電池回收，日本有何經驗

文/

動力電池回收，是一個“等風來”的邊緣行業。一方面，它橫跨新能源汽車、化工、冶煉（工業基礎），從工業應用回到基礎工業，處于“邊界地帶”；另一方面，它暫時不招人待見，因為做了賠錢。

正因為如此，業內都在等待“風起的時候”——廢舊電池的規模足夠大、回收技術成熟到不造成額外的環境負擔、收益覆蓋回收過程的成本。

再利用非最終歸宿

純電動產品進入市場已經超過10年，但在2015年之前，全球累計銷量只有35萬輛。電池方案各異（早期的鉛酸，隨后的鎳氫、鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰），更為關鍵的是，當時并未建立數據追蹤系統。后者用于監控動力電池在全壽命周期所處的階段。這導致了回收和再利用的成本高昂。

由于規模和技術原因，目前在電池回收生態上盈利很難。虧空誰來承擔？要么由政府提供補貼，要么由廠商或者供應商在整車售價中加入“廢舊電池處理費”。如果由消費者埋單，將對新能源消費構成打擊。

所謂“二次利用”的方向，大致是作為固定儲能單元，用于家庭、公共基礎設施風光（風能+太陽能）臨時儲能。

不過，二次利用只是推遲了拆解，而不能避免。動力電池容量跌至80%，將進入“第二生命期”，當剩余40%容量時，拆解回收將不可避免。基于同樣的理由，雖然世界各國都在尋求建立以鋰電池為核心的回收再利用系統，但尚無一個國家建立可溯源、環境友好、減量化、能盈利的電池回收體系。

豐田體系

但是，這并不表明無先例可循。從上世紀90年代開始，豐田開發的混動產品開始在全球銷售。在2007年，豐田的HEV全球累計銷量100萬輛，2017年突破1000萬輛，截至今年7月底全球累計銷量1600萬輛，其中中國銷量100萬輛。雖然中國銷量增速很快，但從早期累積量上來說，并非主要回收市場。豐田HEV電池的主要回收市場，仍是美國、日本和歐洲。目前豐田混合動力汽車的年銷量大約在150萬輛左右，其中美國的銷售區間為25萬-30萬輛、歐洲為30萬-40萬輛，日本本土穩定在65萬輛左右。

不過，HEV電池為鎳氫電池，而且體積和容量都比較小（1KWh）。豐田在1998年開始啟動鎳氫電池回收計劃，在2009年建立回收指導，承諾100%回收。到2013年，開始嘗試梯次利用。

豐田等著經銷商門店積累了足夠數量的電池后，通過以舊換新取回舊電池。與鋰電池相比，舊鎳氫電池堆積安全問題不大。這對于如今動輒數百上千單體的鋰電池來說，不具備借鑒意義。

豐田對到手舊電池進行測試和評估，分為進入“維修體系”、梯次利用和拆解報廢。

“維修體系”的說法有點令人費解。某些電池雖然整體性能不滿足使用要求，但只是個別單體指標欠佳，更換后重新組裝為新PACK。

梯次利用其實到目前為止沒有太多大型項目。為數不多值得夸耀的，是豐田提供了黃石公園的設施儲能系統。

而拆解報廢則遇到比較大的環境難題。2012年，豐田與日本重化學工業公司合作，宣稱可以回收80%的金屬（主要是鎳）。

在歐洲，豐田與法國SNAM公司、比利時優美科集團合作，由后兩者回收鋰電池和鎳氫電池中的金屬。

顯然，豐田不想在歐洲處理煩人的電解液，就必須借助于本地公司的工業體系。

日本的回收體系，正處于從鎳氫向鋰電池過渡的階段。起步較早，架構最齊全，技術也處于略領先的地步，實用性已經得到驗證，惟一有問題的是規模。日本回收的經驗，到底價值幾何，能否用于鋰電池大規模回收體系，在2023年之前會得到驗證。

