動力電池大規模退役潮已近在眼前

張澤華

有沒有想過這樣一個問題：

當有一天我們的鋰礦等資源面臨枯竭，我們新能源汽車產業迅猛發展的勢頭還能可持續嗎？

2022年，我國動力電池裝機量全球占比達到56.88%，新能源汽車銷量全球占比達到64.66%，如果上游原材料如鋰、鎳、鈷等資源面臨枯竭，整個新能源產業體系勢必面臨“無源之水”的尷尬境遇。

雖然實際情況不會如此極端，但不可否認的一點是：在整個電池產業鏈條上，我們的關鍵原材料對外存在很高的依存度。

從當前現狀來看，澳大利亞鋰資源占全球供應份額約50%；印尼的鎳資源占全球供應份額的50%；剛果（金）的鈷資源占全球供應份額的73%（數據來源：中國汽車動力電池產業創新聯盟）。2022年我國鋰資源的進口比例就達到了7成以上。此前碳酸鋰價格的大漲也讓海外鋰礦大賺特賺，以美國雅保為例，2022年全年的凈銷售額超過70億美元，是2021年業績的兩倍多，相較于車企賺得單車微薄盈利，電池材料廠的利潤直接翻了數倍。

產業發展的最大紅利，白白被他人輕松攫取，讓人不由地聯想到——是不是在源頭上拉閘，會造成真正的“卡脖子”？

站在全球競爭和我國汽車產業發展角度看，要更加重視資源，掌控資源，除了對外進行找礦、搶礦等戰略行動，在內部提高整個社會的資源利用效率、節能減排、資源循環利用、可再生能源發展等勢在必行，于動力電池產業而言，最好的方法就是做好回收與綜合利用。按照新能源電池回收利用專業委員會的預測，截止到2027年動力電池累計退役量將達到114萬t，馬上要進入到高峰期，所以廢舊動力電池回收利用也日益緊迫。那么，回收利用究竟能解決多少問題呢？當前梯次利用與再生利用的技術水平如何？整個回收鏈條上有何商業模式上的創新？我們又能否師法其他經濟體的相關經驗尋找新的突破點？這些問題在2023世界動力電池大會“動力電池回收與綜合利用”主題論壇上都有相關研討。

回收的三大利好

首先能以回收端反哺生產端。三元正極材料中鋰、鎳、鈷元素含量均高于金屬原礦，因此三元電池材料回收資源化利用是我國鋰鎳鈷資源供給的重要補充。據中國汽車動力電池產業創新聯盟編撰的《動力電池循環經濟研究報告（2023）》預測，到2025年，車用動力電池對鋰、鎳和鈷的需求量預計分別為15.5、26.1和6.4萬MMT（金屬噸）。如果屆時將退役的三元電池全部再生，鋰、鎳、鈷當年回收量可分別達到0.3萬、2.0萬、0.7萬MMT。通過對退役電池的再生利用，將有效緩解我國資源對外的依賴程度。

當然，電池回收利用更涉及到整個新能源動力電池產業鏈、資源鏈的安全可控。天奇股份鋰電池循環事業部的郁煒更是明言，循環產業我們不光要算經濟帳，還要算一筆產業安全賬。

其次可以滿足安全與環保問題的要求。動力電池主要組成成分有正極、負極、電解液、隔膜以及外殼等等。其中正極材料中的鎳、鈷、錳等重金屬如果不經過專業處理，會造成重金屬污染，破壞環境酸堿平衡。負極材料中的導電劑和黏結劑，遇到明火或者高溫可發生爆炸，造成粉塵污染、氟污染。而隔膜材料中的聚丙烯、聚乙烯，燃燒也會生成一氧化碳、醛類物質等環境污染物。電解液中的六氟磷酸鋰屬于有毒、強腐蝕性物質，并且大多數溶劑性質易燃，與空氣混合可能形成爆炸物。

對動力電池的回收與再生利用不僅可以減少直接的安全與環保問題，還可以減少一次采礦的環境污染。有相關機構進行過統計，多數金屬原礦的含量只有1%甚至更低，每提取1 t金屬可能就需要排放100～200 t固廢與數十噸廢水。

最后也是最主要的是有助于推動“雙碳”目標的實現。做好動力電池回收利用對于促進汽車產業全面綠色低碳轉型，降低交通領域碳排放，提高能源、資源循環利用效率，實現“雙碳”目標具有重要意義。當前以美國、歐盟、日本等發達國家、地區已經系統性地部署新一輪循環經濟行動計劃，逐漸在全球范圍內構建涵蓋動力電池全生命周期的“碳壁壘”。畢馬威碳管理首席合伙人林曉東認為“碳壁壘”正是發達國家繼續維持其競爭優勢的重要依托，而做好動力電池回收利用相關工作，正是我們沖開“碳壁壘”的一把利器，也是構建我們自身碳優勢的必然路徑。

