鋰離子電池作為當(dāng)前純電動(dòng)汽車用電池研發(fā)的主要方向，在新能源汽車市場(chǎng)上有較好的應(yīng)用。雖然該類電池具備無(wú)記憶性、自放電率低、高比能量、高比功率等優(yōu)點(diǎn)，但是由于鋰離子的活性會(huì)隨著使用而不斷降低，鋰電池的容量會(huì)在使用過(guò)程中自然衰減。業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，當(dāng)動(dòng)力電池的容量衰減至額定容量的80%以下時(shí)，它就不再適用于電動(dòng)汽車。在此標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，中國(guó)汽車技術(shù)研究中心預(yù)測(cè)，到2018年至2020年，全國(guó)累計(jì)報(bào)廢動(dòng)力蓄電池將達(dá)12萬(wàn)至20萬(wàn)噸；到2025年，動(dòng)力蓄電池年報(bào)廢量或達(dá)35萬(wàn)噸。65zesmc
不過(guò)，動(dòng)力電池的生命并不在被汽車淘汰的那一刻終結(jié)，它還能在其他領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)剩下的價(jià)值。動(dòng)力電池的全生命周期一般包括生產(chǎn)、使用、報(bào)廢、分解以及再利用。“如何充分利用每顆電池且不污染環(huán)境”這涉及動(dòng)力電池的梯次利用和回收體系。65zesmc
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圖1 動(dòng)力電池全生命周期過(guò)程圖 制圖：國(guó)際電子商情65zesmc
淘汰掉的動(dòng)力電池還有哪些用處？
目前，市面上常見(jiàn)的純電動(dòng)汽車主要采用磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)表明，在以1C的充放電倍率給三元鋰電池持續(xù)充放電，經(jīng)過(guò)800-1000次充電循環(huán)后，電池的容量降低到新電池容量的80%。在相同條件下，磷酸鐵鋰電池的理論循環(huán)壽命可達(dá)2000+次。不過(guò)，在極高溫或極低溫等工作環(huán)境中，電池的使用壽命一般會(huì)有不同程度的縮減。一些主流的電池廠家承諾，在標(biāo)準(zhǔn)條件下三元電芯充放電循環(huán)次數(shù)＞500次。電芯組裝成電池包時(shí)，其電壓和內(nèi)阻可能不一致，致使循環(huán)壽命降為400次左右。65zesmc
據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定，動(dòng)力電池容量衰減至80%以下，則要求強(qiáng)制回收。以最新上市的比亞迪e2標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版為例，該款車型是一輛純電動(dòng)汽車，內(nèi)置永磁同步電機(jī)和三元鋰電池組，綜合工況續(xù)航里程為305kM。眾所周知，車輛的實(shí)際行駛的距離往往低于綜合工況續(xù)航里程數(shù)，有車友在城際高速測(cè)試出比亞迪e2標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版的實(shí)際續(xù)航里程為231 kM。按照三元鋰電池組實(shí)際循環(huán)壽命400次來(lái)算，該車型在行駛9.24-12.2萬(wàn)公里后就需要換新的電池。換掉的電池經(jīng)過(guò)回收機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單處理，還能應(yīng)用在低速電動(dòng)車、電動(dòng)自行車、儲(chǔ)能設(shè)備中。65zesmc
梯次利用和拆解回收有什么區(qū)別？
動(dòng)力電池的處理方式主要有梯次利用和拆解回收兩種。以電動(dòng)乘用車為例，動(dòng)力電池在汽車內(nèi)部主要以電池Pack（電池包）的形式集成，電池包被回收以后還需要拆散成單顆電芯，然后做剩余壽命檢測(cè)，再進(jìn)行分選、系統(tǒng)集成。經(jīng)過(guò)多道程序之后，再投入到低速電動(dòng)車、電動(dòng)自行車、儲(chǔ)能設(shè)備等應(yīng)用中。而容量＜50%的電池不具備梯次利用的條件，它需要進(jìn)入到下一個(gè)環(huán)節(jié)，由專業(yè)的動(dòng)力電池回收機(jī)構(gòu)進(jìn)行拆解回收。65zesmc
拆解回收大致的操作流程是：將電池放入鹽水中徹底放電，放完電后再破碎處理，提取可再利用的材料。比如，從廢棄的三元鋰電池中，可以提取出鎳、鈷、錳、鋁等材料。只是廢舊電池若處置不當(dāng)，很容易帶來(lái)環(huán)境污染。如何在分解過(guò)程中保證不污染環(huán)境？提取的材料還能給企業(yè)帶來(lái)盈利？這需要企業(yè)和政府的共同努力。65zesmc
當(dāng)前動(dòng)力電池回收面臨的困難
2015年，我國(guó)超越美國(guó)成為全球最大的電動(dòng)汽車市場(chǎng)。該年度，中國(guó)電動(dòng)汽車銷量首次破10萬(wàn)輛，達(dá)到33.11萬(wàn)輛。同時(shí)，這也意味著隨著電動(dòng)汽車日益普及，與之配套的動(dòng)力電池也迎來(lái)了新的發(fā)展。65zesmc
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圖2 2012-2020年中國(guó)新能源汽車銷量趨勢(shì) 制圖：國(guó)際電子商情65zesmc
