山西省动力电池回收产业的问题及对策

刘凯 高思远

摘要：随着新能源汽车保有量的加速提升，动力电池的回收利用也成为我国发展循环经济背景下的重要议题之一。据此分析了我国及山西省动力电池产业发展现状，对动力电池回收的必要性和现有的回收模式进行了研究，并结合国外动力电池回收的先进经验和山西省面临的问题，对山西省未来的动力电池回收产业发展提出了建议。

关键词：动力电池；回收产业；回收模式

中图分类号：U473  收稿日期：2023-12-20

DOI：1019999/jcnki1004-0226202402003

1 前言

国家发展改革委印发的《“十四五”循环经济发展规划》指出，“十四五”时期我国要大力发展循环经济，推进资源节约集约利用，构建资源循环型产业体系和废旧物资循环利用体系，以实现保障国家资源安全，推动实现碳达峰、碳中和，促进生态文明建设的目标。其中，废旧动力电池循环利用是我国“十四五”时期循环经济领域的六大重点行动之一。

自2012年起步以来，我国新能源汽车市场发展速度不断增长。据中国汽车工业协会的统计，2013年我国新能源汽车销量为1.8万辆，而2022年全国新能源汽车销量已达到688.7万辆，新能源汽车保有量达到1 310万辆，全国新能源汽车持有量占汽车总量的4.10%[1]。

与此同时，动力电池的退役数量也在逐年增加。当动力电池的容量降低到80%以下时，就会因为无法满足新能源汽车的需求而遭到淘汰。按目前的技术水平，新能源汽车动力电池通常在5～8年后就进入退役阶段。根据中国汽车技术研究中心公布的数据，在2025年我国预计将有78万t的动力电池进入退役期。

这些废旧电池不仅含有可循环使用的金属资源，也含有可能破坏生态环境的重金属和电解液等各类有害物质，同时，处置不当的废旧动力电池还可能引起安全事故。因此，加强对动力电池回收产业体系的深入研究，对于实现循环经济体系的建设有着重大的意义[2]。

2 我国及山西省动力电池回收产业发展现状

2.1 政策体系建設情况

在新能源汽车推广之初，我国就开始关注动力电池的回收利用政策体系建设。目前来看，相关政策的发布可以分为三个阶段。

a.2007-2011年属于提前谋划阶段，例如2009年我国颁布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》，要求新能源汽车生产企业应当建立完整的销售和售后服务管理体系，包括政策和零部件（如电池）回收。

b.2012-2017年，伴随着动力电池回收产业的发展，相关的政策也对动力电池回收提出了更加具体的要求。2016年，工信部等五部委出台的《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策》对电动汽车动力蓄电池设计和生产、废旧动力蓄电池回收和利用作出技术要求，并提出相关促进措施。

c.2018年以后，动力电池的回收产业进入规模化发展期，相关的政策体系开始逐步形成。2018年工信部等七部门联合发布了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，标志着动力电池回收管理体系开始建立。同年，工信部等七部委发布的《关于做好新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作的通知》，确定京津冀地区、山西省、上海市、江苏省等省市地区为试点地区。

2020年，工信部发布《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》，对企业布局与项目选址，技术、装备和工艺，资源综合利用及能耗，环境保护，产品质量和职业教育等方面作出规范要求。此外，我国还出台了《车用动力电池回收利用单体拆解技术规范》《废旧动力蓄电池回收服务规范》等动力电池回收相关标准规范文件[3]。

作为第一批次的新能源汽车蓄电池回收利用试点地区，山西省在2019年下发了《山西省废铅蓄电池集中收集和跨区域转运制度试点工作实施方案》，在山西省范围内建立了废铅蓄电池收集转运处置体系，并每年对废铅蓄电池收集利用单位进行规范化督察考核。在《山西省节能与资源综合利用2020年行动计划》中，将新能源汽车动力蓄电池回收利用体系的建设作为主要任务之一。在《山西省制造业绿色低碳发展2023年行动计划》中提出，要推动新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用的行业规范管理。

