动力电池大规模退役潮已近在眼前

张泽华

有没有想过这样一个问题：

当有一天我们的锂矿等资源面临枯竭，我们新能源汽车产业迅猛发展的势头还能可持续吗？

2022年，我国动力电池装机量全球占比达到56.88%，新能源汽车销量全球占比达到64.66%，如果上游原材料如锂、镍、钴等资源面临枯竭，整个新能源产业体系势必面临“无源之水”的尴尬境遇。

虽然实际情况不会如此极端，但不可否认的一点是：在整个电池产业链条上，我们的关键原材料对外存在很高的依存度。

从当前现状来看，澳大利亚锂资源占全球供应份额约50%；印尼的镍资源占全球供应份额的50%；刚果（金）的钴资源占全球供应份额的73%（数据来源：中国汽车动力电池产业创新联盟）。2022年我国锂资源的进口比例就达到了7成以上。此前碳酸锂价格的大涨也让海外锂矿大赚特赚，以美国雅保为例，2022年全年的净销售额超过70亿美元，是2021年业绩的两倍多，相较于车企赚得单车微薄盈利，电池材料厂的利润直接翻了数倍。

产业发展的最大红利，白白被他人轻松攫取，让人不由地联想到——是不是在源头上拉闸，会造成真正的“卡脖子”？

站在全球竞争和我国汽车产业发展角度看，要更加重视资源，掌控资源，除了对外进行找矿、抢矿等战略行动，在内部提高整个社会的资源利用效率、节能减排、资源循环利用、可再生能源发展等势在必行，于动力电池产业而言，最好的方法就是做好回收与综合利用。按照新能源电池回收利用专业委员会的预测，截止到2027年动力电池累计退役量将达到114万t，马上要进入到高峰期，所以废旧动力电池回收利用也日益紧迫。那么，回收利用究竟能解决多少问题呢？当前梯次利用与再生利用的技术水平如何？整个回收链条上有何商业模式上的创新？我们又能否师法其他经济体的相关经验寻找新的突破点？这些问题在2023世界动力电池大会“动力电池回收与综合利用”主题论坛上都有相关研讨。

回收的三大利好

首先能以回收端反哺生产端。三元正极材料中锂、镍、钴元素含量均高于金属原矿，因此三元电池材料回收资源化利用是我国锂镍钴资源供给的重要补充。据中国汽车动力电池产业创新联盟编撰的《动力电池循环经济研究报告（2023）》预测，到2025年，车用动力电池对锂、镍和钴的需求量预计分别为15.5、26.1和6.4万MMT（金属吨）。如果届时将退役的三元電池全部再生，锂、镍、钴当年回收量可分别达到0.3万、2.0万、0.7万MMT。通过对退役电池的再生利用，将有效缓解我国资源对外的依赖程度。

当然，电池回收利用更涉及到整个新能源动力电池产业链、资源链的安全可控。天奇股份锂电池循环事业部的郁炜更是明言，循环产业我们不光要算经济帐，还要算一笔产业安全账。

其次可以满足安全与环保问题的要求。动力电池主要组成成分有正极、负极、电解液、隔膜以及外壳等等。其中正极材料中的镍、钴、锰等重金属如果不经过专业处理，会造成重金属污染，破坏环境酸碱平衡。负极材料中的导电剂和黏结剂，遇到明火或者高温可发生爆炸，造成粉尘污染、氟污染。而隔膜材料中的聚丙烯、聚乙烯，燃烧也会生成一氧化碳、醛类物质等环境污染物。电解液中的六氟磷酸锂属于有毒、强腐蚀性物质，并且大多数溶剂性质易燃，与空气混合可能形成爆炸物。

对动力电池的回收与再生利用不仅可以减少直接的安全与环保问题，还可以减少一次采矿的环境污染。有相关机构进行过统计，多数金属原矿的含量只有1%甚至更低，每提取1 t金属可能就需要排放100～200 t固废与数十吨废水。

最后也是最主要的是有助于推动“双碳”目标的实现。做好动力电池回收利用对于促进汽车产业全面绿色低碳转型，降低交通领域碳排放，提高能源、资源循环利用效率，实现“双碳”目标具有重要意义。当前以美国、欧盟、日本等发达国家、地区已经系统性地部署新一轮循环经济行动计划，逐渐在全球范围内构建涵盖动力电池全生命周期的“碳壁垒”。毕马威碳管理首席合伙人林晓东认为“碳壁垒”正是发达国家继续维持其竞争优势的重要依托，而做好动力电池回收利用相关工作，正是我们冲开“碳壁垒”的一把利器，也是构建我们自身碳优势的必然路径。

