我國電動汽車動力電池回收利用問題剖析及對策建議

陳軼嵩，趙俊瑋，喬 潔，劉永濤

（長安大學，西安 710064）

由我國近期的汽車產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向可知，發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路，因此，大力發(fā)展新能源汽車已成為各大車企的重點發(fā)展戰(zhàn)略[1]。目前，我國新能源汽車保有量還不足機動車保有量的1%，新能源汽車產(chǎn)銷量如圖1所示，新能源汽車中電動汽車的發(fā)展才剛剛起步。從產(chǎn)業(yè)鏈來看，下游動力電池回收和利用還未出現(xiàn)大量問題，但可借鑒國外動力電池回收利用發(fā)展現(xiàn)狀，對動力電池回收利用提前進行科學布局，構(gòu)建完整體系，真正做到未雨綢繆。

圖1　我國2010-2017年新能源汽車產(chǎn)銷量

截止2017年底，我國新能源汽車保有量已達175萬輛[2]，2016年動力電池報廢量約為1.2萬噸，預(yù)測到2020年動力電池報廢量將超過24.8萬噸[3]。由于動力電池容量衰減至額定容量的80%以下，動力電池就不再適用于電動汽車[4]，隨著時間的推移，動力電池退役數(shù)量將穩(wěn)定增長。動力電池的不正規(guī)回收將破壞土壤及水環(huán)境，甚至可能發(fā)生拆解安全事故，同時也無法達到資源充分利用的目的，動力電池回收所帶來的問題不容忽視。2017年10月，黨的十九大報告中提到了建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計，同月我國提交《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，并在WTO公示。因此，積極構(gòu)建動力電池回收利用體系，是促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的重要舉措之一。

本文將總結(jié)美、日、德等國家所構(gòu)建的動力電池回收利用體系，并借鑒其先進的發(fā)展經(jīng)驗，從專項立法、產(chǎn)業(yè)信息、市場模式、技術(shù)難點等角度剖析我國動力電池回收利用所面臨的現(xiàn)實及未來可能發(fā)生的問題。在目前的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上，結(jié)合已發(fā)展的報廢汽車回收利用體系進行換位思考，提出發(fā)展我國動力電池回收利用的未來趨勢及對策。研究結(jié)論一方面可供動力電池回收利用行業(yè)決策制定者進行參考，另一方面也為構(gòu)建我國未來動力電池回收利用體系提供一定的建議。

1　國外動力電池回收利用體系的經(jīng)驗借鑒

1.1　美國

美國電動汽車產(chǎn)業(yè)起步較早，有力的政策環(huán)境使電動汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，同時在美國健全的法律制度下，也構(gòu)建起了完整的動力電池回收利用網(wǎng)絡(luò)體系。美國通過頒布《含汞和可充電電池管理法案》對各州進行總體指導(dǎo)[5]，各地制定可具體執(zhí)行的動力電池回收利用法案，從而形成金字塔式的法律結(jié)構(gòu)。完善的法律不僅保障了企業(yè)能有效地落實回收責任，也提高了民眾的回收意識。美國電池生產(chǎn)商建立了統(tǒng)一編碼標識來落實生產(chǎn)者責任制，可追溯系統(tǒng)保證了電池全生命周期的管理，同時企業(yè)注重技術(shù)研發(fā)，實現(xiàn)了動力電池資源高效利用。多樣式回收渠道豐富了回收網(wǎng)絡(luò)，其中包括政府部門、電池制造商以及專業(yè)電池回收公司，各主體充分利用市場機制進行運作以獲得最大利潤。此外，美國電池協(xié)會還設(shè)立了電池回收押金制度。這一系列舉措有效解決了動力電池不易回收、回收經(jīng)濟性差等問題。美國動力電池回收利用網(wǎng)絡(luò)體系如圖2所示。

