曾思慧
(廣東省循環經濟和資源綜合利用協會,廣州 510095)
作為新能源汽車的核心部件,動力電池容量降低至小于80%時,其通常不適宜在汽車上使用,需要進行退役處理。將循環經濟理論引入動力電池處理中,可以對電池進行梯次利用或直接再生形成電池材料,創造出新的價值,在提升經濟效益的同時保障社會的可持續發展。
動力電池回收利用主要包括梯次利用和再生利用兩種方式。目前,政策引導鼓勵先梯次后再生,以充分挖掘動力電池的全生命周期剩余價值,并通過提高資源循環利用率來減少能源消耗與環境污染,實現循環經濟發展理念下社會效益、環境效益、經濟效益的有機統一。
通常來看,新能源汽車動力電池的生命周期分為生產、利用、報廢、拆解、再利用等環節,隨著使用時間的延長,動力電池的容量會逐漸減低,當降到小于80%時,動力電池化學活性已經不能滿足新能源汽車的行駛要求,就需要對動力電池進行退役處理。動力電池回收利用主要有2 個途徑,一是通過檢測對電池包、模組或電芯進行梯次利用,二是將電池材料、配件進行回收和資源化處理,以實現電池再生利用,進而減少電池原生的資源投入。動力電池原材料含有鋰、鎳、鈷等金屬,以金屬鈷為例,我國金屬鈷資源總量少但需求量大,95%需求量需要依靠進口滿足[1]。隨著新能源汽車行業的持續發展,我國動力電池生產在鈷資源需求方面的矛盾愈發突出,但通過動力電池的回收利用就可以將其中的稀缺金屬進行提取再利用。
圍繞生態文明建設,應構建與市場導向相適應的綠色技術創新體系,同時通過發展循環經濟體系來實現資源的節約與循環利用。為實現經濟發展與生態文明建設的有機統一,要構建與生態環境保護相適應的生產方式與產業結構,打造良好的空間格局。目前,我國新能源汽車所使用的動力電池包括三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池等,其中含有一定的毒性物質以及會對環境造成污染的化學物質,一旦處理不當,就會威脅生態環境。對動力電池進行回收利用,可以減少能源消耗,提升資源利用率,減少生產成本及污染治理成本。
為實現動力電池的有效回收利用,可以從拓寬回收渠道出發,合理構建完善的回收體系。首先,建立動力電池回收網點。選擇新能源汽車保有量較高的地區建立動力電池回收網點,實現報廢動力電池的有效回收利用。隨著回收規模的擴大,可以將回收網點升級為區域回收中心,盡可能減少報廢動力電池的周轉次數,降低運輸成本及事故風險。其次,引進動力電池回收智能化裝置。為滿足動力電池回收需求,可以借鑒垃圾分類回收方式,在合適的地點安裝動力電池回收智能化裝置,實現對動力電池的分類與回收。該裝置不僅可以實現電池分類與回收,還能鼓勵和引導消費者參與動力電池回收與循環經濟發展,同時規范動力電池流向。值得注意的是,該裝置的應用應遵循環境友好原則,保證電池性能的穩定性,避免對二次利用造成影響。最后,借助互聯網技術實現動力電池回收。通過線上技術與新能源汽車車主建立聯系,通過微信公眾號、動力電池回收應用程序等形式打通動力電池線上回收渠道,既可以滿足動力電池的報廢處理要求,又可以大大提升電池中轉的便利性,并保證將回收階段對動力電池的破壞降到最低。
