基于新能源汽車動力電池回收利用現(xiàn)狀的問題分析 及發(fā)展建議

張薄妮　管奕欣　李昱璇

摘 要：在新能源汽車電池回收浪潮下，分析目前新能源汽車電池回收過程對環(huán)境的影響，得出在企業(yè)回收處理汽車電池的過程中對環(huán)境產(chǎn)生的影響微乎其微，且可獲得可觀的經(jīng)濟效益;從個人、企業(yè)、國家三個層面剖析回收過程中存在的問題并提出可行建議，以期該行業(yè)能有更好的發(fā)展。

關鍵詞：新能源汽車電池;回收處理現(xiàn)狀;回收渠道;行業(yè)規(guī)范

1 引言

新能源汽車投入使用已逾十年，行業(yè)不斷發(fā)展，而電池普遍使用壽命是六到十年，新能源電池回收利用看似遙遠，實際上正要進入高峰時段。據(jù)中國汽車技術研究中心的預測，到2020年，我國電動汽車動力電池累計報廢量將達50萬噸的規(guī)模。動力電池處理得當則有利于資源再利用，實現(xiàn)綠色和經(jīng)濟的共贏;若處理不當，電池中的重金屬和酸性廢液容易對周邊環(huán)境等造成污染，違背保護環(huán)境、節(jié)約資源的初衷。

2 新能源汽車電池回收現(xiàn)狀

新能源電池主要有三種：鎳氫電池、磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，如今新能源汽車主要利用磷酸鐵鋰電池，其能量大于氫鎳電池，能存儲更多的電能量，而且具有循環(huán)壽命長、自放電率小、電池無記憶效應和不污染環(huán)境等優(yōu)點，且比三元鋰電池安全系數(shù)高。電池從投入使用到退役回收，回收容量大約為初始容量的60%-80%。由于電池本身的特性，電池中期容量衰減速度放緩，穩(wěn)定性更佳，且電池的壽命拐點在初始容量的20%-50%之間，有很大的壽命空間可梯次利用。

磷酸鐵鋰動力電池的梯次利用包括綜合利用、再生利用兩個方面。綜合利用可分為三個層級：

第一層級為整包梯次利用，將汽車上拆下的回收電池包體直接運到工廠進行動力檢測，確定電池整包中各個模組和電芯的性能。如果是因為單個模組異常而導致整包老化，那么只需要更換單個模組使其回到峰值狀態(tài)即可作為汽車動力電池再次使用，有利于降低動力電池梯次利用的配套成本。

第二層級為電池模組梯次利用，將電池整包拆解成多個電池模組，對各個電池模組的容量、內(nèi)阻、自放電及一致性進行檢測分析，模組之間配組使用。電池采集單元（BIC）可與電池模組配合使用，降低梯次電池在用戶側的成本投入。該層級回收的電池模組主要用于備電場景，比如通信基站的備電，因長時間處于浮充且充放電倍率比較低，對循環(huán)壽命要求不高。相比于全新電池，回收模組不僅質量穩(wěn)定且成本更低，在通信行業(yè)可替代現(xiàn)有的鉛酸電池。目前比亞迪第二事業(yè)部NPS工廠與中國鐵塔集團展開深度合作，因為通信基站眾多，可以大批量消化梯次電池，2018年累計出貨梯次電池超過400MWH，預計2019年出貨超過1GWH。

第三層級為電芯梯次利用，從包體到模組再拆解成電芯，對電芯進行檢測分析后進行篩選、配對及組合為模組或其他集成化產(chǎn)品。第三層級的回收電池多用于循環(huán)場景，比如儲能行業(yè)，梯次電池可應用于集裝箱式商業(yè)儲能系統(tǒng)以及家庭戶用小型儲能系統(tǒng);低速車領域，其中可細分為低速四輪車、低速三輪車、場地車、叉車和AGV等;硅鐵一體化小儲能，可用于路燈、道路指示燈和傳感器供電等。

在上述綜合利用階段，電池在工廠內(nèi)只是進行拆解、檢測、分類和裝配等，不涉及電池注液和重金屬排放等一系列會對環(huán)境產(chǎn)生影響的活動。相比于排放集中的生產(chǎn)階段，綜合利用階段幾乎可以看作是沒有污染。

3 新能源汽車電池回收所面臨的問題

3.1 車主回收意愿強烈，但缺乏渠道

根據(jù)筆者對新能源汽車車主的問卷調查結果（見圖2），37.14%的車主打算將廢電池通過官方渠道回收處理，18.57%希望通過當?shù)胤枪俜骄W(wǎng)點回收，14.29%的車主選擇報廢處理，26.34%的車主有意向回收處理廢舊電車但不知道處理方式，3.66%的車主不打算處理。從結果上不難看出，除知曉官方回收渠道外，有很多車主對于動力電車的回收流程比較模糊。

3.2 回收點位分散，運輸成本高

在政府和市場機制的推動下，許多電池企業(yè)例如邦普、格林美以及整車企業(yè)例如比亞迪等紛紛涉足動力電池回收領域，積極構建動力電池回收體系。由于經(jīng)濟、政策、氣候等原因，我國新能源汽車保有量較高的城市多集中在京津冀、長三角、珠三角及中部長江沿岸地區(qū)。車主一般會選擇在相應汽車品牌的4S店更換電池，而4S店本身并不具備檢修回收動力電池的能力，所有的回收動力電池都將會整體打包運送至工廠進行檢修。目前，動力電池處理工廠主要分布在珠三角以及長三角，而4S店卻是分布在全國不同城市，加之動力電池密度高、重量大，運輸成本高?；厥针姵貜娜珖鞯厮椭凉S檢修，再從工廠發(fā)往全國各地，這就造成了巨大的處置成本，無形中給企業(yè)造成了更大的壓力。