圖2　美國動力電池回收利用網(wǎng)絡(luò)體系

1.2　日本

日本不僅擁有完善的循環(huán)經(jīng)濟立法體系，同時循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)在日本也十分發(fā)達。受限于戰(zhàn)略資源儲備，為緩解動力電池隨意處置所帶來的環(huán)境污染，日本制定了由方向指引性到具體針對性的完整法律體系[6]，先明確政府管理監(jiān)督、企業(yè)生產(chǎn)負責以及個人環(huán)保義務(wù)等規(guī)定，再制定專項法案對動力電池如何回收利用作出具體說明，各個環(huán)節(jié)步步緊扣，使動力電池回收利用在法律制度下朝著規(guī)模化方向穩(wěn)定發(fā)展。同時，日本先進企業(yè)把動力電池回收利用與生產(chǎn)研發(fā)視為同等重要的任務(wù)，如動力電池回收利用的測試與評估、戰(zhàn)略金屬的提取與再利用等研發(fā)項目。日本民眾良好的環(huán)保意識，使動力電池能夠有效地梯級利用及重復(fù)利用，同時優(yōu)化了動力電池的價值鏈，產(chǎn)業(yè)上下游參與者能夠共享動力電池回收利用所帶來的利益。日本動力電池回收利用網(wǎng)絡(luò)體系如圖3所示。

圖3　日本動力電池回收利用網(wǎng)絡(luò)體系

1.3　德國

德國電動汽車的發(fā)展與國內(nèi)基本同步，但其憑借對生產(chǎn)者責任延伸制的重視和完善的報廢汽車回收利用體系，從起步就開始重視對動力電池的回收利用。德國2009年頒布實施的《國家電動汽車發(fā)展計劃》中把動力電池回收利用作為研發(fā)重點項目之一，尤其重視戰(zhàn)略金屬資源（如鈷元素）的再利用，同時，德國動力電池的回收率還需滿足《歐盟電池指令》中提到的具體要求[7]，由德國環(huán)境部主要負責執(zhí)行。在一系列法規(guī)的要求下，產(chǎn)業(yè)鏈上下游各主體均有其應(yīng)承擔的責任和義務(wù)，各大車企有責任對動力電池進行回收利用，消費者也有義務(wù)將動力電池交至指定的回收機構(gòu)。此外，德國電池回收聯(lián)盟也在考慮如何把動力電池回收納入已有的便攜式電池回收體系，該體系采用基金和押金制度，在各地均設(shè)有回收網(wǎng)點，能有效防止電池的不正規(guī)流向，從而保證動力電池的有效回收利用。德國動力電池回收利用網(wǎng)絡(luò)體系如圖4所示。

圖4　德國動力電池回收利用網(wǎng)絡(luò)體系

1.4　經(jīng)驗借鑒

通過以上對美國、日本、德國動力電池回收利用體系的研究分析可知，動力電池循環(huán)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展核心在于產(chǎn)業(yè)鏈上各主體責任的積極落實，這需要政府部門、行業(yè)協(xié)會、生產(chǎn)廠商、消費用戶、回收企業(yè)等積極承擔責任，具體借鑒經(jīng)驗如圖5所示，合力構(gòu)建能有效實施動力電池回收利用的利益共同體。

圖5　美、日、德發(fā)達國家的經(jīng)驗借鑒

在借鑒國外先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對我國動力電池回收利用體系構(gòu)建作如下思考：我國動力電池還未大規(guī)模退役報廢，提前構(gòu)建動力電池回收利用體系，布局動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)，對促進我國循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展有著重要意義。但產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的本質(zhì)在于各主體利益的保證，做到基礎(chǔ)的規(guī)?；?，信息的互通化，流程的有序化，企業(yè)的集群化后，各主體自然會主動擔責，積極促進動力電池回收利用的健康發(fā)展。

2　我國電動汽車動力電池回收利用問題剖析

2.1　專項立法待增設(shè)

目前，我國動力電池回收利用的政策環(huán)境主要以綜合性法律為指導(dǎo)，各部委發(fā)布相關(guān)政策及規(guī)定來引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。綜合性法律主要有《環(huán)境保護法》、《固體廢物污染環(huán)境防治法》、《清潔生產(chǎn)促進法》、《循環(huán)經(jīng)濟促進法》等，其中明確了循環(huán)體系中各主體的責任，主要目的是推進綠色環(huán)保型、資源節(jié)約型社會的建設(shè)。關(guān)于動力電池回收利用首次在2006年頒布的《汽車產(chǎn)品回收利用技術(shù)政策》中提及，至今已出臺了一系列相關(guān)政策，這一階段的政策及重點內(nèi)容見表1，特別是近兩年頒布了多項政策，可見國家正大力營造動力電池回收利用的政策環(huán)境。但目前我國并沒有針對動力電池回收利用的專項立法[8]，政策內(nèi)容使該產(chǎn)業(yè)僅停留在各主體主動承擔責任的層面，因此，只有大型企業(yè)能夠積極履責，對于中、小型企業(yè)，履責并不能夠帶來可觀的經(jīng)濟效益，無法有效解決市場存在的問題，動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)仍需專項立法來進行嚴格規(guī)范。