2.2 行业发展情况

自2018年以来，我国共有四批次、88家企业进入了符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》的企业名单。这些企业中约58%属于梯次利用企业，37%属于再生利用企业[4]。至2022年底，山西省电动汽车保有量约28.75万辆，占全省机动车保有量的3.01%，同比增长51.38%。其中，太原市电动汽车保有量约占全省的40%[5]。在退役动力电池回收利用方面，山西铁塔新能源动力电池梯次利用改造项目及山西汾西重工退役动力电池梯次利用和再生利用生产技术研究项目得到了大力支持。至2023年初，山西省已有超过400个回收服务网点被纳入工信部新能源汽车动力蓄电池回收服务网点信息库。

3 动力电池回收的必要性和技术模式分析

3.1 必要性分析

3.1.1 经济效益

退役的动力电池虽然不能为汽车提供充足的动力，但仍然可以用于电网、通信基站等领域实现梯次利用，节约新电池的制造和采购成本。此外，目前的动力电池包含了锂、钴、锰、镍等贵金属，按照中国汽车技术研究中心的数据分析，到2025年，从退役动力电池中回收的锂、钴、锰、镍可以分别达到1.43万t、1.76万t、1，76万t和4.68万t，这些贵金属如果可以得到充分的利用，可以节约大量的资源开采和进口成本，并且缓解相关资源的供需矛盾。

3.1.2 环境保护与安全效益

废旧动力电池包含的锂、钴、铜、铝等金属，如果不进行回收处理，就会对土壤、水资源造成污染。废旧动力电池的电解液中，含有碳酸二乙酯、碳酸二甲酯等易燃的化学物质，此外还有六氟磷酸锂等含氟盐类，这些物质经分解后会形成氟化氢、氟化锂等对人体和自然环境产生危害的毒性物质。同时，动力电池的回收利用也可以起到减少碳排放的作用。由于从废旧动力电池中提取出的金属是高纯度的原料，与原矿提炼相比，废旧动力电池在回收、拆解和再生利用等过程中产生的碳排放量会明显降低。此外，妥善处置废旧动力电池可以避免动力电池由于电池短路、过充、过放、过热等原因，发生爆炸引起火灾；也可以避免电解液暴露于室内空气中或受热时形成的PF5白色烟气对人体器官造成侵蚀性伤害[6]。

3.2 动力电池回收技术与模式

3.2.1 动力电池回收技术

目前主要的电池回收技术包括梯次利用和再生利用两种。

a.梯次利用技术是指将退役的动力电池用于储能系统、低速电动车和其他对电池性能要求较低的场景，从而实现对电池剩余容量价值的充分利用。例如将退役动力电池用于快速充电站以缓解电网压力，或者用于电动自行车等对电池能量密度要求较低的设备。由于退役动力电池的性能状况受到使用环境、使用时间等复杂因素的共同影响，因此，在梯次利用前需要对电池的荷电状态、健康状态等进行评估，将状态相近的电池划分为同一类，用于相匹配的领域。

b.再生利用是指对于经过评估后，各项指标显示已经没有使用价值的退役动力电池，或者已经经过梯次利用的动力电池，进行材料的回收利用。在这一过程中，回收企业会使用化学、物理、生物回收等方法，将退役动力电池包含的金属等成分进行分解和提取，实现资源的循环使用[7]。

3.2.2 動力电池回收模式

目前动力电池回收模式分为自营模式、联盟模式、外包模式和政府回收模式四种。

a.自营模式。自营模式按照主体的不同又可以分为汽车制造商回收或者动力电池生产商回收两种模式。在自营模式下，汽车制造商或者电池生产商在企业依托已有的销售网络建设动力电池的回收体系。消费者可以将无法使用的退役动力电池交给汽车销售网点，再由汽车制造商返还给电池生产商，电池生产商给车企支付一定的费用。对于报废的新能源汽车，拆解厂会将动力电池出售给汽车制造商或者动力电池生产商。但自营模式对企业的资金、管理能力要求较高。例如，宁德时代建设有自己的电池回收点，广汽新能源汽车公司对废旧动力电池通过自建工厂对其进行梯次利用。

