經過十余年快速發展,中國已經成為全球最大的新能源汽車產銷國。去年全年的產銷量均接近千萬輛,市場占有率超過三成。
新能源汽車產銷高增長的背后,也意味著隨著時間的推移,每年退出流通的廢舊電池將持續增多。據新能源電池回收利用專業委員會的預測,截止到2027年,動力電池累計退役量將達到114萬噸。如果不能得到妥善處理,廢舊動力電池既造成環境污染,也是對社會資源的極大浪費。
根據我國發布的相關規定,新能源私家車在行駛60萬公里左右或者行駛時間達到5至8年左右,建議報廢,運營車則按照小、中、大型汽車有相應的年限強制報廢。根據行業估算,純電動汽車平均退役時間為10.3年。

當新能源汽車“退役潮”到來,如何處理廢舊動力電池成為新的行業課題。
通常而言,退役動力電池的處置方式有兩大類,即梯次利用和拆解再生。前者是將退役的動力電池應用在其他領域,后者則將廢舊電池徹底報廢后進行拆解、破碎、分選、材料修復或冶煉,提取里面的鋰、鈷、鎳、錳等高價值金屬元素,然后利用這些材料制造新的電池。
當動力電池能量衰減至70%以上,將基本難以滿足出行需求。建立了完整回收體系的動力電池企業通常會以梯次利用的方式,將廢舊動力電池應用在光儲充電站、儲能基地等場景中,大幅降低配建儲能的高額投資成本。
目前行業動力電池梯次利用會選擇磷酸鐵鋰電池,一方面磷酸鐵鋰本身含有的貴重金屬物不多,拆解利用效益不高;其次磷酸鐵鋰電池自燃溫度高于三元鋰電池,電池容量衰減后安全性相對更高。
動力電池梯次利用環節一般包括電池組拆解獲得單體、篩選檢測、配對重組、系統集成等步驟,其中余能檢測和配對重組是梯次利用工藝流程中較為關鍵的步驟。
由于動力電池電芯種類繁多,剩余效能區別較大,企業需要將使用情況類似,可以重組的電芯篩選出來,進行后續加工。
在配對重組環節,廠家會利用電池均衡技術來解決多個電芯的一致性問題。這需要工程技術人員考慮不同電芯的充放電電壓和充放電效率,并制定最優的解決方案,避免電池出現熱失控等不良狀態。
完成梯次利用之后,動力電池最終歸宿是拆解回收。動力電池中含有鋰、鈷、鎳等重要金屬,而這些金屬開采難度大、耗能和碳排放量大,且我國對外依存度較高。加強動力電池廢舊回收每年可滿足我國新能源汽車20%鋰、25%鈷和11%鎳的資源需求,緩解我國新能源關鍵原材料對外依存度。
目前市場上相對高效的鋰電池回收方法是火法回收技術和濕法回收技術。對比火法回收技術,濕法回收技術具有能耗低、回收效率高、產品純度高等優勢,被各家公司廣泛引用。
濕法回收過程包括濕法冶金、化學萃取及離子交換等流程。采用濕法冶煉回收,會對已失活的廢舊電池進行粉碎與研磨,以實現均質化,然后物理分選粉碎后的產物,以達到濕法回收的要求。
根據財通證券研報,采用濕法回收技術處理每噸廢舊電池,磷酸鐵鋰總回收利潤約為606元/噸,利潤率約為2.29%;三元電池總回收利潤約為8046元/噸,利潤率約為14.91%。
中國電動汽車百人會秘書長兼首席專家張永偉提出,再利用方面關鍵是標準和法規,現在還需要解決電池型號過多的問題。型號太多會推高梯次利用成本。資源再生方面也遇到了問題,不規范、落后企業擾亂市場競爭,也會造成再一次污染,影響了資源再生的循環經濟。
目前,工業和信息化部公示的符合廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件的白名單企業有156家,但天眼查顯示,國內動力電池相關回收企業注冊超過4萬家。這就意味著目前許多動力電池回收料正在被非正規市場分流。
今年兩會期間,多位兩會代表對動力電池回收難題建言獻策。全國政協委員、華晨寶馬里達工廠廠長張濤指出,當前退役動力電池回收體系準入門檻低、參與者眾多,要完善制度和政策,改善正規企業的生存空間。
她同時表示,動力電池生態設計、梯次利用、有價金屬高效提取等關鍵共性技術和裝備有待突破,退役電池評價與檢測體系需要進一步完善。“亟須明確退役動力電池放電、存儲以及梯次利用產品和電池殘值量等方面的相關標準,提高回收利用技術發展水平。”