基于新能源汽車動(dòng)力電池回收利用現(xiàn)狀的問(wèn)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(guò)程對(duì)環(huán)境的影響，得出在企業(yè)回收處理汽車電池的過(guò)程中對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響微乎其微，且可獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益;從個(gè)人、企業(yè)、國(guó)家三個(gè)層面剖析回收過(guò)程中存在的問(wèn)題并提出可行建議，以期該行業(yè)能有更好的發(fā)展。

關(guān)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(yuǎn)，實(shí)際上正要進(jìn)入高峰時(shí)段。據(jù)中國(guó)汽車技術(shù)研究中心的預(yù)測(cè)，到2020年，我國(guó)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池累計(jì)報(bào)廢量將達(dá)50萬(wàn)噸的規(guī)模。動(dòng)力電池處理得當(dāng)則有利于資源再利用，實(shí)現(xiàn)綠色和經(jīng)濟(jì)的共贏;若處理不當(dāng)，電池中的重金屬和酸性廢液容易對(duì)周邊環(huán)境等造成污染，違背保護(hù)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(chǔ)更多的電能量，而且具有循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率小、電池?zé)o記憶效應(yīng)和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，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(diǎn)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(dòng)力電池的梯次利用包括綜合利用、再生利用兩個(gè)方面。綜合利用可分為三個(gè)層級(jí)：

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

第二層級(jí)為電池模組梯次利用，將電池整包拆解成多個(gè)電池模組，對(duì)各個(gè)電池模組的容量、內(nèi)阻、自放電及一致性進(jìn)行檢測(cè)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(cè)的成本投入。該層級(jí)回收的電池模組主要用于備電場(chǎng)景，比如通信基站的備電，因長(zhǎng)時(shí)間處于浮充且充放電倍率比較低，對(duì)循環(huán)壽命要求不高。相比于全新電池，回收模組不僅質(zhì)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(guó)鐵塔集團(tuán)展開(kāi)深度合作，因?yàn)橥ㄐ呕颈姸啵梢源笈肯荽坞姵兀?018年累計(jì)出貨梯次電池超過(guò)400MWH，預(yù)計(jì)2019年出貨超過(guò)1GWH。

第三層級(jí)為電芯梯次利用，從包體到模組再拆解成電芯，對(duì)電芯進(jìn)行檢測(cè)分析后進(jìn)行篩選、配對(duì)及組合為模組或其他集成化產(chǎn)品。第三層級(jí)的回收電池多用于循環(huán)場(chǎng)景，比如儲(chǔ)能行業(yè)，梯次電池可應(yīng)用于集裝箱式商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)以及家庭戶用小型儲(chǔ)能系統(tǒng);低速車領(lǐng)域，其中可細(xì)分為低速四輪車、低速三輪車、場(chǎng)地車、叉車和AGV等;硅鐵一體化小儲(chǔ)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(jìn)行拆解、檢測(cè)、分類和裝配等，不涉及電池注液和重金屬排放等一系列會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響的活動(dòng)。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(méi)有污染。

3 新能源汽車電池回收所面臨的問(wèn)題

3.1 車主回收意愿強(qiáng)烈，但缺乏渠道

根據(jù)筆者對(duì)新能源汽車車主的問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果（見(jiàn)圖2），37.14%的車主打算將廢電池通過(guò)官方渠道回收處理，18.57%希望通過(guò)當(dāng)?shù)胤枪俜骄W(wǎng)點(diǎn)回收，14.29%的車主選擇報(bào)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(jié)果上不難看出，除知曉官方回收渠道外，有很多車主對(duì)于動(dòng)力電車的回收流程比較模糊。

3.2 回收點(diǎn)位分散，運(yùn)輸成本高

在政府和市場(chǎng)機(jī)制的推動(dòng)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(dòng)力電池回收領(lǐng)域，積極構(gòu)建動(dòng)力電池回收體系。由于經(jīng)濟(jì)、政策、氣候等原因，我國(guó)新能源汽車保有量較高的城市多集中在京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角及中部長(zhǎng)江沿岸地區(qū)。車主一般會(huì)選擇在相應(yīng)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(dòng)力電池的能力，所有的回收動(dòng)力電池都將會(huì)整體打包運(yùn)送至工廠進(jìn)行檢修。目前，動(dòng)力電池處理工廠主要分布在珠三角以及長(zhǎng)三角，而4S店卻是分布在全國(guó)不同城市，加之動(dòng)力電池密度高、重量大，運(yùn)輸成本高。回收電池從全國(guó)各地送至工廠檢修，再?gòu)墓S發(fā)往全國(guó)各地，這就造成了巨大的處置成本，無(wú)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(shí)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有待完善

盡管在2018年全國(guó)兩會(huì)中已有代表提出新能源汽車電池回收處理問(wèn)題，國(guó)家也已推行車用動(dòng)力電池回收利用拆解規(guī)范及技術(shù)政策，但政府逐漸“退補(bǔ)”的大環(huán)境對(duì)企業(yè)在電池回收處理方面的激勵(lì)作用越來(lái)越小。目前，市場(chǎng)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(zé)任延伸制的背景下，是否所有汽車企業(yè)都對(duì)電池進(jìn)行溯源并按拆解規(guī)范回收電池這一問(wèn)題，仍有待商榷。其中不乏逃避責(zé)任的企業(yè)，也有確實(shí)能力不夠，達(dá)不到規(guī)范要求的中小企業(yè)。