b.联盟模式。联盟模式是指由整车企业牵头，将产业供应链上所有成员的经销网络和技术整合在一起，用于动力电池的回收，以此来增加回收活动的效率效果并降低回收成本。在这种模式下，汽车制造商、动力电池生产商或者电池租赁公司会共同出资设立管理组织并建设物流网络。但这种模式需要各参与方有较高的协同运作水平。例如，上汽集团与格林美、上海华东拆车股份有限公司等共建动力电池回收网点；奇瑞万达与光华科技合作建立回收网络，对动力电池进行回收处理。

c.外包模式。外包模式下，汽车制造商将动力电池的回收处理业务交给专业的第三方动力电池回收企业。这种模式需要第三方有独立建设回收系统的能力，可以完整地进行退役动力电池的运输、存储、再销售等业务活动，但目前第三方回收企业的技术水平参差不齐，回收质量不能得到保障[8]。

d.政府回收模式。政府回收模式是由政府主导，通过设立专门的回收点和回收机构来负责电池回收。政府会通过补贴政策、押金返还政策、奖惩政策等方式，鼓励电动汽车消费者参与动力电池回收。这种模式能够确保电池得到妥善处理，避免对环境造成污染。

4 国外动力电池回收管理经验

4.1 欧盟

欧盟在动力电池回收方面起步较早，现在已经在该领域形成了完备的法律制度体系。欧盟出台的主要指令有《关于报废汽车的指令》（2000/53/EC）、《电池指令》（2006/66/EC）、《关于废物的指令》（2008/98/EC）、《电池回收条例》（493/2012号）等，欧盟各个国家根据这些指令，再结合本国情况，出台相应的法律法规。

2008年，欧盟开始推行强制的生产者责任制，要求动力电池的生产企业承担回收退役动力电池的主要责任。动力电池回收渠道一般通过产业联盟的方式建立，回收费用由动力电池生产企业承担，消费端则通过交付押金的形式促使消费者主动上交废旧动力电池。

2020年，欧盟发布了欧盟新电池法规，将电池的管控方式由指令上升为法规。该法规对电池的安全性、标签标识、废旧电池的收集、处理等都做了详细的规定，并要求对达到特定标准的动力电池建立数字化电池护照，从而推动废旧动力电池回收的规模化运行。

4.2 美国

美国关于废旧动力电池回收也有较为完善的管理制度，建立了联邦、州级和地方三层次的废旧电池回收利用监管体系。美国联邦政府出台了《含汞和可充电电池管理法案》《普通废物管理办法》等法案，强化对动力电池生产、运输等环节的管理。联邦政府的《资源保护和再生法》《清洁空气法》等法规，也对电池生产商和废旧电池回收企业做出了监管要求。美国一些州政府也出台了地方性法规，通过生产者责任制和押金制度，推动废旧动力电池的回收。

例如，2005年由美国加州政府公布的《可充电电池回收与再利用法案》，规定了产业链各环节企业的责任与义务。美国地方政府则主要通过落实联邦政府和州政府的法律法规，结合环保意识的宣传，对废旧电池回收产业的各个环节实施严格的监督管理。2021年，美国能源部车辆技术办公室发布了《国家锂电池蓝图（2021-2030）》，提出了在美国建立车用动力电池完整竞争价值链的分阶段目标。

除了各级政府，美国还有国际电池协会（BCI）负责向公众普及动力电池回收的相关法律法规、分类方式、回收流程等信息，引导个人和企业参与到废旧动力电池的回收活动中。此外，美国国家实验室、汽车生产商和资源回收商还积极开发新技术，促进废旧动力电池中贵金属的提取利用。

4.3 日本

从2000年起，日本就开始构建动力电池的回收体系。日本的动力电池回收产业是由电池生产企业主导的，由于日本全民都对资源循环利用有较高的认同，消费者通常会主动将废旧动力电池免费返还给电池零售商或者汽车生产商，再由第三方回收企业进行处理。

