)據(jù)，整理出我國歷年新能源汽車動力蓄電池配套量數(shù)據(jù)（不含鉛酸電池和燃料電池），詳見表2。

2.2 Pi和n的確定

我國第一階段新能源汽車示范推廣從2009年開始，剛開始那幾年，投入使用的動力蓄電池時間短、數(shù)量少，在技術(shù)上不是很成熟，對質(zhì)保要求沒有統(tǒng)一規(guī)定，電池的使用壽命短，一般只有2-3年。2011年以后，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，動力蓄電池技術(shù)得到了一定的發(fā)展，壽命延長到3-4年。

表2 2009—2020年我國動力蓄電池配套量及占比單位：GWh

2013年以后，動力蓄電池技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，壽命進(jìn)一步延長，2014年8月1日，財政部、國家稅務(wù)總局和工業(yè)和信息化部聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于免征新能源汽車車輛購置稅的公告》規(guī)定，自2014年9月1日至2017年12月31日，對購置的新能源汽車免征車輛購置稅，提出申請的企業(yè)須符合以下條件：對新能源汽車動力蓄電池、電機(jī)、電控等關(guān)鍵零部件提供不低于5年或10萬公里（以先到者為準(zhǔn)）質(zhì)保，因此自此之后的動力蓄電池壽命可達(dá)到5年左右。

2015年4月22日，財政部、科技部、工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于2016-2020年新能源汽車推廣應(yīng)用財政支持政策的通知》，對新能源汽車企業(yè)和產(chǎn)品提出如下要求：（三）加強(qiáng)關(guān)鍵零部件質(zhì)量保證。新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)對消費者提供動力蓄電池等儲能裝置、驅(qū)動電機(jī)、電機(jī)控制器質(zhì)量保證，其中乘用車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)提供不低于8年或12萬公里（以先到者為準(zhǔn)，下同）的質(zhì)保期限，商用車生產(chǎn)企業(yè)（含客車、專用車、貨車等）應(yīng)提供不低于5年或20萬公里的質(zhì)保期限。節(jié)能與能源汽車技術(shù)路線圖中的目標(biāo)，到2020年動力蓄電池的壽命，單體4000次/10年，系統(tǒng) 3000 次 /10 年。

綜合考慮以上各種情況以及新能源汽車的實際運行情況，對我國新能源汽車動力蓄電池的壽命（即從車上退役的時間）做如下假設(shè)：

新能源乘用車動力蓄電池壽命最長為8年，分為3年、5年、8年3個等級；新能源商用車動力蓄電池壽命最長為5年，分為3年、5年2個等級，而n即每年動力蓄電池報廢的百分比則根據(jù)對行業(yè)內(nèi)先進(jìn)企業(yè)的調(diào)研結(jié)果確定。

3 報廢量預(yù)測

采用斯坦福估算模型，通過動力蓄電池的實際配套量和新能源乘用車和商用車不同的壽命期限和分布，對2009—2025年我國動力蓄電池報廢量（能量）的預(yù)測情況詳見表3和表4。

表3 2009—2025年我國乘用車動力蓄電池退役量預(yù)測單位：GWh

表4 2009—2025年我國商用車動力蓄電池退役量預(yù)測單位：GWh

依據(jù)表3和表4，整理出2009—2025年我國新能源汽車動力蓄電池退役量的走勢圖詳見圖1。

圖1 2009—2025年我國新能源汽車動力蓄電池退役量走勢圖（單位：GWh）

4 結(jié)論

由圖1可以看出：我國從2011年開始實際有新能源汽車動力蓄電池開始退役，且從2018年開始出現(xiàn)激增并逐步進(jìn)入批量退役階段，2011—2025年每年新能源商用車動力蓄電池的退役量均要高于乘用車動力蓄電池退役量，且是幾倍的關(guān)系。

到2020年，我國新能源汽車動力蓄電池退役量達(dá)到11.25GWh/年的規(guī)模，2011—2020年的累計退役量為24.08GWh；到2025年，我國新能源汽車動力蓄電池退役量達(dá)到46.78GWh/年的規(guī)模，2011—2025年的累計退役量為179.15GWh。

依據(jù)我國新能源汽車各車型的銷量數(shù)據(jù)和各車型電池組的平均重量 ，可計算出2009—2020年每年的新能源汽車動力蓄電池配套量的重量數(shù)據(jù)，采用上文同樣的方法，對我國新能源汽車動力蓄電池退役量的重量進(jìn)行預(yù)測，得出如下結(jié)果：

到2020年，我國新能源汽車動力蓄電池報廢量達(dá)到14.09萬噸/年的規(guī)模，2011—2020年的累計報廢量為29.29萬噸；到2025年，我國新能源汽車動力蓄電池報廢量達(dá)到42.09萬噸/年的規(guī)模，2011—2025年的累計報廢量為173.94萬噸。

由于以上預(yù)測的能量和重量數(shù)據(jù)均沒有包括進(jìn)口車輛、動力蓄電池生產(chǎn)廢料、動力蓄電池生產(chǎn)殘次品、新能源汽車生產(chǎn)制造過程產(chǎn)生的廢舊動力蓄電池的相關(guān)數(shù)據(jù)，故預(yù)測結(jié)果會比實際報廢的結(jié)果稍小。