顶层设计任重道远

早在2007年，我国便前瞻性地要求新能源汽车生产企业服务承诺需包括动力电池回收相关内容，随后不断完善政策体系。从2018年开始，国家层面开始密集发布各项管理办法，在无国外经验借鉴的前提下，研究制定了包括《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》《新能源汽车动力蓄电池回收服务网点建设和运营指南》等适合我国国情的动力电池回收利用管理的“四梁八柱”政策体系。

总体来看，动力电池回收利用领域逐步构建以生产者责任延伸制度为基本原则的新能源电池回收利用政策体系框架，也正逐步形成、完善常态化行业监管机制。但是目前有关的政策措施均属于行政性文件，尽管明确了回收利用的主体责任，但是没有法律约束，导致难以保障相关主体责任的落实，相当一部分退役动力电池无法实现定点收集、定向流动、专业化回收，形成了个体粗放回收模式。

要想进行电池回收利用和梯次利用，一套完善的标准体系也是必要前提。据北京理工大学教授王震坡统计，当前我国现有的国标只有16项，行标只有20项，这些标准还没有办法满足动力电池回收利用和梯次利用产业链的要求。可以这么说，全行业依然处于无标准可寻，或有标准而不适用多领域电池回收利用，尚未形成完整的多领域电池回收利用标准体系，这又是一个亟待解决的难题。

中国科学院过程工程研究所工程技术委员会副主任曹宏斌认为当前顶层设计层面存在多部门协同不畅的问题，比如行业主要管理的单位属于工信部，涉及到安全问题需要归于应急管理部门，涉及到环境问题就要归于环境部门，这种管理上的交叉重叠一定会产生灰色或空白地带。由于退役动力电池回收利用的链条长、环节多、范围广，涉及管理制度、政策衔接及市场机制等诸多方面，这在顶层设计上更需要统筹兼顾，系统部署。

在前不久召开的国务院政策例行吹风会上，工信部副部长辛国斌更是明确指出要加快制定《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法》：“前面有一个暂行管理办法，试行了一段时间，要把它变成一个正式的管理制度，同时还要推动这项制度上升为行政法规，进一步增强约束力。要加快动力电池回收利用通用要求等标准研制，进一步完善动力电池的标准体系。”

风向正在转变

在新能源汽车产业发展初期，大小玩家跑步进场，一时间野蛮生长、鱼龙混杂，这在电池回收端表现更是明显。从2022年11月份到2023年4月底，碳酸锂价格从近60万元/t突然下降到20万元/t以下，大浪淘沙之下，行业完成第一轮洗牌。天能集团新材料事业部总裁孙星星据此断言道：“锂电回收赚快钱的风口或许已经过去，重视战略布局和渠道创新的企业风口才刚刚开始来临”。

产业发展到一定阶段，风向一定会随之而变。

目前工信部已经开展了四批规范企业评审工作，其中符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》的有84家之多，拥有过硬资质等同于获得下阶段市场竞争的“入场券”。

在商业模式方面，当前市场上统共有三种：其一是以第三方企业来主导的模式，由第三方企业自主建立回收网络，完成从电池回收到资源利用全过程。其二是电池企业主导的模式，利用渠道优势打造对电池材料的闭环回收和废电池的梯次利用。其三是主机厂主导的产业联盟形式，从整车的动力电池回收利用。

根据 2018 年颁布的《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，电池回收的主体责任由整车企业承担，这主要是从回收电池业务的便利性上考虑，整车企业追踪新能源车电池使用状态的条件最好。但实际上整车企业并不能通过电池回收获得显著收益，所以即便条件最好，但整车企业回收电池的意愿和动力并不强。宜宾天原锂电新材料有限公司董事长颜华认为当前电池回收体系的商业模式还处于摸石头过河阶段，无论是国家政府引导层面，还是市场自由竞争层面都还有很多工作要做。

其实在寻找到稳定可持续的商业模式前，想完全依靠市场手段推动电池回收行业快速落地并不现实，当前更为现实的路径是首先明确电池回收利用的责任与义务，在完成责任、义务的前提下，再去寻找电池回收长期可持续的盈利模式方为正途。

