深度解析|汽车电池回收与梯次利用——正面临哪些挑战

在“双碳”目标的推动下，汽车产业迫切需要建立创新低碳发展体系，以支撑其达成碳中和目标。随着中国新能源汽车市场的迅速增长，大量废旧动力电池的回收处理成为一个不可忽视的问题。

过去十年，废旧动力电池数量呈指数级上升趋势，预计到2025年将达到近50万吨，但是目前废旧动力电池的回收能力与其产生速度之间仍存在较大差距。

图源：北京工业大学循环经济研究所资源节约与循环利用技术实验室

电池产业发展面临的挑战

按照动力电池的平均寿命5-8年计算，第一代新能源汽车采用的电池组储能设备正逐渐接近其寿命的终点。新能源电池使用便利，推动了新能源汽车产业的快速发展，但在原料、回收等方面仍面临诸多挑战。

挑战一：原料供需困境

随着动力电池市场的高速发展，确保原材料的稳定供应变得至关重要。锂、钴和镍是电池材料中最关键的三种金属元素，然而，新矿产的供应速度远远跟不上急剧增长的电池需求，这导致这些金属原料价格的上涨，出现资源短缺的困境，严重制约电池产业发展。

挑战二：废旧电池处置困境

现有废旧电池回收体系不健全。新能源汽车产业目前多采用“从摇篮到坟墓”的开环生产模式，如果不妥善处置废旧动力电池，将对生态环境、经济发展和社会治理将产生不利影响，这与国家“双碳”目标背道而驰。

挑战三：电池回收技术困境

电池回收处置技术亟待提高。动力电池回收在具体环节上仍存在电池回收率低、具体应用场景不清晰和实现过程不流畅等问题。因此，对现行回收方式和电池的梯队利用进行梳理，提高废旧电池拆解效率、资源综合利用率，是电池回收面临的技术难题。

现有的电池回收模式

根据回收主体的不同，目前废旧动力电池回收主要有四种模式：

▨ 电池制造商回收

在废旧电池回收网络中，制造商可以通过建立自己的回收网络来完成回收流程；也可以与供应链上的其他公司合作，利用正向物流网络转化为逆向回收网络，形成回收的闭环。

日本丰田汽车公司建立了以电池企业为主导的回收模式。采用“逆向物流”的思路：电池制造商利用零售商、销售商、加油站等服务网络，免费从消费者手中回收废旧电池，然后交给专业的电池回收公司进行后续处理操作。

丰田回收动力电池

来源：丰田官网

▨ 新能源汽车企业回收

新能源汽车企业利用现有的销售分销网络，建立汽车销售站、4S店、售后服务站等回收服务站，或者建立专门的回收服务站来回收动力电池，并将回收的电池转移到正规拆解企业。

比亚迪是中国第一家布局新能源汽车市场的公司。比亚迪对废旧动力电池的回收主要通过授权的零售商或经销商：当客户需要更换汽车的动力电池时，零售商或经销商会将废旧动力电池运送到比亚迪工厂进行测试、维修、更换等一系列操作。

比亚迪电池回收点节选

来源：比亚迪官网

▨ 第三方回收

该模式下，制造商委托专业的第三方来负责废旧动力电池的回收。制造商根据厂家退回的电池的数量和型号计算服务费，向第三方公司进行支付。这种模式可以将回收的责任和风险转移给第三方公司，因此更适合小型制造商。

格林美GEM是中国认可的第三方回收公司。作为废旧动力电池回收领域的领军企业，GEM构建了从回收、再制造到梯次利用的全生命周期价值链，确保废旧动力电池最大限度的再利用。

格林美电池回收

图源：格林美官网

▨ 产业联盟回收

产业联盟回收模式是由行业内的动力电池生产商、电动汽车生产商或电池租赁公司组成的联盟进行电池的回收。在回收过程中，各成员之间的销售和服务网络相结合，形成闭环回收网络，实现废旧动力电池的集中回收。与单个制造商或零售商相比，行业联盟可以根据各自的优势进行划分和协作，确保整个回收产业链的完整性。

汽车电池的二次利用

▨ 梯次利用

梯次利用是指对回收的退役电池进行拆解、筛选、重组、系统集成、再利用的过程。

当动力电池容量低于80%时，其性能已经不能满足汽车正常行驶的要求，此时可以将废旧动力电池进行改造，应用到电池容量不高的低速电动车、储能等领域，实现梯次利用。废旧动力电池的梯次利用已成为热门话题，因其具有以下价值：

可以降低新电池的生产和电池的使用成本，创造巨大的经济价值；
可以减少二氧化碳的排放，从而对环境保护起到重要作用。

根据绿色和平组织的预测，假设80%的退役动力电池直接或经过修复后被市场吸收，那到2030年为止，全球退役电池梯次利用率将达到370.55GWh，创造150亿美元的总价值。

到2030年，中国将有153.98 GWh的退役电池梯次利用，与制造新电池相比，将创造总产值67.5亿美元，减少碳排放超过909万吨。

▨ 再生利用

当动力电池容量低于20%时，其性能与容量都已无法满足商业应用的要求，此时需要对动力电池进行再生利用。再生利用指的是通过化学方式提炼电池中镍钴锂等贵金属达到再造目的，实现资源循环。

目前行业的再生利用工艺已比较成熟，当前已形成以火法冶金、湿法冶金、生物冶金为标杆的多项回收工艺。

在国家政策的大力支持下，汽车电池回收利用迅速发展。龙头企业合作明显加强，多家高校、科研院所、动力电池生产企业、储能集成商合作布局梯次利用市场。通过借鉴先进地区的经验和做法，推进回收体系建设和产业技术创新，探索多元化商业模式，搭建专业化支撑平台。

随着新能源汽车的市场占有率逐步提高，大规模废旧动力电池将面临退役，废旧动力电池回收利用具有巨大的发展机遇和广阔的市场前景。为了尽可能地保护环境、节约资源，在循环经济下，政府、企业和消费者通过合作，对废旧动力电池进行回收利用、实现资源回收是非常重要的。

来源 :

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来源：绿色湾区双碳青年

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