當前,美國、德國等發達國家已經根據動力電池生命周期對其回收結構展開深入研究,同時建立相應的回收示范項目[2]。在此期間,通過建立產業聯盟的方式來積累動力電池回收經驗,并為以往動力電池回收利用過程中存在的回收渠道單一、專業性不足等問題提供解決途徑。對于我國來說,可以借鑒動力電池回收產業聯盟模式,積極推動數據共享與資源共享,實現動力電池的回收處理與綜合利用。然而,結合當前我國產業聯盟行業體系的運行情況來看,大部分未能完全發揮其應有作用,主要原因是動力電池退役潮未暴發,且退役動力電池是雙碳時期(碳達峰碳中和)的“風口”產物,容易“一哄而起”。因此,在未來發展過程中,我國有必要繼續加大動力電池示范產業聯盟建設方面的投入,實現二次利用鏈條之間的技術交流與密切協作,通過上下游企業合作來推動產品研發與技術創新。
新能源汽車行業需要充分認識到,動力電池回收具有廣闊的發展前景,加大技術與人才方面的投入有助于實現經濟效益的有效轉化。技術投入還可以為智能電池管理系統的構建提供支持,解決以往電池管理與調用方面的問題,幫助企業擴大市場份額。與此同時,新能源汽車企業還可以與動力電池回收企業建立合作關系,構建統一的電池參考標準助力回收利用推廣,并為后續的梯次利用提供便利條件。在此期間,新能源汽車企業還需要充分發揮生產者責任延伸責任主體作用,按級別逐漸構建網格化的回收網點,最大限度地發揮其規模效應,同時減少電池處理環節的成本投入。
在新能源汽車保有量較高的地區建立區域回收中心,對動力電池進行集中回收,建立“回收服務網點/動力電池所有者—區域回收中心—綜合利用企業”的三級回收體系,有效盤活現有回收服務網點資源,推進在區域范圍內形成規模效應。鼓勵區域回收中心規范建設梯次利用、拆解、再生利用等處置利用設施,對社會性電池所有者給予補貼,提高其移交廢舊電池的積極性。此外,為最大限度地發揮廢舊電池的利用價值,可以引導其實現由高到低的循環流動,將滿足要求的電池進行梯次利用,其余電池材料進行再生利用,將完全不具備利用價值的電池進行無害化處理,進而實現完整動力電池回收網絡的構建,如圖1 所示。動力電池回收網絡的構建不僅有助于省去以往動力電池回收利用過程中不必要的環節,節約建設成本,還可以將回收處理、梯次利用中存在的問題進行及時反饋,保證回收、拆解、檢測、再利用等環節的有序推進,實現結構連接和關鍵技術應用的有效統一。值得注意的是,動力電池回收網絡的構建離不開穩定的技術支持,可以將大數據、物聯網、云計算等技術引入其中,打造信息化交流平臺,解決以往存在的信息不對稱問題,對區域動力電池的回收情況進行實時反饋,最大限度地滿足本地區的動力電池回收需求。動力電池回收網點及信息平臺應與新能源汽車企業及動力電池回收利用企業建立聯系,保證各環節主體可以對動力電池回收利用情況進行跟蹤監測,進而實現服務優化。

圖1 動力電池回收網絡結構
對新能源汽車車主進行調查,動力電池處理上,37.1%的車主選擇官方渠道回收處理;18.6%的車主選擇當地非官方渠道回收;14.3%的車主選擇報廢處理;26.3%的車主雖有處理意向但不明確處理方式;3.7%的車主沒有處理意向。由此可見,大多數新能源汽車車主對動力電池回收利用的認識不全面,同時沒有形成良好的環保意識。針對這樣的情況,應充分引導公眾樹立環保意識與社會責任感。對于新能源汽車生產企業來說,要落實生產者責任延伸制度,充分利用各種平臺優勢,加強回收服務網點和動力電池回收利用宣傳,鼓勵探索上門回收、有償回購、以舊換新、車電分離等方式,提升車主參與動力電池回收的積極性,引導車主參與產業發展和協同治理[3]。對于新能源汽車車主來說,在購買汽車時應選擇正規廠家的動力電池,盡可能減少劣質電池進入市場[4-5]。
動力電池回收處理不僅要追求經濟效益,還要兼顧資源節約與環境保護。因此,要構建完善的動力電池回收利用體系,積極拓寬動力電池回收渠道,有效發揮產業聯盟作用,同時擴大市場份額,形成規模效應。為循環經濟的可持續發展打下基礎。