在法律制度建设中，日本的废旧动力电池回收法律分为基础、综合和专项三个层面。基础层面的《促进建立循环型社会基本法》对废物处理原则、政府建立循环型社会的具体职责和企业的责任做出了规定。综合层面则通过《废弃物处理法》《资源有效利用促进法》，对各类电池的回收量制定了目标，并规定废旧动力电池生产商有义务建立收集和再循环系统，消费者则有义务将废旧电池送至专门的回收机构。专项法层面，通过《汽车回收再生利用法》对报废汽车回收拆解企业的电池拆卸义务做出了规定[9]。

5 山西省动力电池回收领域存在的问题

5.1 政策落实有难度

在《山西省“十四五”新技术规划》《山西省人民政府关于加快建立健全我省绿色低碳循环发展经济体系的实施意见》等政策性文件中，均提到了要推进动力蓄电池溯源管理和回收利用，落实生产者责任延伸制度，加快动力电池全生命周期价值评估、梯级利用与回收利用等技术。但这些文件大多提供的是指引性建议，在落实过程中可能出现职权交叉等情况，同时，缺乏对动力电池回收全流程进行监督指导的政策性文件，没有明确地对回收责任和回收费用承担主体进行划分和确定，缺乏奖惩条款和强制性措施，这些都不利于政策的落实。

5.2 动力电池回收机制不成熟

山西省内尚未建立起贯通动力电池回收、拆解、运输、再利用的管理体系。由于动力电池回收涉及的企业众多，退役电池的回收路径难以实现完整溯源。回收利用处于无序竞争中，由于不规范的回收公司不需要对环保及运营投入过多的成本，使得大多数废旧动力电池被中小回收公司或者小作坊取得。这些回收公司的处理技术简单，设备简陋，而不同来源的动力电池在设计和制造方面有很大的差别，容易由于拆解不当带来安全和环保隐患。

5.3 梯次利用规模效益不足

目前，山西省退役動力电池的梯次利用集中于充电宝、电动车换电等领域，规模效益不足，这就导致梯次利用的退役动力电池没有足够的价格优势参与市场竞争。并且退役动力电池的安全和质量也难以得到市场的广泛认可，这也限制了梯次利用市场的扩大。至2023年，山西共有锂电池产业基地19个，其中运城锂电池基地5个，朔州4个，晋中3个，长治、阳泉各2个，太原、吕梁、忻州各1个。但与上海、广州等地相比，山西省动力电池的产业集群化、规模化程度和层次仍有差距，配套设施也并不完善，这就使得回收企业较难获取充足的利润用于支撑动力电池的持续回收处理。

5.4 回收利用技术水平有待提高

当前，山西省的动力电池回收利用技术主要采用“机械法”和传统的“湿法冶金”工艺进行预处理及后续提炼。这些处理过程中产生的废水、能耗、废气和噪音，也给环境带来了很大的负担。此外，目前关于梯次利用技术、模式和自动化技术、设备的研究也缺少突破性进展，对于废旧动力电池的状态无法做到系统性评定。

5.5 动力电池回收知识普及不到位

目前，山西省大多数新能源汽车消费者尚未进入电池更换环节，汽车销售商、媒体、政府、第三方组织等相关主体并没有充分发挥提前宣传的作用，忽略了消费者作为退役动力电池的来源，对正规渠道回收率起着决定性的作用。因此公众对动力电池回收利用的关注度并不高，也缺乏相应的了解渠道，这并不利于动力电池回收相关政策的实际执行效果。

6 山西省动力电池回收产业未来发展建议

6.1 完善政策措施和监管机制

结合《中华人民共和国循环经济促进法》等相关法律中规定的奖惩措施，结合地方发展实际和需要，在充分调研的基础上，出台政策性文件。对动力电池整个生命周期的管理出台具有可操作性的监管实施细则，明确动力电池回收产业中的责任主体，发挥财政补贴、罚款、行政处罚的作用，落实生产者责任制的执行，加大对合法合规回收渠道的支持力度，对运作不规范、不合法的回收企业进行实质性的处罚。使动力电池的回收利用实现规范化和法制化。同时，建立管理部门和公众双重监督制度，明确各部门的责任划分。

