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業政策導向可知，發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，大力發展新能源汽車已成為各大車企的重點發展戰略[1]。目前，我國新能源汽車保有量還不足機動車保有量的1%，新能源汽車產銷量如圖1所示，新能源汽車中電動汽車的發展才剛剛起步。從產業鏈來看，下游動力電池回收和利用還未出現大量問題，但可借鑒國外動力電池回收利用發展現狀，對動力電池回收利用提前進行科學布局，構建完整體系，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，動力電池退役數量將穩定增長。動力電池的不正規回收將破壞土壤及水環境，甚至可能發生拆解安全事故，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生態文明是中華民族永續發展的千年大計，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，積極構建動力電池回收利用體系，是促進循環經濟發展的重要舉措之一。

本文將總結美、日、德等國家所構建的動力電池回收利用體系，并借鑒其先進的發展經驗，從專項立法、產業信息、市場模式、技術難點等角度剖析我國動力電池回收利用所面臨的現實及未來可能發生的問題。在目前的產業基礎上，結合已發展的報廢汽車回收利用體系進行換位思考，提出發展我國動力電池回收利用的未來趨勢及對策。研究結論一方面可供動力電池回收利用行業決策制定者進行參考，另一方面也為構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驗借鑒

1.1　美國

美國電動汽車產業起步較早，有力的政策環境使電動汽車產業快速發展，同時在美國健全的法律制度下，也構建起了完整的動力電池回收利用網絡體系。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[5]，各地制定可具體執行的動力電池回收利用法案，從而形成金字塔式的法律結構。完善的法律不僅保障了企業能有效地落實回收責任，也提高了民眾的回收意識。美國電池生產商建立了統一編碼標識來落實生產者責任制，可追溯系統保證了電池全生命周期的管理，同時企業注重技術研發，實現了動力電池資源高效利用。多樣式回收渠道豐富了回收網絡，其中包括政府部門、電池制造商以及專業電池回收公司，各主體充分利用市場機制進行運作以獲得最大利潤。此外，美國電池協會還設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、回收經濟性差等問題。美國動力電池回收利用網絡體系如圖2所示。

圖2　美國動力電池回收利用網絡體系

1.2　日本

日本不僅擁有完善的循環經濟立法體系，同時循環經濟產業在日本也十分發達。受限于戰略資源儲備，為緩解動力電池隨意處置所帶來的環境污染，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]，先明確政府管理監督、企業生產負責以及個人環保義務等規定，再制定專項法案對動力電池如何回收利用作出具體說明，各個環節步步緊扣，使動力電池回收利用在法律制度下朝著規模化方向穩定發展。同時，日本先進企業把動力電池回收利用與生產研發視為同等重要的任務，如動力電池回收利用的測試與評估、戰略金屬的提取與再利用等研發項目。日本民眾良好的環保意識，使動力電池能夠有效地梯級利用及重復利用，同時優化了動力電池的價值鏈，產業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絡體系如圖3所示。

圖3　日本動力電池回收利用網絡體系

1.3　德國

德國電動汽車的發展與國內基本同步，但其憑借對生產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《國家電動汽車發展計劃》中把動力電池回收利用作為研發重點項目之一，尤其重視戰略金屬資源（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]，由德國環境部主要負責執行。在一系列法規的要求下，產業鏈上下游各主體均有其應承擔的責任和義務，各大車企有責任對動力電池進行回收利用，消費者也有義務將動力電池交至指定的回收機構。此外，德國電池回收聯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，在各地均設有回收網點，能有效防止電池的不正規流向，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絡體系如圖4所示。

圖4　德國動力電池回收利用網絡體系

1.4　經驗借鑒

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，動力電池循環產業的發展核心在于產業鏈上各主體責任的積極落實，這需要政府部門、行業協會、生產廠商、消費用戶、回收企業等積極承擔責任，具體借鑒經驗如圖5所示，合力構建能有效實施動力電池回收利用的利益共同體。

圖5　美、日、德發達國家的經驗借鑒

在借鑒國外先進經驗的基礎上，對我國動力電池回收利用體系構建作如下思考：我國動力電池還未大規模退役報廢，提前構建動力電池回收利用體系，布局動力電池回收利用產業，對促進我國循環經濟發展有著重要意義。但產業健康發展的本質在于各主體利益的保證，做到基礎的規模化，信息的互通化，流程的有序化，企業的集群化后，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

目前，我國動力電池回收利用的政策環境主要以綜合性法律為指導，各部委發布相關政策及規定來引導產業發展。綜合性法律主要有《環境保護法》、《固體廢物污染環境防治法》、《清潔生產促進法》、《循環經濟促進法》等，其中明確了循環體系中各主體的責任，主要目的是推進綠色環保型、資源節約型社會的建設。關于動力電池回收利用首次在2006年頒布的《汽車產品回收利用技術政策》中提及，至今已出臺了一系列相關政策，這一階段的政策及重點內容見表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]，政策內容使該產業僅停留在各主體主動承擔責任的層面，因此，只有大型企業能夠積極履責，對于中、小型企業，履責并不能夠帶來可觀的經濟效益，無法有效解決市場存在的問題，動力電池回收利用產業仍需專項立法來進行嚴格規范。

