基于新能源汽車動力電池回收利用現狀的問題分析 及發展建議

張薄妮　管奕欣　李昱璇

摘 要：在新能源汽車電池回收浪潮下，分析目前新能源汽車電池回收過程對環境的影響，得出在企業回收處理汽車電池的過程中對環境產生的影響微乎其微，且可獲得可觀的經濟效益;從個人、企業、國家三個層面剖析回收過程中存在的問題并提出可行建議，以期該行業能有更好的發展。

關鍵詞：新能源汽車電池;回收處理現狀;回收渠道;行業規范

1 引言

新能源汽車投入使用已逾十年，行業不斷發展，而電池普遍使用壽命是六到十年，新能源電池回收利用看似遙遠，實際上正要進入高峰時段。據中國汽車技術研究中心的預測，到2020年，我國電動汽車動力電池累計報廢量將達50萬噸的規模。動力電池處理得當則有利于資源再利用，實現綠色和經濟的共贏;若處理不當，電池中的重金屬和酸性廢液容易對周邊環境等造成污染，違背保護環境、節約資源的初衷。

2 新能源汽車電池回收現狀

新能源電池主要有三種：鎳氫電池、磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，如今新能源汽車主要利用磷酸鐵鋰電池，其能量大于氫鎳電池，能存儲更多的電能量，而且具有循環壽命長、自放電率小、電池無記憶效應和不污染環境等優點，且比三元鋰電池安全系數高。電池從投入使用到退役回收，回收容量大約為初始容量的60%-80%。由于電池本身的特性，電池中期容量衰減速度放緩，穩定性更佳，且電池的壽命拐點在初始容量的20%-50%之間，有很大的壽命空間可梯次利用。

磷酸鐵鋰動力電池的梯次利用包括綜合利用、再生利用兩個方面。綜合利用可分為三個層級：

第一層級為整包梯次利用，將汽車上拆下的回收電池包體直接運到工廠進行動力檢測，確定電池整包中各個模組和電芯的性能。如果是因為單個模組異常而導致整包老化，那么只需要更換單個模組使其回到峰值狀態即可作為汽車動力電池再次使用，有利于降低動力電池梯次利用的配套成本。

第二層級為電池模組梯次利用，將電池整包拆解成多個電池模組，對各個電池模組的容量、內阻、自放電及一致性進行檢測分析，模組之間配組使用。電池采集單元（BIC）可與電池模組配合使用，降低梯次電池在用戶側的成本投入。該層級回收的電池模組主要用于備電場景，比如通信基站的備電，因長時間處于浮充且充放電倍率比較低，對循環壽命要求不高。相比于全新電池，回收模組不僅質量穩定且成本更低，在通信行業可替代現有的鉛酸電池。目前比亞迪第二事業部NPS工廠與中國鐵塔集團展開深度合作，因為通信基站眾多，可以大批量消化梯次電池，2018年累計出貨梯次電池超過400MWH，預計2019年出貨超過1GWH。

第三層級為電芯梯次利用，從包體到模組再拆解成電芯，對電芯進行檢測分析后進行篩選、配對及組合為模組或其他集成化產品。第三層級的回收電池多用于循環場景，比如儲能行業，梯次電池可應用于集裝箱式商業儲能系統以及家庭戶用小型儲能系統;低速車領域，其中可細分為低速四輪車、低速三輪車、場地車、叉車和AGV等;硅鐵一體化小儲能，可用于路燈、道路指示燈和傳感器供電等。

在上述綜合利用階段，電池在工廠內只是進行拆解、檢測、分類和裝配等，不涉及電池注液和重金屬排放等一系列會對環境產生影響的活動。相比于排放集中的生產階段，綜合利用階段幾乎可以看作是沒有污染。

3 新能源汽車電池回收所面臨的問題

3.1 車主回收意愿強烈，但缺乏渠道

根據筆者對新能源汽車車主的問卷調查結果（見圖2），37.14%的車主打算將廢電池通過官方渠道回收處理，18.57%希望通過當地非官方網點回收，14.29%的車主選擇報廢處理，26.34%的車主有意向回收處理廢舊電車但不知道處理方式，3.66%的車主不打算處理。從結果上不難看出，除知曉官方回收渠道外，有很多車主對于動力電車的回收流程比較模糊。

3.2 回收點位分散，運輸成本高

在政府和市場機制的推動下，許多電池企業例如邦普、格林美以及整車企業例如比亞迪等紛紛涉足動力電池回收領域，積極構建動力電池回收體系。由于經濟、政策、氣候等原因，我國新能源汽車保有量較高的城市多集中在京津冀、長三角、珠三角及中部長江沿岸地區。車主一般會選擇在相應汽車品牌的4S店更換電池，而4S店本身并不具備檢修回收動力電池的能力，所有的回收動力電池都將會整體打包運送至工廠進行檢修。目前，動力電池處理工廠主要分布在珠三角以及長三角，而4S店卻是分布在全國不同城市，加之動力電池密度高、重量大，運輸成本高。回收電池從全國各地送至工廠檢修，再從工廠發往全國各地，這就造成了巨大的處置成本，無形中給企業造成了更大的壓力。

