數字化賦能動力電池安全高效經濟梯次利用

翟大偉

隨著我國新能源汽車產量及滲透率快速提升，動力電池退役量將大幅增加。動力電池梯次利用是解決電池回收的有效手段，但我國電池回收利用尚處于起步階段，傳統技術難以平衡經濟性和安全性。近年來，數字儲能技術受到廣泛關注，通過數字信號可實現電池單體之間的柔性連接，極大提高了動力電池梯次利用安全性可靠性。下一步，為推動動力電池安全高效經濟梯次利用，建議加快健全回收產業鏈及管理體系，強化數字儲能等先進技術示范效應，拓展梯次利用應用場景。

一、動力電池回收利用發展趨勢

（一）我國動力電池退役量將大幅提升

自2021年以來，我國動力電池的退役量明顯增多。目前已進入退役階段的動力電池數量有限，但隨著我國新能源汽車快速普及，家用新能源汽車保有量持續增長，動力電池退役量也將大幅提升。2022年我國回收利用的廢舊動力電池為10.2萬噸；2023年1—5月份，回收利用已達11.5萬噸，步伐明顯加快。

（二）動力電池通過梯次利用回收

現行的新能源汽車動力電池退役標準為電池容量衰減至額定容量的80%或使用年限達到5—10年。退役后的動力電池經過檢測分選、拆分重組后，余能較高（30%—80%額定容量）的退役動力電池模組應用于電源側配儲、低速電動車等場景，余能較低（10%—30%額定容量）的退役動力電池模組可應用于通信基站備用電池等應用場景，如不具備梯次利用價值，一般通過濕法冶金工藝對原材料進行回收再利用。

（三）數字儲能技術促進電池安全經濟梯次利用

數字儲能是基于數字技術的儲能系統，該技術突破了傳統技術對電池一致性的要求，通過數字化程序實現電池之間的柔性連接。當退役動力電池模組中個別電池突發故障時，數字儲能技術能夠實現故障單體在毫秒級時間內的快速切斷隔離，避免安全事故。同時，數字儲能技術相對于傳統儲能技術，在全生命周期價值利用等方面具有明顯優勢。

二、動力電池回收利用面臨的主要問題

（一）動力電池回收利用各環節現有壁壘尚未打通

現有動力電池回收利用產業鏈各自分割，電池企業、車企、回收拆解企業和電池測試企業之間還未形成有效聯動，電池非標準化生產為電池的后續流通造成了巨大阻力，市場上流通的退役動力電池信息難以追溯，電池全壽命周期的數據難以獲取和共享。因此，為實現電池資產的全生命周期高效利用，需突破動力電池產業鏈與電池所有者之間的壁壘。

（二）動力電池回收利用關鍵核心技術尚未突破

我國動力電池回收利用市場整體處于起步階段，電池檢測和篩選等技術面臨自動化水平不高、工藝流程不完善等問題，導致回收成本相對較高，原材料回收率較低。目前，除電池生產者外，多數經營者缺乏足夠的技術支撐回收電池的全面評估和安全拆卸拆解、貯存，一些回收企業仍采用傳統的手工拆解方式，存在嚴重的環保和安全隱患。

（三）現有回收模式難以平衡經濟性和安全性

動力電池回收過程，如果采用精細化電芯級拆解、分選、成組的方式，雖然安全性有保障，但是成本往往較高；如果采用傳統電池系統，雖然成本相對較低，但由于電池產權發生轉移后電池狀況追溯難度大，而且無法準確監測健康狀態，面對海量差異性較大的退役動力電池模組時，當某個電池發生故障，電池單元無法從系統中及時斷開，容易造成安全風險。

三、建立動力電池安全高效經濟梯次利用模式

（一）加快健全動力電池回收、梯次利用、資源再生的產業鏈及管理體系

一是建議進一步加強動力電池全生命周期監管，推動電池生產企業、新能源汽車生產企業、回收拆解企業和電池測試企業等產業鏈各環節有效銜接，實現電池的原始設計要求、健康狀態、使用潛力等數據追溯。二是建議完善動力電池梯次利用管理規范，統籌考慮安全性和經濟性，避免“一刀切”限制回收電池用于儲能電站建設，推動提升電池回收利用效率，將電池價值“吃干榨凈”。三是建議加強對動力電池回收市場監管，嚴格規范市場準入和生產標準，避免市場無序發展，造成安全風險、環境污染和資源浪費。

（二）以數字儲能等先進技術示范帶動動力電池梯次利用產業發展

聚焦動力電池技術多元性、差異性，建議有關部門加快推動動力電池梯次利用技術研發，加強儲能梯次利用等重要領域技術攻關，實現動力電池原材料高價值和綠色低碳循環利用。同時，建議推動各地開展數字儲能等先進梯次利用技術試點示范，加快首臺（套）重大技術裝備等創新示范，以數字化信息化智能化技術打通動力電池梯次利用產業鏈壁壘，實現電池全生命周期的高效、綠色、安全、經濟利用。

（三）積極拓展動力電池梯次利用應用場景和商業模式

一方面，建議有關部門開展多元化動力電池梯次利用多場景應用的技術標準制修訂，推動退役動力電池組成的大規模儲能系統參與電力市場的體制機制。另一方面，建議出臺支持性政策鼓勵各類主體積極拓展動力電池梯次利用的應用場景，加強退役動力電池在共享儲能、獨立儲能、充換電站等領域創新應用，不斷探索創新商業模式，提升動力電池梯次利用經濟性。

（作者單位：國家發展改革委價格成本調查中心）