基于循环经济视角的新能源汽车动力电池回收利用分析

2023-01-14曾思慧

中国资源综合利用 2022年12期

曾思慧

（广东省循环经济和资源综合利用协会，广州 510095）

作为新能源汽车的核心部件，动力电池容量降低至小于80%时，其通常不适宜在汽车上使用，需要进行退役处理。将循环经济理论引入动力电池处理中，可以对电池进行梯次利用或直接再生形成电池材料，创造出新的价值，在提升经济效益的同时保障社会的可持续发展。

1 新能源汽车动力电池回收利用与循环经济的联系

动力电池回收利用主要包括梯次利用和再生利用两种方式。目前，政策引导鼓励先梯次后再生，以充分挖掘动力电池的全生命周期剩余价值，并通过提高资源循环利用率来减少能源消耗与环境污染，实现循环经济发展理念下社会效益、环境效益、经济效益的有机统一。

1.1 贯彻循环经济理念

通常来看，新能源汽车动力电池的生命周期分为生产、利用、报废、拆解、再利用等环节，随着使用时间的延长，动力电池的容量会逐渐减低，当降到小于80%时，动力电池化学活性已经不能满足新能源汽车的行驶要求，就需要对动力电池进行退役处理。动力电池回收利用主要有2 个途径，一是通过检测对电池包、模组或电芯进行梯次利用，二是将电池材料、配件进行回收和资源化处理，以实现电池再生利用，进而减少电池原生的资源投入。动力电池原材料含有锂、镍、钴等金属，以金属钴为例，我国金属钴资源总量少但需求量大，95%需求量需要依靠进口满足[1]。随着新能源汽车行业的持续发展，我国动力电池生产在钴资源需求方面的矛盾愈发突出，但通过动力电池的回收利用就可以将其中的稀缺金属进行提取再利用。

1.2 加强对生态环境的保护

围绕生态文明建设，应构建与市场导向相适应的绿色技术创新体系，同时通过发展循环经济体系来实现资源的节约与循环利用。为实现经济发展与生态文明建设的有机统一，要构建与生态环境保护相适应的生产方式与产业结构，打造良好的空间格局。目前，我国新能源汽车所使用的动力电池包括三元锂电池、磷酸铁锂电池等，其中含有一定的毒性物质以及会对环境造成污染的化学物质，一旦处理不当，就会威胁生态环境。对动力电池进行回收利用，可以减少能源消耗，提升资源利用率，减少生产成本及污染治理成本。

2 基于循环经济视角的新能源汽车动力电池回收利用途径

2.1 拓宽动力电池回收渠道

为实现动力电池的有效回收利用，可以从拓宽回收渠道出发，合理构建完善的回收体系。首先，建立动力电池回收网点。选择新能源汽车保有量较高的地区建立动力电池回收网点，实现报废动力电池的有效回收利用。随着回收规模的扩大，可以将回收网点升级为区域回收中心，尽可能减少报废动力电池的周转次数，降低运输成本及事故风险。其次，引进动力电池回收智能化装置。为满足动力电池回收需求，可以借鉴垃圾分类回收方式，在合适的地点安装动力电池回收智能化装置，实现对动力电池的分类与回收。该装置不仅可以实现电池分类与回收，还能鼓励和引导消费者参与动力电池回收与循环经济发展，同时规范动力电池流向。值得注意的是，该装置的应用应遵循环境友好原则，保证电池性能的稳定性，避免对二次利用造成影响。最后，借助互联网技术实现动力电池回收。通过线上技术与新能源汽车车主建立联系，通过微信公众号、动力电池回收应用程序等形式打通动力电池线上回收渠道，既可以满足动力电池的报废处理要求，又可以大大提升电池中转的便利性，并保证将回收阶段对动力电池的破坏降到最低。