技术亟需攻关

报废后的新能源电池通常有两种处理方式，一种是继续进行梯次利用，另一种是直接进行回收再生利用。但是废旧电池即使进行梯次利用，最终也要走向拆解回收，而在进行拆解之前，需要首先进行最为关键的预处理过程。

所谓预处理，包括了放电、拆解金属外壳和分离电极材料等过程，其中涉及到自动化拆解技术、破碎分拣技术与智能化解离技术，合理而有效的预处理过程可以提前回收部分物料，降低后续电池回收工艺的难度，实现循环经济的利益最大化。在当前阶段，开发先进技术和装备、加强自动化和智能化转型成为紧迫选项。

梯次利用是指废旧电池退役后，整体或经过拆解、分类、检测、重组与装备等相关工艺，能够以电池包或模块或单体的形式再次应用到基站备电、储能、低速动力等相关目标领域的过程。现阶段，我国的梯次利用产业正处于示范工程向商业化转变的过渡阶段，在通信基站备电、低速车等领域已逐步进行商业化应用。从应用层面来看，电池运行数据缺失、相关标准缺乏给梯次利用的安全性、经济性带来很大挑战，其中寿命预测技术、检测分选技术、电池均衡技术是行业亟待突破的技术难点。

再生利用则是指对电池中有价元素再生，并将其资源化利用的过程，这也是所有动力电池的最终归宿。目前国内主要回收工艺技术以湿法路线为主，其优势在于可提取的稀贵金属比例较高，保证所提取金属可以重新回到动力电池。为了克服现有回收工艺存在的处理成本高、环境风险高、流程复杂等缺点，针对不同回收目标，行业发展出湿法火法联用、全组分无害化回收、低值组元的资源化和无害化处理、选择性提锂等技术。

回收率是回收企业技术研发追求的核心目标，也是企业赖以生存的保障。先进的企业镍钴资源回收利用率在95%左右，锂的回收也在90%以上，落后一点的企业锂资源回收利用率可能回收70%～80%。对于未来工艺和技术的演进趋势，南通北新新能科技股份有限公司常务副总经理戴旭闽分享了四点看法，简单归纳为“12字口诀”，第一个就是要“短工艺”，工艺流程缩短之后，人力资源的成本、辅料的成本、能耗的成本、生产的成本等等都可以降低下来，最重要是生产周转率也可以提高；第二是“低能耗”，要求在整個生产过程中不断地去降低能耗的水平；第三是“微损耗”，也就是提高回收率的问题。第四是“少排放”，强调企业社会责任和ESG的发展。随着上游原材料价格趋于稳定，可以预见的是技术优势将成为回收企业未来的核心竞争力。

全生命周期管理

新能源电池回收利用具有过程复杂、涉及环节多的特点，决定了产业链上下游的协同合作将成为必然趋势，但是目前汽车生产、动力电池生产、综合利用等企业之间还未建立有效的合作机制。

为了让汽车跑得更远，在电池包技术方面会选择减少模组环节，使用更多胶粘剂包括成组方式让电池包更加牢固，但这样一来又导致退役动力电池再重组的高成本、高风险，以及拆解难度加大。“这里面就会有矛和盾的关系，对于厂家来说希望制造出来的产品可以用得更久，是一个盾，但是做回收拆解的话可能第一步就是要打造锐利之矛，进行精细化无损的快捷拆解。” 格林美股份有限公司副总经理张宇平解释道。

对此，北京理工大学教授王震坡提出了利用大数据赋能回收利用体系建设的解决方案。他认为产业链上下游信息的不对称导致了一系列难题，包括上下游电池退役信息相互获取不易，以及交易价格不透明等等，而通过大数据平台可以掌握企业的前端车辆应用数据和电池静态数据，在进行相应的预测之后把数据信息给回收利用企业予以参考，这样“在平台上可以找到电池，电池也可以找到用户”，让电池在回收利用梯次利用过程中更透明，交易更让人省心。

早在2018年，工信部发布实施溯源管理暂行规定，要求对电池实行统一编码，为每一块电池赋予“身份证”，并上线“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”，其以编码为信息载体，可对各环节主体履行回收利用责任情况实施监测，并已收集了动力电池从生产、使用、退役及回收利用的全生命周期溯源大数据。截至2021年底，1 000余家产业链上下游企业完成国家溯源平台注册，超过800万辆的车辆信息和1 100万包电池包信息录入溯源平台，可以说在制度上我们的溯源管理上的规划并不晚。