表1　2006-2017年動力電池回收利用政策法規及重點內容

2.2　產業信息不對稱

我國生產的動力電池種類繁多，結構復雜，設計原則無統一標準，電動汽車安裝位置不一致，安裝方式多樣化，公開拆卸、拆解作業指導書不清晰。這一系列產業上下游信息的不對稱導致回收利用不規范，安全要求無法得到滿足，并且極易產生二次污染[9]。生產研發與回收利用人員配置不對稱，產業注重產品正向開發而忽視逆向體系構建，回收利用人員多未經過專業培訓導致技術水平有限。動力電池所帶來的利益多集中在產業鏈上游，產業鏈的不均衡發展造成了利益與責任的不對稱現象，影響了產業鏈生態的健康發展。

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，動力電池還未大規模退役，回收利用市場也未發展起來，政策規劃體系尚未真正運作，致使回收利用的利益無法共享。電池生產商及新能源車企多未設立自身回收機構，推廣力度明顯不足；用戶關于動力電池流向的概念不清晰，多數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模小。回收電池多樣化，且無先進技術裝備，很難實現經濟效益。各環節出現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　技術難點未突破

動力電池回收利用行業技術門檻相對較高，提質增效還需突破技術難點。目前面臨的主要技術問題，首先是回收利用路線復雜，多樣式動力電池的回收利用工藝不統一，回收難度大，回收利用率無法得到保證。其次是產業基礎設備落后，無智能壽命檢測設備。無標準拆卸、拆解設備，無高效回收提取設備。再次是利用技術積累不足，無大量專業動力電池利用人才，未充分挖掘梯級利用場景。最后是技術標準體系缺乏，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從動力電池設計、生產、銷售、回收、利用等環節入手，每一個環節都應認真思考，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業尚未真正成型，提前制定法律法規，構建回收利用網絡，研發先進技術，完善配套體系，將會有力地促進動力電池回收利用產業朝著流程化、專業化、規模化的趨勢健康發展。我國動力電池回收利用未來發展體系如圖6所示。

圖6　我國動力電池回收利用未來發展體系

立足于我國目前存在及未來可能發生的問題，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業的發展提出對策和建議。

3.1　儲備產業下游專業型人才鏈

動力電池回收利用產業能夠快速有序發展的關鍵在于人才的培養與儲備。動力電池回收利用全流程涉及范圍廣，操作專業性強，要求安全性高，拆卸時要應對不同車企電池的不統一安裝，梯級利用需要專業剩余價值評估人員，資源高效利用要求對電池實現精細拆解。此外，應盡快滿足該產業對先進技術研發、流程信息管理、使用數據挖掘等專業型人才培養的迫切需求，以應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定增長期，因此，對專業型人才的儲備培養要有緊迫感。

3.2　構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業存在的問題[11]。動力電池全生命周期涉及開發、生產、使用、回收、再利用等多個環節，任一環節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像人擁有身份證一樣，擁有唯一的編碼信息，各環節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，還應設立專業的動力電池全生命周期信息管理機構，以便及時進行數據分析，提煉動力電池生命規律，優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生命鏈。

3.3　加強產業涉及各主體責任鏈

動力電池回收利用產業涉及面廣，包括電池生產商、新能源車企、用戶、專業回收商、電池綜合利用企業等。加強產業鏈各主體責任分擔意識，驅動上下游企業合作共贏；落實生產者責任延伸制度，避免追逐補貼而忽視電池質量；強化用戶應盡的環保責任，培育綠色消費理念；推進回收利用行業承擔規范處置責任，構建生態回收利用網絡。同時，政府部門、行業協會、科研高校也應承擔相應的管理監督、創設押金、提升技術等責任。

3.4　優化回收利用配置網空間鏈

動力電池逆向物流網絡的構建，能夠有效實現資源配置價值的最大化。動力電池不同于其它汽車產品，其對回收利用環節有著極其嚴格的要求，各環節應深耕細作到精準分類、專業運輸、安全倉儲以及高效檢測等。同時還應充分結合多種回收渠道，探索動力電池再利用的不同模式，合理進行產業鏈條資源配置，最大限度降低實施成本，實現動力電池全生命周期價值的最優化。

3.5　提升動力電池全產業價值鏈

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業的價值，首先，應開拓電池再利用消費市場，培育以循環利用產品為主導的綠色消費市場。其次，加大技術研發投入，攻關精細高效拆解、金屬材料定向循環等技術難點，提升戰略資源的核心競爭力。最后，產業發展還需專項立法、政策激勵、資本投入以及資源整合等舉措。總之，只有全產業目標一致，協同攻關，才能有效實現動力電池回收利用的綜合效益。

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