3.3 電池回收處理政策難以有效落實，行業標準有待完善

盡管在2018年全國兩會中已有代表提出新能源汽車電池回收處理問題，國家也已推行車用動力電池回收利用拆解規范及技術政策，但政府逐漸“退補”的大環境對企業在電池回收處理方面的激勵作用越來越小。目前，市場上有像比亞迪這樣有能力的企業，根據行業規范三步走回收處理電池。但在生產者責任延伸制的背景下，是否所有汽車企業都對電池進行溯源并按拆解規范回收電池這一問題，仍有待商榷。其中不乏逃避責任的企業，也有確實能力不夠，達不到規范要求的中小企業。

4 動力電池回收的建議及改進方案

4.1 提高宣傳力度，調動電池回收積極性

加強消費者對新能源汽車電池回收利用的關注，鼓勵優先考慮主動提供電池更換服務的企業，監督和了解電池的回收后續。同時，相關企業應積極配合車主了解行業信息，開設消費者熱線，為消費者提供有幫助的信息。政府應宣傳促成消費者養成符合綠色經濟的消費習慣，形成環境友好的消費需求，環環相扣市場也會隨之變化。

4.2 做好技術攻堅，擴大市場份額

企業在新能源汽車電池回收處理中應該承擔起自身的責任。第一便是要做好技術攻關，新能源電池回收利用有巨大的發展空間，不僅僅是梯次利用的各個環節，更換以及廢棄等方面也需要著更先進的技術支持，更完善的流程，更專業的人才。新能源汽車電池回收經濟前景可觀，在技術及人才上的投入很大程度上能轉化為現實利益。著力解決現階段電池管理系統不夠智能，無法智能化調用信息，SOC（State Of Charge）算法不夠精準的問題，設計出更智能化的電池管理系統。所以企業應該加大對新能源汽車電池回收利用的投入，精進技術，為綠色經濟助力，迎接電池回收高峰期。

4.3 行業標準統一，形成規模效益

車企與有關電池回收企業合作的模式有利于回收利用的推廣，保證產業鏈的流通。更多的小型車企自主無法承擔電池回收利用，與電池回收企業合作能為他們的發展助力。制定出電池統一的參考標準，引導企業生產標準化動力電池，便于后續梯次利用。在電池全生命周期追溯系統上建立科學的新能源電池回收利用管理系統和統一電池、動力系統、車架的溯源系統。同時利用市場無形的手，逐漸形成按級別分散的回收網點，擴大規模效應，減少處置成本。

4.4 政府合理扶持，共享“綠色經濟”成果

政府根據企業和市場實際需要，出臺針對性政策。新能源動力電池回收梯次利用對環境的影響較小，產生的經濟效益可觀，提供大量就業崗位，能為當地的發展創造機會。促進綠色經濟進步，扶持新能源汽車電池回收企業對政府來說也是雙贏。企業發展新能源汽車電池回收如今亟需解決的問題便是場地以及運輸。為企業落地提供合適以及便于交通的場地，解決環境評估審批問題，是政府需要為企業提供的便利。

4.5 政府加強必要措施，落實行業規范

政府根據市場實際情況和能力，在不影響環境的情況下適當調整規范，以期平衡行業能力以更好落實行業規范，使政策更有效。對于惡意逃避電池回收責任的企業給予處罰，整頓行業風氣，提高回收處理的效率。

5 結語

新能源電池綜合利用的流程，主要分為整包梯次利用，電池模組梯次利用及電芯梯次利用，按順序層層向下推進，在每階段檢測組裝，實現能源的最大程度再利用。從消費者、企業、政策三方面，得出存在消費者回收渠道不足、企業回收高成本及政策落實困難等新能源汽車電池回收處理的現狀。根據現存問題，同樣從消費者、企業、政策方面，提出了相應改進新能源汽車電池回收利用的方案。

在實際應用中，綜合研究各方面問題，對于新能源汽車電池回收利用行業的完善提出了方向，有助于消費者、企業、政府在采取舉措時進行全方位的考慮。在各項研究例如針對新能源汽車電池政策、電池處理管理等技術提升、消費者回收利用意愿的基礎上，進一步整合分析，補充大量一手信息，形成了囊括信息較為完善，有實際操作性的報告。新能源汽車電池回收利用在環境方面的影響較小，在經濟效益方面未來發展仍有很大空間，基本實現了綠色經濟的目標，其發展未來仍值得期待和進一步研究。

注：本項目成果受“2019年度上海大學生創新創業訓練計劃示范校”建設經費資助。課題編號201910273014。

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