3.3 電池回收處理政策難以有效落實，行業(yè)標準有待完善

盡管在2018年全國兩會中已有代表提出新能源汽車電池回收處理問題，國家也已推行車用動力電池回收利用拆解規(guī)范及技術政策，但政府逐漸“退補”的大環(huán)境對企業(yè)在電池回收處理方面的激勵作用越來越小。目前，市場上有像比亞迪這樣有能力的企業(yè)，根據(jù)行業(yè)規(guī)范三步走回收處理電池。但在生產(chǎn)者責任延伸制的背景下，是否所有汽車企業(yè)都對電池進行溯源并按拆解規(guī)范回收電池這一問題，仍有待商榷。其中不乏逃避責任的企業(yè)，也有確實能力不夠，達不到規(guī)范要求的中小企業(yè)。

4 動力電池回收的建議及改進方案

4.1 提高宣傳力度，調動電池回收積極性

加強消費者對新能源汽車電池回收利用的關注，鼓勵優(yōu)先考慮主動提供電池更換服務的企業(yè)，監(jiān)督和了解電池的回收后續(xù)。同時，相關企業(yè)應積極配合車主了解行業(yè)信息，開設消費者熱線，為消費者提供有幫助的信息。政府應宣傳促成消費者養(yǎng)成符合綠色經(jīng)濟的消費習慣，形成環(huán)境友好的消費需求，環(huán)環(huán)相扣市場也會隨之變化。

4.2 做好技術攻堅，擴大市場份額

企業(yè)在新能源汽車電池回收處理中應該承擔起自身的責任。第一便是要做好技術攻關，新能源電池回收利用有巨大的發(fā)展空間，不僅僅是梯次利用的各個環(huán)節(jié)，更換以及廢棄等方面也需要著更先進的技術支持，更完善的流程，更專業(yè)的人才。新能源汽車電池回收經(jīng)濟前景可觀，在技術及人才上的投入很大程度上能轉化為現(xiàn)實利益。著力解決現(xiàn)階段電池管理系統(tǒng)不夠智能，無法智能化調用信息，SOC（State Of Charge）算法不夠精準的問題，設計出更智能化的電池管理系統(tǒng)。所以企業(yè)應該加大對新能源汽車電池回收利用的投入，精進技術，為綠色經(jīng)濟助力，迎接電池回收高峰期。

4.3 行業(yè)標準統(tǒng)一，形成規(guī)模效益

車企與有關電池回收企業(yè)合作的模式有利于回收利用的推廣，保證產(chǎn)業(yè)鏈的流通。更多的小型車企自主無法承擔電池回收利用，與電池回收企業(yè)合作能為他們的發(fā)展助力。制定出電池統(tǒng)一的參考標準，引導企業(yè)生產(chǎn)標準化動力電池，便于后續(xù)梯次利用。在電池全生命周期追溯系統(tǒng)上建立科學的新能源電池回收利用管理系統(tǒng)和統(tǒng)一電池、動力系統(tǒng)、車架的溯源系統(tǒng)。同時利用市場無形的手，逐漸形成按級別分散的回收網(wǎng)點，擴大規(guī)模效應，減少處置成本。

4.4 政府合理扶持，共享“綠色經(jīng)濟”成果

政府根據(jù)企業(yè)和市場實際需要，出臺針對性政策。新能源動力電池回收梯次利用對環(huán)境的影響較小，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益可觀，提供大量就業(yè)崗位，能為當?shù)氐陌l(fā)展創(chuàng)造機會。促進綠色經(jīng)濟進步，扶持新能源汽車電池回收企業(yè)對政府來說也是雙贏。企業(yè)發(fā)展新能源汽車電池回收如今亟需解決的問題便是場地以及運輸。為企業(yè)落地提供合適以及便于交通的場地，解決環(huán)境評估審批問題，是政府需要為企業(yè)提供的便利。

4.5 政府加強必要措施，落實行業(yè)規(guī)范

政府根據(jù)市場實際情況和能力，在不影響環(huán)境的情況下適當調整規(guī)范，以期平衡行業(yè)能力以更好落實行業(yè)規(guī)范，使政策更有效。對于惡意逃避電池回收責任的企業(yè)給予處罰，整頓行業(yè)風氣，提高回收處理的效率。

5 結語

新能源電池綜合利用的流程，主要分為整包梯次利用，電池模組梯次利用及電芯梯次利用，按順序層層向下推進，在每階段檢測組裝，實現(xiàn)能源的最大程度再利用。從消費者、企業(yè)、政策三方面，得出存在消費者回收渠道不足、企業(yè)回收高成本及政策落實困難等新能源汽車電池回收處理的現(xiàn)狀。根據(jù)現(xiàn)存問題，同樣從消費者、企業(yè)、政策方面，提出了相應改進新能源汽車電池回收利用的方案。

在實際應用中，綜合研究各方面問題，對于新能源汽車電池回收利用行業(yè)的完善提出了方向，有助于消費者、企業(yè)、政府在采取舉措時進行全方位的考慮。在各項研究例如針對新能源汽車電池政策、電池處理管理等技術提升、消費者回收利用意愿的基礎上，進一步整合分析，補充大量一手信息，形成了囊括信息較為完善，有實際操作性的報告。新能源汽車電池回收利用在環(huán)境方面的影響較小，在經(jīng)濟效益方面未來發(fā)展仍有很大空間，基本實現(xiàn)了綠色經(jīng)濟的目標，其發(fā)展未來仍值得期待和進一步研究。

注：本項目成果受“2019年度上海大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃示范校”建設經(jīng)費資助。課題編號201910273014。

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