6.2 建立动力电池溯源平台

基于区块链等先进数字技术，由政府部门搭建动力电池回收溯源信息化平台，实现对动力电池全生命周期的管理，对动力电池在生产、销售、维修、更换、回收、综合利用等各流程中电池状态、位置等信息进行实时跟踪，从而实现动力电池去向可追、节点可控、责任可究。还可以开发消费者使用端口，使消费者可以实现动力电池更换和回收的线上预约。

6.3 发挥产业联盟的作用

可以由政府部门主导，建立多方企业共同参与的动力电池回收联盟，从而实现风险的分担和资源的共享，充分利用汽车制造商的销售网点进行回收网点的开拓，充分发挥电池制造企业和第三方回收企业在电池处理专业技术上的优势。结合动力电池溯源平台的共享化信息，实现动力电池“生产-使用-回收-梯次利用-再生利用”的产业链建设。

6.4 重视人才培养和技术研发

应通过专项研究基金、政策补贴等形式，支持龙头企业、科研机构进行动力电池循环利用的关键技术研究，为技术成果的转化提供平台。可以依托山西铁塔新能源动力电池梯次利用改造等项目，重点开展退役电池性能的评估检测、快速筛选以及高效的废旧电池处理再利用技术。通过专业检测评价设备和技术的提升，使动力电池实现多层次利用、多用途的利用，延长动力电池使用寿命。通过采用更先进的制备工艺，最大化地实现废旧动力电池各类元素的提取和循环利用。

6.5 提高消费者责任意识

发挥媒体和销售商的宣传作用，加强对民众的环保和安全意识教育，提高消费者对动力电池回收的重视程度。试点建设动力电池回收的“押金制度”和奖励制度，通过适当的贴现，促使消费者在电池退役后将电池自主交还给正规的回收渠道。减少动力电池流入非法回收渠道带来的安全和环境污染风险。

7 结语

动力电池的回收可以带来极高的经济和环境保护效益。山西作为传统的能源大省，正处在经济转型的关键时刻，应充分借鉴国内外先进经验，完善动力电池等产业的发展，率先形成循环型生产方式和生活方式，构建循环经济发展新格局，走出一条具有山西特色的绿色低碳循环发展之路。

参考文献：

[1]赖志颖，赖文斌，林楚园，等.退役动力电池回收利用的现状及碳核算研究进展[J/OL].过程工程学报：1-12[2023-10-30].

[2]焦建玲，潘正涛，李晶晶.考虑再利用的经济效益与排放效率的动力电池回收模式选择[J/OL].中国管理科学：1-16[2023-10-30].

[3]杨俊峰，余跃，王曦.新能源汽车动力电池回收利用进展、挑战和建议[J].绿色矿冶，2023，39（2）：11-13+18.

[4]洪祖喜.上海市新能源汽车动力电池回收现状与发展展望[J].节能与环保，2023（3）：46-48.

[5]山西省人民政府办公厅.山西省电动汽车充（换）电基础设施建设“十四五”规划和三年行动计划[EB/OL].[2023-12-10].https：//www.shanxi.gov.cn/zfxxgk/zfxxgkzl/fdzdgknr/lzyj/szfbgtwj/202307/t20230711_8912790.shtml

[6]刘宜，尚闽，谭刚，等.动力锂电池规范回收利用效益及对策分析[EB/OL].[2023-12-10].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/43.1129.TM.20230921.0746.002.html.

[7]杨梦华，岳丽宏，王璐.废旧电池回收工艺及模式研究现状[J].电源技术，2023，47（4）：430-433.

[8]黄娟，刘诗琪，杨璐，等.新能源汽车动力电池回收现状分析[J].中国储运，2023（5）：73-74.

[9]韩帅帅，邓毅，侯贵光，等.废旧动力锂电池回收利用的国际经验及借鉴意义[J].环境保护，2023，51（增3）：83-86.

作者简介：

刘凯，男，1990年生，博士，研究方向为物流与供应链。

基金项目：山西省哲学社会科学规划项目（2022YJ143）