表1　2006-2017年動力電池回收利用政策法規(guī)及重點內(nèi)容

2.2　產(chǎn)業(yè)信息不對稱

我國生產(chǎn)的動力電池種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計原則無統(tǒng)一標準，電動汽車安裝位置不一致，安裝方式多樣化，公開拆卸、拆解作業(yè)指導(dǎo)書不清晰。這一系列產(chǎn)業(yè)上下游信息的不對稱導(dǎo)致回收利用不規(guī)范，安全要求無法得到滿足，并且極易產(chǎn)生二次污染[9]。生產(chǎn)研發(fā)與回收利用人員配置不對稱，產(chǎn)業(yè)注重產(chǎn)品正向開發(fā)而忽視逆向體系構(gòu)建，回收利用人員多未經(jīng)過專業(yè)培訓導(dǎo)致技術(shù)水平有限。動力電池所帶來的利益多集中在產(chǎn)業(yè)鏈上游，產(chǎn)業(yè)鏈的不均衡發(fā)展造成了利益與責任的不對稱現(xiàn)象，影響了產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的健康發(fā)展。

2.3　市場模式仍混亂

我國電動汽車于2015年才開始快速發(fā)展，由于動力電池壽命遠低于電動汽車壽命，所以動力電池報廢量將隨電動汽車銷售量翻倍增加[10]。目前，動力電池還未大規(guī)模退役，回收利用市場也未發(fā)展起來，政策規(guī)劃體系尚未真正運作，致使回收利用的利益無法共享。電池生產(chǎn)商及新能源車企多未設(shè)立自身回收機構(gòu)，推廣力度明顯不足；用戶關(guān)于動力電池流向的概念不清晰，多數(shù)電池自行拆卸后流向小作坊；報廢汽車回收商不了解電池行情，對拆卸、拆解的主體不明確，且拆卸方式粗放，拆解工藝落后；電池再利用商的回收規(guī)模小?；厥针姵囟鄻踊?，且無先進技術(shù)裝備，很難實現(xiàn)經(jīng)濟效益。各環(huán)節(jié)出現(xiàn)的小問題累加起來造成了動力電池回收利用市場模式的混亂。

2.4　技術(shù)難點未突破

動力電池回收利用行業(yè)技術(shù)門檻相對較高，提質(zhì)增效還需突破技術(shù)難點。目前面臨的主要技術(shù)問題，首先是回收利用路線復(fù)雜，多樣式動力電池的回收利用工藝不統(tǒng)一，回收難度大，回收利用率無法得到保證。其次是產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)備落后，無智能壽命檢測設(shè)備。無標準拆卸、拆解設(shè)備，無高效回收提取設(shè)備。再次是利用技術(shù)積累不足，無大量專業(yè)動力電池利用人才，未充分挖掘梯級利用場景。最后是技術(shù)標準體系缺乏，目前尚未確立有效的電池剩余價值等評估檢測方法。

我國目前動力電池還未進入退役高峰期，但動力電池所帶來的問題不容忽視。要想真正解決問題應(yīng)從動力電池設(shè)計、生產(chǎn)、銷售、回收、利用等環(huán)節(jié)入手，每一個環(huán)節(jié)都應(yīng)認真思考，進行全方位的深度剖析，針對性地提出對策和建議，不斷完善電池回收體系，這樣才能真正解決不正規(guī)回收動力電池所帶來的問題。

3　我國電動汽車動力電池回收利用的對策和建議

我國動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)尚未真正成型，提前制定法律法規(guī)，構(gòu)建回收利用網(wǎng)絡(luò)，研發(fā)先進技術(shù)，完善配套體系，將會有力地促進動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)朝著流程化、專業(yè)化、規(guī)?；内厔萁】蛋l(fā)展。我國動力電池回收利用未來發(fā)展體系如圖6所示。

圖6　我國動力電池回收利用未來發(fā)展體系

立足于我國目前存在及未來可能發(fā)生的問題，本文將從人才鏈、周期鏈、責任鏈、空間鏈和價值鏈入手，各鏈條相輔相成，相互促進，并以動力電池回收利用為核心，為我國未來動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出對策和建議。