頂層設計任重道遠

早在2007年，我國便前瞻性地要求新能源汽車生產企業服務承諾需包括動力電池回收相關內容，隨后不斷完善政策體系。從2018年開始，國家層面開始密集發布各項管理辦法，在無國外經驗借鑒的前提下，研究制定了包括《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規定》《新能源汽車動力蓄電池回收服務網點建設和運營指南》等適合我國國情的動力電池回收利用管理的“四梁八柱”政策體系。

總體來看，動力電池回收利用領域逐步構建以生產者責任延伸制度為基本原則的新能源電池回收利用政策體系框架，也正逐步形成、完善常態化行業監管機制。但是目前有關的政策措施均屬于行政性文件，盡管明確了回收利用的主體責任，但是沒有法律約束，導致難以保障相關主體責任的落實，相當一部分退役動力電池無法實現定點收集、定向流動、專業化回收，形成了個體粗放回收模式。

要想進行電池回收利用和梯次利用，一套完善的標準體系也是必要前提。據北京理工大學教授王震坡統計，當前我國現有的國標只有16項，行標只有20項，這些標準還沒有辦法滿足動力電池回收利用和梯次利用產業鏈的要求。可以這么說，全行業依然處于無標準可尋，或有標準而不適用多領域電池回收利用，尚未形成完整的多領域電池回收利用標準體系，這又是一個亟待解決的難題。

中國科學院過程工程研究所工程技術委員會副主任曹宏斌認為當前頂層設計層面存在多部門協同不暢的問題，比如行業主要管理的單位屬于工信部，涉及到安全問題需要歸于應急管理部門，涉及到環境問題就要歸于環境部門，這種管理上的交叉重疊一定會產生灰色或空白地帶。由于退役動力電池回收利用的鏈條長、環節多、范圍廣，涉及管理制度、政策銜接及市場機制等諸多方面，這在頂層設計上更需要統籌兼顧，系統部署。

在前不久召開的國務院政策例行吹風會上，工信部副部長辛國斌更是明確指出要加快制定《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理辦法》：“前面有一個暫行管理辦法，試行了一段時間，要把它變成一個正式的管理制度，同時還要推動這項制度上升為行政法規，進一步增強約束力。要加快動力電池回收利用通用要求等標準研制，進一步完善動力電池的標準體系。”

風向正在轉變

在新能源汽車產業發展初期，大小玩家跑步進場，一時間野蠻生長、魚龍混雜，這在電池回收端表現更是明顯。從2022年11月份到2023年4月底，碳酸鋰價格從近60萬元/t突然下降到20萬元/t以下，大浪淘沙之下，行業完成第一輪洗牌。天能集團新材料事業部總裁孫星星據此斷言道：“鋰電回收賺快錢的風口或許已經過去，重視戰略布局和渠道創新的企業風口才剛剛開始來臨”。

產業發展到一定階段，風向一定會隨之而變。

目前工信部已經開展了四批規范企業評審工作，其中符合《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》的有84家之多，擁有過硬資質等同于獲得下階段市場競爭的“入場券”。

在商業模式方面，當前市場上統共有三種：其一是以第三方企業來主導的模式，由第三方企業自主建立回收網絡，完成從電池回收到資源利用全過程。其二是電池企業主導的模式，利用渠道優勢打造對電池材料的閉環回收和廢電池的梯次利用。其三是主機廠主導的產業聯盟形式，從整車的動力電池回收利用。

根據 2018 年頒布的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，電池回收的主體責任由整車企業承擔，這主要是從回收電池業務的便利性上考慮，整車企業追蹤新能源車電池使用狀態的條件最好。但實際上整車企業并不能通過電池回收獲得顯著收益，所以即便條件最好，但整車企業回收電池的意愿和動力并不強。宜賓天原鋰電新材料有限公司董事長顏華認為當前電池回收體系的商業模式還處于摸石頭過河階段，無論是國家政府引導層面，還是市場自由競爭層面都還有很多工作要做。

其實在尋找到穩定可持續的商業模式前，想完全依靠市場手段推動電池回收行業快速落地并不現實，當前更為現實的路徑是首先明確電池回收利用的責任與義務，在完成責任、義務的前提下，再去尋找電池回收長期可持續的盈利模式方為正途。