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圖3 2014-2021年中國(guó)動(dòng)力電池總裝機(jī)量預(yù)測(cè) 制圖：國(guó)際電子商情65zesmc
而根據(jù)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的特性，一輛電動(dòng)汽車行駛10-12萬(wàn)公里之后很可能電池容量衰減到80%以下。如果一輛純電動(dòng)汽車一年跑2萬(wàn)多公里，預(yù)計(jì)5-6年需要換新的電池。由此，業(yè)內(nèi)人士預(yù)估，截止至2019年年底，第一批電動(dòng)汽車報(bào)廢潮即將來(lái)臨，到2020年退役動(dòng)力蓄電池將達(dá)24GWh。另外，蓋世汽車研究院研報(bào)顯示，到2025年，我國(guó)需要回收舊電池容量預(yù)計(jì)達(dá)到137.4GWh。65zesmc
雖然動(dòng)力電池回收體系在理論上可形成閉環(huán)，但是在實(shí)際操作中，因成本高、利潤(rùn)低等問(wèn)題，導(dǎo)致回收較為困難。據(jù)媒體報(bào)道，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池回收市場(chǎng)主要有三大主力，包括以比亞迪、寧德時(shí)代等為主的整車及電池廠商，以格林美、天奇股份等為主的第三方回收機(jī)構(gòu)，還有以華友鈷業(yè)、廈門鎢業(yè)等為主的電池材料供應(yīng)商。65zesmc
除了上述的正規(guī)動(dòng)力電池回收廠家之外，在該行業(yè)還有很多不正規(guī)的小作坊。一些小商販用高于動(dòng)力電池回收廠家的價(jià)格收購(gòu)報(bào)廢動(dòng)力電池，把它們轉(zhuǎn)賣給小作坊。小作坊再通過(guò)拆解電池獲取可回收的材料，再通過(guò)販賣這些材料來(lái)盈利。小作坊往往并不考慮容量在50%-80%的電池還有梯次利用的空間，且在拆解的過(guò)程中也不正規(guī)，極有可能造成土壤污染。65zesmc
此外，寧德時(shí)代的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，將1噸磷酸鐵鋰通過(guò)梯次利用，可獲得3萬(wàn)元左右的收益，而直接回收原材料只能獲得1萬(wàn)元左右的收益。三元鋰電池的收益對(duì)比則更加明顯，1噸三元鋰電池通過(guò)梯次利用，可獲得8萬(wàn)元的收益，直接拆解只能獲得約4萬(wàn)元收益?？梢?jiàn)，小作坊式的回收并不能帶來(lái)更大的效益。65zesmc
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圖4 1噸動(dòng)力電池在正規(guī)廠家和小作坊手中的收益對(duì)比 制圖：國(guó)際電子商情65zesmc
同時(shí)，報(bào)廢的電池流入小作坊也加劇了梯次利用工作的難度。一些正規(guī)電池回收廠家因?yàn)闆](méi)有足夠的用來(lái)題詞利用的電池，導(dǎo)致工廠無(wú)法維持正常運(yùn)行。此時(shí)，建立起健全的動(dòng)力電池回收體系十分關(guān)鍵。65zesmc
我國(guó)頒布了一攬子動(dòng)力電池回收政策
目前，中國(guó)動(dòng)力電池回收工作在近年來(lái)已經(jīng)有了初步的發(fā)展。特別是從2018年開(kāi)始，以工信部、發(fā)改委帶頭的中央機(jī)構(gòu)陸續(xù)推出了一攬子政策。65zesmc
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表1 我國(guó)動(dòng)力電池回收政策匯總 制圖：國(guó)際電子商情65zesmc
值得注意的是，工信部在2019年11月7日發(fā)布《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)指南》中特別提到：動(dòng)力蓄電池（不包括鉛酸蓄電池），對(duì)其服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)選址、布局、場(chǎng)地、設(shè)施、安全管理、環(huán)保等提出要求，以及包裝、貯存、運(yùn)輸?shù)燃?xì)節(jié)進(jìn)行了規(guī)定。65zesmc
此外，還提到“回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)通過(guò)編碼采集工具等方式，采用信息 化手段詳細(xì)記錄電池編碼、電池類型、電池產(chǎn)品類型、電池 數(shù)量、電池來(lái)源、電池去向企業(yè)等相關(guān)信息，保留記錄三年備查，按照國(guó)家溯源管理有關(guān)規(guī)定，及時(shí)、準(zhǔn)確、規(guī)范地將信息反饋給新能源汽車生產(chǎn)或梯次利用等企業(yè)”。該指南相比于此前的行業(yè)規(guī)范，針對(duì)行業(yè)內(nèi)的準(zhǔn)入門檻及服務(wù)細(xì)則提出更高的要求，對(duì)動(dòng)力電池的源頭與去向進(jìn)行追蹤，保障了廢舊電池不落入小作坊。65zesmc
當(dāng)前政策剛剛發(fā)布，它將給動(dòng)力電池回收體系建設(shè)帶來(lái)怎樣的改變，目前仍待觀察。《國(guó)際電子商情》相信，經(jīng)過(guò)多個(gè)政策的鼓勵(lì)與規(guī)范，我國(guó)動(dòng)力電池回收將逐漸步入正軌。65zesmc