2.2 发挥产业联盟的重要作用

当前，美国、德国等发达国家已经根据动力电池生命周期对其回收结构展开深入研究，同时建立相应的回收示范项目[2]。在此期间，通过建立产业联盟的方式来积累动力电池回收经验，并为以往动力电池回收利用过程中存在的回收渠道单一、专业性不足等问题提供解决途径。对于我国来说，可以借鉴动力电池回收产业联盟模式，积极推动数据共享与资源共享，实现动力电池的回收处理与综合利用。然而，结合当前我国产业联盟行业体系的运行情况来看，大部分未能完全发挥其应有作用，主要原因是动力电池退役潮未暴发，且退役动力电池是双碳时期（碳达峰碳中和）的“风口”产物，容易“一哄而起”。因此，在未来发展过程中，我国有必要继续加大动力电池示范产业联盟建设方面的投入，实现二次利用链条之间的技术交流与密切协作，通过上下游企业合作来推动产品研发与技术创新。

2.3 扩大市场份额形成规模效应

新能源汽车行业需要充分认识到，动力电池回收具有广阔的发展前景，加大技术与人才方面的投入有助于实现经济效益的有效转化。技术投入还可以为智能电池管理系统的构建提供支持，解决以往电池管理与调用方面的问题，帮助企业扩大市场份额。与此同时，新能源汽车企业还可以与动力电池回收企业建立合作关系，构建统一的电池参考标准助力回收利用推广，并为后续的梯次利用提供便利条件。在此期间，新能源汽车企业还需要充分发挥生产者责任延伸责任主体作用，按级别逐渐构建网格化的回收网点，最大限度地发挥其规模效应，同时减少电池处理环节的成本投入。

2.4 打造动力电池回收网络

在新能源汽车保有量较高的地区建立区域回收中心，对动力电池进行集中回收，建立“回收服务网点/动力电池所有者—区域回收中心—综合利用企业”的三级回收体系，有效盘活现有回收服务网点资源，推进在区域范围内形成规模效应。鼓励区域回收中心规范建设梯次利用、拆解、再生利用等处置利用设施，对社会性电池所有者给予补贴，提高其移交废旧电池的积极性。此外，为最大限度地发挥废旧电池的利用价值，可以引导其实现由高到低的循环流动，将满足要求的电池进行梯次利用，其余电池材料进行再生利用，将完全不具备利用价值的电池进行无害化处理，进而实现完整动力电池回收网络的构建，如图1 所示。动力电池回收网络的构建不仅有助于省去以往动力电池回收利用过程中不必要的环节，节约建设成本，还可以将回收处理、梯次利用中存在的问题进行及时反馈，保证回收、拆解、检测、再利用等环节的有序推进，实现结构连接和关键技术应用的有效统一。值得注意的是，动力电池回收网络的构建离不开稳定的技术支持，可以将大数据、物联网、云计算等技术引入其中，打造信息化交流平台，解决以往存在的信息不对称问题，对区域动力电池的回收情况进行实时反馈，最大限度地满足本地区的动力电池回收需求。动力电池回收网点及信息平台应与新能源汽车企业及动力电池回收利用企业建立联系，保证各环节主体可以对动力电池回收利用情况进行跟踪监测，进而实现服务优化。

图1 动力电池回收网络结构

2.5 提升公众环保意识与社会责任感

对新能源汽车车主进行调查，动力电池处理上，37.1%的车主选择官方渠道回收处理；18.6%的车主选择当地非官方渠道回收；14.3%的车主选择报废处理；26.3%的车主虽有处理意向但不明确处理方式；3.7%的车主没有处理意向。由此可见，大多数新能源汽车车主对动力电池回收利用的认识不全面，同时没有形成良好的环保意识。针对这样的情况，应充分引导公众树立环保意识与社会责任感。对于新能源汽车生产企业来说，要落实生产者责任延伸制度，充分利用各种平台优势，加强回收服务网点和动力电池回收利用宣传，鼓励探索上门回收、有偿回购、以旧换新、车电分离等方式，提升车主参与动力电池回收的积极性，引导车主参与产业发展和协同治理[3]。对于新能源汽车车主来说，在购买汽车时应选择正规厂家的动力电池，尽可能减少劣质电池进入市场[4-5]。