技術亟需攻關

報廢后的新能源電池通常有兩種處理方式，一種是繼續進行梯次利用，另一種是直接進行回收再生利用。但是廢舊電池即使進行梯次利用，最終也要走向拆解回收，而在進行拆解之前，需要首先進行最為關鍵的預處理過程。

所謂預處理，包括了放電、拆解金屬外殼和分離電極材料等過程，其中涉及到自動化拆解技術、破碎分揀技術與智能化解離技術，合理而有效的預處理過程可以提前回收部分物料，降低后續電池回收工藝的難度，實現循環經濟的利益最大化。在當前階段，開發先進技術和裝備、加強自動化和智能化轉型成為緊迫選項。

梯次利用是指廢舊電池退役后，整體或經過拆解、分類、檢測、重組與裝備等相關工藝，能夠以電池包或模塊或單體的形式再次應用到基站備電、儲能、低速動力等相關目標領域的過程。現階段，我國的梯次利用產業正處于示范工程向商業化轉變的過渡階段，在通信基站備電、低速車等領域已逐步進行商業化應用。從應用層面來看，電池運行數據缺失、相關標準缺乏給梯次利用的安全性、經濟性帶來很大挑戰，其中壽命預測技術、檢測分選技術、電池均衡技術是行業亟待突破的技術難點。

再生利用則是指對電池中有價元素再生，并將其資源化利用的過程，這也是所有動力電池的最終歸宿。目前國內主要回收工藝技術以濕法路線為主，其優勢在于可提取的稀貴金屬比例較高，保證所提取金屬可以重新回到動力電池。為了克服現有回收工藝存在的處理成本高、環境風險高、流程復雜等缺點，針對不同回收目標，行業發展出濕法火法聯用、全組分無害化回收、低值組元的資源化和無害化處理、選擇性提鋰等技術。

回收率是回收企業技術研發追求的核心目標，也是企業賴以生存的保障。先進的企業鎳鈷資源回收利用率在95%左右，鋰的回收也在90%以上，落后一點的企業鋰資源回收利用率可能回收70%～80%。對于未來工藝和技術的演進趨勢，南通北新新能科技股份有限公司常務副總經理戴旭閩分享了四點看法，簡單歸納為“12字口訣”，第一個就是要“短工藝”，工藝流程縮短之后，人力資源的成本、輔料的成本、能耗的成本、生產的成本等等都可以降低下來，最重要是生產周轉率也可以提高；第二是“低能耗”，要求在整個生產過程中不斷地去降低能耗的水平；第三是“微損耗”，也就是提高回收率的問題。第四是“少排放”，強調企業社會責任和ESG的發展。隨著上游原材料價格趨于穩定，可以預見的是技術優勢將成為回收企業未來的核心競爭力。

全生命周期管理

新能源電池回收利用具有過程復雜、涉及環節多的特點，決定了產業鏈上下游的協同合作將成為必然趨勢，但是目前汽車生產、動力電池生產、綜合利用等企業之間還未建立有效的合作機制。

為了讓汽車跑得更遠，在電池包技術方面會選擇減少模組環節，使用更多膠粘劑包括成組方式讓電池包更加牢固，但這樣一來又導致退役動力電池再重組的高成本、高風險，以及拆解難度加大。“這里面就會有矛和盾的關系，對于廠家來說希望制造出來的產品可以用得更久，是一個盾，但是做回收拆解的話可能第一步就是要打造銳利之矛，進行精細化無損的快捷拆解。” 格林美股份有限公司副總經理張宇平解釋道。

對此，北京理工大學教授王震坡提出了利用大數據賦能回收利用體系建設的解決方案。他認為產業鏈上下游信息的不對稱導致了一系列難題，包括上下游電池退役信息相互獲取不易，以及交易價格不透明等等，而通過大數據平臺可以掌握企業的前端車輛應用數據和電池靜態數據，在進行相應的預測之后把數據信息給回收利用企業予以參考，這樣“在平臺上可以找到電池，電池也可以找到用戶”，讓電池在回收利用梯次利用過程中更透明，交易更讓人省心。

早在2018年，工信部發布實施溯源管理暫行規定，要求對電池實行統一編碼，為每一塊電池賦予“身份證”，并上線“新能源汽車國家監測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺”，其以編碼為信息載體，可對各環節主體履行回收利用責任情況實施監測，并已收集了動力電池從生產、使用、退役及回收利用的全生命周期溯源大數據。截至2021年底，1 000余家產業鏈上下游企業完成國家溯源平臺注冊，超過800萬輛的車輛信息和1 100萬包電池包信息錄入溯源平臺，可以說在制度上我們的溯源管理上的規劃并不晚。