3.1　儲備產(chǎn)業(yè)下游專業(yè)型人才鏈

動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)能夠快速有序發(fā)展的關(guān)鍵在于人才的培養(yǎng)與儲備。動力電池回收利用全流程涉及范圍廣，操作專業(yè)性強，要求安全性高，拆卸時要應(yīng)對不同車企電池的不統(tǒng)一安裝，梯級利用需要專業(yè)剩余價值評估人員，資源高效利用要求對電池實現(xiàn)精細拆解。此外，應(yīng)盡快滿足該產(chǎn)業(yè)對先進技術(shù)研發(fā)、流程信息管理、使用數(shù)據(jù)挖掘等專業(yè)型人才培養(yǎng)的迫切需求，以應(yīng)對未來快速增長的退役動力電池。目前，動力電池回收還未進入穩(wěn)定增長期，因此，對專業(yè)型人才的儲備培養(yǎng)要有緊迫感。

3.2　構(gòu)建動力電池全生命周期鏈

唯有從整個生命周期視角來分析，才能真正從根源上解決我國回收利用產(chǎn)業(yè)存在的問題[11]。動力電池全生命周期涉及開發(fā)、生產(chǎn)、使用、回收、再利用等多個環(huán)節(jié)，任一環(huán)節(jié)的信息流失都會造成動力電池資源的不充分利用。對動力電池的管理應(yīng)像人擁有身份證一樣，擁有唯一的編碼信息，各環(huán)節(jié)信息的詳細記錄以及最終的電池利用流向，可使動力電池全生命周期信息暢通追溯。同時，還應(yīng)設(shè)立專業(yè)的動力電池全生命周期信息管理機構(gòu)，以便及時進行數(shù)據(jù)分析，提煉動力電池生命規(guī)律，優(yōu)化動力電池生命管理，延長動力電池生命周期，從而形成動力電池閉環(huán)生命鏈。

3.3　加強產(chǎn)業(yè)涉及各主體責任鏈

動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)涉及面廣，包括電池生產(chǎn)商、新能源車企、用戶、專業(yè)回收商、電池綜合利用企業(yè)等。加強產(chǎn)業(yè)鏈各主體責任分擔意識，驅(qū)動上下游企業(yè)合作共贏；落實生產(chǎn)者責任延伸制度，避免追逐補貼而忽視電池質(zhì)量；強化用戶應(yīng)盡的環(huán)保責任，培育綠色消費理念；推進回收利用行業(yè)承擔規(guī)范處置責任，構(gòu)建生態(tài)回收利用網(wǎng)絡(luò)。同時，政府部門、行業(yè)協(xié)會、科研高校也應(yīng)承擔相應(yīng)的管理監(jiān)督、創(chuàng)設(shè)押金、提升技術(shù)等責任。

3.4　優(yōu)化回收利用配置網(wǎng)空間鏈

動力電池逆向物流網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，能夠有效實現(xiàn)資源配置價值的最大化。動力電池不同于其它汽車產(chǎn)品，其對回收利用環(huán)節(jié)有著極其嚴格的要求，各環(huán)節(jié)應(yīng)深耕細作到精準分類、專業(yè)運輸、安全倉儲以及高效檢測等。同時還應(yīng)充分結(jié)合多種回收渠道，探索動力電池再利用的不同模式，合理進行產(chǎn)業(yè)鏈條資源配置，最大限度降低實施成本，實現(xiàn)動力電池全生命周期價值的最優(yōu)化。

3.5　提升動力電池全產(chǎn)業(yè)價值鏈

動力電池中含有最具有回收價值的鎳、鈷及稀土金屬元素，具有極大的經(jīng)濟效益[12]。動力電池退役后仍具有大量剩余價值可供挖掘，如梯級利用、再生利用、綜合利用等。要提升動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)的價值，首先，應(yīng)開拓電池再利用消費市場，培育以循環(huán)利用產(chǎn)品為主導(dǎo)的綠色消費市場。其次，加大技術(shù)研發(fā)投入，攻關(guān)精細高效拆解、金屬材料定向循環(huán)等技術(shù)難點，提升戰(zhàn)略資源的核心競爭力。最后，產(chǎn)業(yè)發(fā)展還需專項立法、政策激勵、資本投入以及資源整合等舉措?？傊挥腥a(chǎn)業(yè)目標一致，協(xié)同攻關(guān)，才能有效實現(xiàn)動力電池回收利用的綜合效益。

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