全生命周期管理不仅要体验在信息溯源上，在前端产品设计、商业运营模式上还应注重“全生命”的理念。一方面在前期设计生产阶段就考虑动力电池标准化、可梯次利用设计及易拆卸设计，能够降低全生命周期成本的同时便于报废后统一回收利用与处理。另一方面，推广使用换电等商业模式，在整车企业持有电池产权的前提下，便于控制电池资产流动性，在资源集中管理的同时利于回收和梯次利用。

他山之石

欧洲在电池回收利用的制度设计上目前被认为是最完善的。

2022年欧盟理事会和欧洲议会就《欧盟电池与废电池法规》达成临时协议，这份《新电池法》当中对电池回收的主体责任和协作方责任做出详细规定，提出电池回收的主体责任由电池企业承担，同时对电池的分销商、终端用户、拆解商也提出了强制性要求，要求电池回收利用每个环节的主体都必须担负起将废旧电池交到电池企业手中的义务，整个回收利用形成了闭环。而中国在电池报废之后的管理并未形成闭环，大量电池流入小作坊和不合规的回收企业。

“欧盟这么做也是跟其资源禀赋有密切关系，因为这些关键原材料他们自己没有，必须把所有进口到欧盟的商品能够回收利用的都利用上，才能解决其在资源禀赋上处于劣势的问题。” 毕马威中国区欧盟绿色协议及碳管理首席合伙人林晓东解释其背后的深层逻辑，在新电池法案之前还有一套《关键原材料法案》，同样是对关键原材料的回收、利用做了非常具体以及苛刻的规定，这是一脉相承的产物。林晓东认为欧盟法规是一个非常精密的仪器，对电池的管理做了非常精细的规定，比如在电池生产过程当中，如果使用再生材料，国内会很轻易地把碳足迹计算为零，但是欧盟会有专门的因子库来辅助大家计算，在第一次生命，第二次生命，甚至第三次生命之间做一个分配，从而形成一个更加精确的碳足迹数字。

此外林晓东认为日本的回收体系对于我们有很大的借鉴意义。由于日本早先就形成了非常完善的回收网络，理论上来讲针对动力电池的回收利用不再需要新的法律法规，只要在此基础上增加一些技术标准就可以完成关于动力电池回收的相关制度建设。在此基础上，日本车企不仅成功实现了动力电池中重要金属元素的多次利用 ，还在全球建立了梯次回收产业链。“丰田不仅向全世界售卖电池回收解决方案，还自己做相关认证，这个恰恰就是基于日本完善的回收体系，这些都是非常值得我们参考的案例。”

中汽市场观点：

总而言之，动力电池回收与综合利用最根本、最核心的就是要做好动力电池的全生命周期管理，而要达成这一点，首先是要形成一套集成攻关的系统，由政府、企业以及专家组成的专项机构把电池生产、使用、维护、回收、退役等各环节集成起来通盘考虑，最终落成系统解决方案。由此才能进行下一步，也即形成共创共享的信息溯源，这要求产业链上的各方务必如实上传电池状态信息，并且也都能通过共享平台了解其他环节的电池信息。接下来的重点工作就是做好检查与督导，专项机构对未履责的企业进行约谈或执行相关的惩罚措施。如此統筹规划，层层压实，才能做到全流程管理，真正可回收。

近些年各地方政府也正积极开展全生命周期溯源管理的试点工作，比如湖南省曾用专项资金公开招标“电池回收利用系统集成攻关实施方案”，对回收网络体系建设、电池性能检测评价、残余价值预估、梯次产品一致性管理等技术及产业化进行集中攻关，然后以电池回收利用产业联盟的形式引导产业链企业落实电池的溯源管理。为了确保该方案的有效实施，湖南省工信、科技、生环、交通运输、商务、市场监督、能源七部门形成联动机制，统筹全生命周期溯源管理工作。下一步，从国家维度、从更高的层面推进电池全生命周期溯源管理工作势在必行，并且这一时机正逐渐成熟。

2023年1—5月，我国回收利用废旧动力电池11.5万t，已经超过去年全年总量。庞大的产业链条以及新能源赛道上的先发优势，正助推着循环再生产业飞速发展。过去十年，我们经历了从小到大的过程，下一阶段，有必要理清从大到强，从强到好的路径。好比一条大河，干流汹涌至极，蔓延到细枝末节只是时间问题，但如何让整个“水系”的生态更好、更健康地成熟起来，值得我们每一个人深入思考。