全生命周期管理不僅要體驗在信息溯源上，在前端產品設計、商業運營模式上還應注重“全生命”的理念。一方面在前期設計生產階段就考慮動力電池標準化、可梯次利用設計及易拆卸設計，能夠降低全生命周期成本的同時便于報廢后統一回收利用與處理。另一方面，推廣使用換電等商業模式，在整車企業持有電池產權的前提下，便于控制電池資產流動性，在資源集中管理的同時利于回收和梯次利用。

他山之石

歐洲在電池回收利用的制度設計上目前被認為是最完善的。

2022年歐盟理事會和歐洲議會就《歐盟電池與廢電池法規》達成臨時協議，這份《新電池法》當中對電池回收的主體責任和協作方責任做出詳細規定，提出電池回收的主體責任由電池企業承擔，同時對電池的分銷商、終端用戶、拆解商也提出了強制性要求，要求電池回收利用每個環節的主體都必須擔負起將廢舊電池交到電池企業手中的義務，整個回收利用形成了閉環。而中國在電池報廢之后的管理并未形成閉環，大量電池流入小作坊和不合規的回收企業。

“歐盟這么做也是跟其資源稟賦有密切關系，因為這些關鍵原材料他們自己沒有，必須把所有進口到歐盟的商品能夠回收利用的都利用上，才能解決其在資源稟賦上處于劣勢的問題。” 畢馬威中國區歐盟綠色協議及碳管理首席合伙人林曉東解釋其背后的深層邏輯，在新電池法案之前還有一套《關鍵原材料法案》，同樣是對關鍵原材料的回收、利用做了非常具體以及苛刻的規定，這是一脈相承的產物。林曉東認為歐盟法規是一個非常精密的儀器，對電池的管理做了非常精細的規定，比如在電池生產過程當中，如果使用再生材料，國內會很輕易地把碳足跡計算為零，但是歐盟會有專門的因子庫來輔助大家計算，在第一次生命，第二次生命，甚至第三次生命之間做一個分配，從而形成一個更加精確的碳足跡數字。

此外林曉東認為日本的回收體系對于我們有很大的借鑒意義。由于日本早先就形成了非常完善的回收網絡，理論上來講針對動力電池的回收利用不再需要新的法律法規，只要在此基礎上增加一些技術標準就可以完成關于動力電池回收的相關制度建設。在此基礎上，日本車企不僅成功實現了動力電池中重要金屬元素的多次利用 ，還在全球建立了梯次回收產業鏈。“豐田不僅向全世界售賣電池回收解決方案，還自己做相關認證，這個恰恰就是基于日本完善的回收體系，這些都是非常值得我們參考的案例。”

中汽市場觀點：

總而言之，動力電池回收與綜合利用最根本、最核心的就是要做好動力電池的全生命周期管理，而要達成這一點，首先是要形成一套集成攻關的系統，由政府、企業以及專家組成的專項機構把電池生產、使用、維護、回收、退役等各環節集成起來通盤考慮，最終落成系統解決方案。由此才能進行下一步，也即形成共創共享的信息溯源，這要求產業鏈上的各方務必如實上傳電池狀態信息，并且也都能通過共享平臺了解其他環節的電池信息。接下來的重點工作就是做好檢查與督導，專項機構對未履責的企業進行約談或執行相關的懲罰措施。如此統籌規劃，層層壓實，才能做到全流程管理，真正可回收。

近些年各地方政府也正積極開展全生命周期溯源管理的試點工作，比如湖南省曾用專項資金公開招標“電池回收利用系統集成攻關實施方案”，對回收網絡體系建設、電池性能檢測評價、殘余價值預估、梯次產品一致性管理等技術及產業化進行集中攻關，然后以電池回收利用產業聯盟的形式引導產業鏈企業落實電池的溯源管理。為了確保該方案的有效實施，湖南省工信、科技、生環、交通運輸、商務、市場監督、能源七部門形成聯動機制，統籌全生命周期溯源管理工作。下一步，從國家維度、從更高的層面推進電池全生命周期溯源管理工作勢在必行，并且這一時機正逐漸成熟。

2023年1—5月，我國回收利用廢舊動力電池11.5萬t，已經超過去年全年總量。龐大的產業鏈條以及新能源賽道上的先發優勢，正助推著循環再生產業飛速發展。過去十年，我們經歷了從小到大的過程，下一階段，有必要理清從大到強，從強到好的路徑。好比一條大河，干流洶涌至極，蔓延到細枝末節只是時間問題，但如何讓整個“水系”的生態更好、更健康地成熟起來，值得我們每一個人深入思考。