麻煩在于電解液

電池走到拆解回收這一步，麻煩也就隨之產生了。主要回收價值集中于電池正極（金屬鹽）和殼體（一般是鋁合金）。負極（石墨）過于廉價，不值得回收，幸好石墨并不污染環境。隔膜是高分子材料，廉價且不容易回收，污染性不大，只是不易降解。最大的麻煩就在于電解液，基本沒有回收價值，又不能丟棄，處理過程中仍產生廢水、廢氣和廢料，沒有經濟回報，卻必須要減量化、無害化。

電解液處理，一般先通過機械方法泄流、壓榨，收集起來，然后將廢氣通入廢水吸收，再用氧化方式處理廢水，令其“可生化性”（達到在自然環境下無公害地降解），再通過沉淀反應去除沉淀物，用活性炭、反滲透膜形成吸附-超濾組合技術，去除有機污染物，達到中水標準。

需要指出，這只是原理上的描述，具體處理方法非常復雜。電解液回收是專利集中的部分，既是難點，也是消耗能源/資源比較多，卻無利可圖的部分。大多數主機廠既沒有能力，也沒有意愿建立這樣的電解液專業處理流程。將之委托給專業廠家，讓專業的公司做專業的事，比較合理。

“協作機構”與4R，誰能引領

廣泛意義上，日本的廢品回收體系是全球最完善的。在動力電池回收上，以企業為主導，利用零售商、汽車經銷商或者加油站的服務網絡向消費者回收廢舊電池，回收路線與銷售路線相反。和中國一樣，政府明確規定，生產商是電池回收的責任主體。政府給予相應補助，提高回收積極性。

日產與住友的合資公司，加上夏普、NEC等，都在謀求“再利用”動力電池，用于風光儲能。日產推出了太陽能街燈，將退役電池與街燈上光伏板連接，白天儲能，晚上街燈釋能照明，可以孤立運行，不依賴電網，適合自然災害下應急供電。考慮到日本是臺風地震多發國家，這么做有現實意義。

本田也聲稱啟動電池“再生計劃”，也有二次利用的規劃。不同的是，本田計劃自己拆解廢舊電池，提取鈷、鎳等金屬。但對于電解液等處理，并未提及。

不過，本田也與SNAM公司合作，其中的處理流程和產能，很可能由后者提供。

2018年9月，在經產省的撮合下，豐田、日產等企業聯合啟動了退役電池回收項目。此前各家都已有了各自的回收計劃，有的已經付諸實施多年，為什么還要在“日本制造商協會”的框架內協調聯合行動呢？

官方說法是“實現可持續發展”，這其實是暗示，各自為戰大概率虧本，難以長期自持。

各大廠商共同出資成立了“日本汽車循環利用協作機構”，總部位于東京，在日本各地建立了7個工廠，同時建立更多的電池回收點。

從此以后，主機商可以將舊電池交給協作機構來處理，前者按比例向后者繳納處理費即可。

同樣在2018年，日產與住友的合資公司4R能源公司成立了，這是日本第一家專門從事鋰電池循環利用的工廠。但是，尚未聽說“日本汽車循環利用協作機構”與早幾個月成立4R有什么業務往來。前者的優勢在于廣泛的回收體系，后者則是標準商業化運作，從鋰電池回收真正能賺到錢。他們都沒有向公眾解釋，如何處理無法賺錢但又不能回避的電解液。

當前，全球范圍內純電產品已經放量，而且純電PACK量大、回收潛力高，積累量追上HEV和PHEV的小電池，只是時間問題。不過，2019年、2020年全球范圍內的動力電池回收是走低的。兩個原因：一則新一代鋰電池技術更先進、壽命更長；二則大多數EV產品仍處于生命周期的中早期，還未到梯次利用階段，更不要說報廢處理。而2023年之后，預計回收規模將突破100GWh，到那時才能真正建立起相對完善的回收體系。

日本的回收體系，正處于從鎳氫向鋰電池過渡的階段。起步較早，架構最齊全，技術也處于略領先的地步（其實很難評估），實用性已經得到驗證，惟一有問題的是規模。日本回收的經驗，到底價值幾何，能否用于鋰電池大規模回收體系，在2023年之前會得到驗證。