全球碳中和趋势下，汽车电动化、智能化、网联化、共享化不断加速，新能源汽车产业发展呈现迅猛增长态势。近年来，造车热潮迭起，各行业巨头纷纷入局，新能源汽车市场火爆。根据中国汽车工业协会数据显示，截至2021年5月底，我国新能源汽车保有量约580万辆，占全球新能源汽车总量的一半。

 

       作为新能源汽车的三电系统之一，动力电池装机量也呈井喷式增长。根据国家规定，动力电池容量衰减至额定容量的80%以下，就要面临退役，被强制回收。业界人士估算，最早一批新能源汽车配备的动力电池已经处于退役期。

 

       据央视财经报道，2020年我国动力电池退役量高达20万吨，预计到2025年后，每年退役电池数量增长将超百万量级。因此，动力电池的回收利用备受关注，成为新能源汽车行业亟待解决的难题。

 

       退役动力电池的风险与价值

 

       新能源汽车动力电池主要包括铅酸电池、镍氢电池、钴酸锂离子电池、锰酸锂离子电池、磷酸铁锂离子电池和三元锂离子电池。推进新能源汽车发展的本意是节能减排，降低传统燃油汽车对环境的污染。然而，动力电池中包含多种重金属元素，处理不当的电池将会产生有害物质，对土壤、空气、水源都会造成污染，对人体健康也会造成危害。

 

       根据动力电池退役标准，容量剩余80%以下的动力电池已经不再适用于新能源汽车，因此，退役并不表示动力电池完全报废了。例如，锂离子电池平均含锂1.2%至1.8%，铜8%至10%，钴12%至18%；三元材料电池中镍含量为12.1%，含钴3%，锂平均含量为1.9%。为避免资源浪费，对于这些动力电池的回收再利用尤为重要，其回收大致可分为梯次利用和再生利用。

 

       梯次利用是指将退役电池应用到通信基站备用电源、储能系统、UPS电源、低速电动车等对电池性能要求不高的领域，充分利用退役动力电池的剩余价值，极具环保和经济效益，同时减少了资源的浪费。再生利用则以回收动力电池中金属电极材料为目的，经过拆解、破碎、筛选，以及浸出湿法冶金或火法冶金等，提取电池中的稀有金属元素，用于二次电池生产，这也是有效形成循环可持续发展的动力电池市场，避免浪费稀缺资源的一个手段。

 

       其中，完全报废的动力电池进行再生利用时，其从回收到再利用一般要经过预处理、材料分选、正极金属富集和金属分离提存等步骤。以锂离子电池湿法冶金为例，前期需对电池进行放电、拆解金属外壳、分离电机材料等预处理过程，获取电芯材料，并将金属外壳等废弃物进行统一处理。随后对电芯材料进行粉碎，得到电池正负极材料，通过沉淀、萃取、离子交换、电沉积等方法进行分离提纯，便可以将电池中的元素提取出来。

图：退役动力电池回收利用流程

 

       动力电池回收市场的机遇与挑战

 

       作为新能源汽车的配套产业，动力电池市场发展迅速。据高工产业研究院（GGII）数据显示，2020年全球动力电池装机量约136.3GWh，同比增长18%。据SMM新能源数据库显示，2020年中国动力电池总装机量达到64GWh，同比增长2.9%。

图源：SMM

 

       据悉，国内已发布的符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》的企业名单有27 家。总体而言，越来越多的企业入局新能源动力电池回收市场，但尚未有领军企业出现，市场仍旧处于缺口状态，发展前景广阔。

 

       动力电池产销逐年上涨，电池退役后如何回收利用等难题也逐渐显露，市场体系尚未完善，甚至可以说是乱象丛生。部分废旧的动力电池流入非正规渠道乃至进入灰色产业链中，由于拆解不当，造成了严重的环境污染和资源浪费。

 

       从技术工艺来讲，动力电池回收利用面临的挑战巨大。市面上的动力电池规格不一，在内外部结构设计、模组连接方式和工艺技术上各不相同，这无疑增加了电池拆解的难度，处理不当甚至可能存在电池短路、爆炸、泄露等安全隐患。此外，动力电池使用情况尚未建立完整的追溯系统，退役后需要对电池进行全面的测试，才能确定回收利用的方式，这也极大增加了投入和时间成本。

 

       回收难题如何解？

 

       如前所述，随着动力电池应用场景不断拓展，退役电池回收利用将面临着巨大的难题。据央视财经报道，中国汽车动力电池创新联盟秘书长许艳华表示，到2025年，动力电池装机量将超过1300GWh，每年将会有15%左右的电池面临退役。面对如此大规模的退役量，如何让动力电池的回收利用更具资源化、规模化、自动化优势极为重要。对于消费者个人而言，要建立节约资源和环境保护意识，对退役动力电池可能产生的安全风险和危害应当有所了解。

 

       随着新能源汽车动力电池逐渐进入报废期，相关国家政策陆续出台并逐步完善，但距离真正落实还存在不少差距。有业界人士坦言称，当前回收利用管理办法中有些内容不属于强制性要求，在生产细节上是否合规没有明确规定。

 

       针对尚未完善的电池回收管理体系，当务之急是规范市场秩序，明确责任主体，通过强制措施限制非正规回收企业，鼓励正规企业的发展。据央视财经称，今年工信部正在加快《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法》的起草审查，正式出台后，动力电池回收利用行业规范有望变得更加细致严格。

 

       在全球碳中和趋势推进下，动力电池回收企业应该肩负起相应责任，避免掉入灰色产业链的利益陷阱，违背新能源汽车兴起的初衷。另一方面，动力电池规格、型号难以统一，应该由国家牵头，督促企业建立起成熟的动力电池回收技术标准，鼓励动力电池厂商及车企建立起自己的电池回收体系，提高电池回收利用效率，形成可持续发展的商业模式。企业应该加大技术研发投入，建立精准的动力电池状态评估技术，同时，突破创新动力电池处理技术方案，融合物联网、云计算等新兴技术，实现电池拆解自动化、智能化，保障电池回收再利用环节安全可靠。

 

       总结

 

       面对即将到来的动力电池退役潮，在国家政策的鼓励下，包括中航锂电、宁德时代、比亚迪等在内的国内企业纷纷与铁塔试点合作，推进动力电池回收利用工作。此外，不少企业正加大投资，扩展电池回收业务。据悉，光华科技投资4.54亿元扩大磷酸铁锂电池回收业务，提高电池综合利用率，降低回收成本。

 

       破解动力电池回收利用难题需要国家、企业及消费者三方合作，建立起良好的电池回收利用生态，形成完整的动力电池闭环产业链，实现废旧电池剩余价值利益最大化。