4 動(dòng)力電池回收的建議及改進(jìn)方案

4.1 提高宣傳力度，調(diào)動(dòng)電池回收積極性

加強(qiáng)消費(fèi)者對(duì)新能源汽車電池回收利用的關(guān)注，鼓勵(lì)優(yōu)先考慮主動(dòng)提供電池更換服務(wù)的企業(yè)，監(jiān)督和了解電池的回收后續(xù)。同時(shí)，相關(guān)企業(yè)應(yīng)積極配合車主了解行業(yè)信息，開(kāi)設(shè)消費(fèi)者熱線，為消費(fèi)者提供有幫助的信息。政府應(yīng)宣傳促成消費(fèi)者養(yǎng)成符合綠色經(jīng)濟(jì)的消費(fèi)習(xí)慣，形成環(huán)境友好的消費(fèi)需求，環(huán)環(huán)相扣市場(chǎng)也會(huì)隨之變化。

4.2 做好技術(shù)攻堅(jiān)，擴(kuò)大市場(chǎng)份額

企業(yè)在新能源汽車電池回收處理中應(yīng)該承擔(dān)起自身的責(zé)任。第一便是要做好技術(shù)攻關(guān)，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(gè)環(huán)節(jié)，更換以及廢棄等方面也需要著更先進(jìn)的技術(shù)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(jì)前景可觀，在技術(shù)及人才上的投入很大程度上能轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)利益。著力解決現(xiàn)階段電池管理系統(tǒng)不夠智能，無(wú)法智能化調(diào)用信息，SOC（State Of Charge）算法不夠精準(zhǔn)的問(wèn)題，設(shè)計(jì)出更智能化的電池管理系統(tǒng)。所以企業(yè)應(yīng)該加大對(duì)新能源汽車電池回收利用的投入，精進(jìn)技術(shù)，為綠色經(jīng)濟(jì)助力，迎接電池回收高峰期。

4.3 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，形成規(guī)模效益

車企與有關(guān)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(wú)法承擔(dān)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(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)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(xué)的新能源電池回收利用管理系統(tǒng)和統(tǒng)一電池、動(dòng)力系統(tǒng)、車架的溯源系統(tǒng)。同時(shí)利用市場(chǎng)無(wú)形的手，逐漸形成按級(jí)別分散的回收網(wǎng)點(diǎn)，擴(kuò)大規(guī)模效應(yīng)，減少處置成本。

4.4 政府合理扶持，共享“綠色經(jīng)濟(jì)”成果

政府根據(jù)企業(yè)和市場(chǎng)實(shí)際需要，出臺(tái)針對(duì)性政策。新能源動(dòng)力電池回收梯次利用對(duì)環(huán)境的影響較小，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益可觀，提供大量就業(yè)崗位，能為當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展創(chuàng)造機(jī)會(huì)。促進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)進(jìn)步，扶持新能源汽車電池回收企業(yè)對(duì)政府來(lái)說(shuō)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(wèn)題便是場(chǎng)地以及運(yùn)輸。為企業(yè)落地提供合適以及便于交通的場(chǎng)地，解決環(huán)境評(píng)估審批問(wèn)題，是政府需要為企業(yè)提供的便利。

4.5 政府加強(qiáng)必要措施，落實(shí)行業(yè)規(guī)范

政府根據(jù)市場(chǎng)實(shí)際情況和能力，在不影響環(huán)境的情況下適當(dāng)調(diào)整規(guī)范，以期平衡行業(yè)能力以更好落實(shí)行業(yè)規(guī)范，使政策更有效。對(duì)于惡意逃避電池回收責(zé)任的企業(yè)給予處罰，整頓行業(yè)風(fēng)氣，提高回收處理的效率。

5 結(jié)語(yǔ)

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?qū)訉酉蛳峦七M(jìn)，在每階段檢測(cè)組裝，實(shí)現(xiàn)能源的最大程度再利用。從消費(fèi)者、企業(yè)、政策三方面，得出存在消費(fèi)者回收渠道不足、企業(yè)回收高成本及政策落實(shí)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(wèn)題，同樣從消費(fèi)者、企業(yè)、政策方面，提出了相應(yīng)改進(jìn)新能源汽車電池回收利用的方案。

在實(shí)際應(yīng)用中，綜合研究各方面問(wèn)題，對(duì)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(fèi)者、企業(yè)、政府在采取舉措時(shí)進(jìn)行全方位的考慮。在各項(xiàng)研究例如針對(duì)新能源汽車電池政策、電池處理管理等技術(shù)提升、消費(fèi)者回收利用意愿的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步整合分析，補(bǔ)充大量一手信息，形成了囊括信息較為完善，有實(shí)際操作性的報(bào)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(jì)效益方面未來(lái)發(fā)展仍有很大空間，基本實(shí)現(xiàn)了綠色經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)，其發(fā)展未來(lái)仍值得期待和進(jìn)一步研究。

注：本項(xiàng)目成果受“2019年度上海大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃示范校”建設(shè)經(jīng)費(fèi)資助。課題編號(hào)201910273014。

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