做好电池回收，功在当代，利在千秋

1970-01-01 阅读： 711 瑞鹏观点

2016 年 12 月，工信部发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》（征求意见稿），明确了汽车生产企业承担动力蓄电池回收利用主体责任。生产者责任延伸制度（EPR）是指将生产者的责任延伸到产品的整个生命周期，特别是产品消费后的回收处理与再生利用阶段，要求生产者在产品全生命周期担责，把生产和回收串联起来，提升回收利用率。

2018 年 7 月，工信部、科技部等七部门联合印发《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》，决定在京津冀地区、山西、上海、江苏、浙江、安徽、广东等 17 个地区及中国铁塔开展新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作，并确定各试点地区相应的目标任务，这有助于建立相对集中、跨区联动的回收体系。随着相关政策的陆续出台，动力电池回收体系也将加速完善。动力电池回收试点工作的开展，标志着我国动力电池回收进入大规模实施阶段。

2020 年 7 月，工信部发布《2020年工作节能与综合利用工作要点》，要求推动新能源汽车动力蓄电池回收利用体系建设；深入开展试点工作，加快探索推广技术经济性强、环境友好的回收利用市场化模式，培育一批动力蓄电池回收利用骨干企业；研究制定《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法》，建立梯次利用产品评价机制；依托“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”，健全法规，督促企业加快履行溯源和回收责任。动力电池回收体系的评价机制及法律法规的完善，标志着我国动力电池回收体系框架正在日趋成熟。

虽然顶层设计逐步在完善，但目前动力电池回收受到以下三个问题的掣肘，使政策开展较为困难：

1.电池残值量的测量标准难以估计：动力电池在循环充放电过程中电池容量会逐渐衰减，当衰减至80%以下时，便达到退役状态。而目前对于动力电池的健康度 SOH（State-of-health）有很多种定义，包括根据容量衰减定义、根据剩余放电量定义剩余循环次数定义以及根据内阻定义。因此政策制定者对于动力电池残值剩余量的标准测定标准存在一定困难。

2.金属价格波动影响材料回收经济性：金属价格的波动会最终决定动力电池回收市场的盈亏，而金属价格又是受资源供给、技术进步、下游市场综合因素所影响，存在技术周期、产能周期，故金属价格是动力电池回收的市场驱动的决定性要素，既影响动力电池的商业模式，也影响政策制定和执行的有效性。

3.梯次利用技术标准：对于磷酸铁锂电池一个重要的回收方式就是梯次利用，梯次利用方式、安全性等因素困扰着标准制定，标准过高会造成梯次利用市场的萎缩，标准过低又不利于梯次利用市场长期发展。

因此，这些问题都需要在实践中不断总结、不断反馈，进一步完善政策标准、以及商业模式。

动力电池回收渠道与再生利用方法论

动力电池的回收过程中有不同的参与主体和回收路径，这主要是由于不同动力电池间存在销售方式、使用形式、所有权归属的不同。目前在我国，动力电池的回收渠道主要有小型回收公司、专业回收公司、政府回收中心。近年来，为规范动力电池回收市场，我国相继出台了动力电池拆解回收相关技术标准：

参考欧美发达国家的电池回收路径，动力电池生产商往往承担电池回收的主要责任，而参与主体中的电动汽车生产商和电池租赁公司起到配合动力电池生产商回收的作用。根据动力电池从消费者回收至动力电池生产商的路径经过的参与主体差异，理论上可分为三种回收路线。

第一种回收路径为废旧动力电池通过电动汽车经销商回收；第二种回收路径为通过电池租赁公司回收，废旧动力电池经过上述两种回收路径最终流向动力电池生产商（部分生产商也可以联合形成生产商联盟）进行回收处理；第三种回收路径最终流向为第三方回收公司回收处理，但是第三方回收公司需要依靠自主建立的动力电池的回收网点。

具体的，根据上述三种回收路线，参考逆向物流理论，可以建立不同的动力电池回收路径模式。分别是以日本为代表的动力电池生产商回收模式（包括经过电动汽车经销商、电池租赁公司）、以欧美国家为代表的行业联盟回收模式（动力电池生产商联合形成回收联盟）以及第三方回收模式。对于不同的公司类型，由于公司现状的区别，需要根据实际情况，选择不同的回收路径模式使得利益最大化。

磷酸铁锂电池的梯次利用和金属回收

磷酸铁锂电池回收后两大利用途径：梯次利用与拆解回收，这两个途径并不是排斥关系，而是互补关系。

废旧电池梯次利用是指动力电池在达到设计使用寿命时，通过修复、改装或再制造等方法使其能够在合适的工作位置继续使用的过程，而这个过程一般是同级或降级的应用形式。

废旧电池的拆解回收则主要指通过化学、物理或生物手段拆解废旧电池并回收其中的可利用资源。2017 年 2 月，国家出台的《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》提到，鼓励电池生产企业与综合利用企业合作，在保证安全可控前提下，按照先梯次利用后再生利用原则,对废旧动力蓄电池开展多层次、多用途的合理利用。

废旧磷酸铁锂动力电池回收后先梯次利用，后拆解回收，将最大化电池的退役后价值。动力电池的性能会随使用次数的增加而衰减，但当动力电池不能达到电动汽车的使用标准而退役时，其性能（电池容量）往往只下降到原性能的 80％。在电池性能仍维持在 80%-20%时，退役的动力电池可以经过相关的检测评价依次用于低功率电动车、电网储能、家庭储能领域。而当电池性能下降至 20%时，可以对其进行报废处理。

现行条件下，退役动力电池梯次利用在技术、市场上仍然存在较大的难度。

（1）技术角度看，动力电池与储能电池遵循的技术标准不同、储能领域对电池的温度性能要求高，而部分退役的动力电池可能达不到储能电池的使用要求、基于容量衰减机理分析建立电池寿命预测模型还不完善，造成梯度利用退役动力电池在评价检测环节出现困难。

（2）市场角度看，建立梯次利用逆向物流系统较为复杂，中间涉及的环节较多，比直接的物理、化学、生物拆解回收复杂、消费者心理上对梯次利用电芯的市场接受度较低。

相较于梯次利用，退役动力电池拆解回收在技术上则相对成熟。废旧的动力电池处理技术可以分为物理法、生物法及化学法；物理方法包括破碎浮选法和机械研磨法，但其分离效率极低，有价金属回收一般还需要后续的处理流程；生物法利用微生物分解代谢，实现金属离子的选择性浸出与回收，但是生物法基本还停留在实验室研究侧层面，离大规模应用有一定距离。

拆解回收的主流方法基本上属于化学法，包括三种处理工艺，火法处理、湿法处理、电极修复再生。火法处理是一种比较初级的废物处理方法，主要原理是将电池拆解或破碎后高温焚烧使电池内的有机物氧化分解，电极材料和包装材料中的金属元素转变为稳定的金属氧化物，然后再进行分离回收。湿法处理工艺的相关研究开展较多，主要原理是利用酸液和碱液将电极材料溶解，然后在液相中实现各元素的分离和提纯。电极修复再生工艺是近些年兴起的处理工艺，将废旧锂离子电池中的电极材料拆解分离，使用电化学或物理化学等方法处理，恢复其受损的结构、电化学性能，使得材料可以再次用于使用场合或作为制备新的电极材料的前驱体。