新能源汽車用廢舊動力蓄電池綜合利用分析及對策研究

王攀 徐樹杰 艾崇 吳蒙

中國汽車技術研究中心 北京市 100176

1 引言

為應對氣候變化，環(huán)境污染，資源枯竭等世界性難題，發(fā)展新能源汽車成為工業(yè)發(fā)達國家的共識。目前，我國也面臨著嚴重的環(huán)境污染、原油對外依賴度居高不下、傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨困境的諸多問題，因而發(fā)展新能源汽車也成為我國國家戰(zhàn)略的必然選擇。據(jù)2015年發(fā)布的《新能源汽車藍皮書》介紹[1]，隨著扶持政策和市場環(huán)境的雙重驅動，我國新能源汽車的產(chǎn)銷量快速攀升。我國于2009年開始大規(guī)模推廣應用新能源汽車，按照新能源乘用車動力蓄電池的設計壽命一般為6-8年計算，2015年后動力蓄電池逐漸步入大規(guī)模報廢期。預計到2020年前后，我國純電動乘用車和混合動力乘用車動力電池的累計報廢量將會達到12萬噸-17萬噸[2]。

2 加強廢舊動力蓄電池綜合利用的必要性

作為循環(huán)經(jīng)濟的重要組成部分，加強廢舊動力蓄電池綜合利用，不僅能帶來巨大的環(huán)境效益，同時也將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

2.1 降低新能源汽車高價位，促進市場消費

從新能源汽車的成本構成看，電池驅動系統(tǒng)占據(jù)了電動汽車成本的30-45%，而動力蓄電池又占據(jù)電池驅動系統(tǒng)成本構成的約75-85%[3]。動力蓄電池綜合利介于新能源汽車和動力蓄電池生產(chǎn)的中間環(huán)節(jié)，通過對廢舊動力蓄電池進行拆卸、拆解、檢測和分類后的二次使用，實現(xiàn)動力電池梯級再利用，從而可實現(xiàn)動力蓄電池成本降低30-60%的目標。因此，推動廢舊動力蓄電池的綜合利用，對于大幅降低電池成本，并加快新能源汽車的推廣應用尤為重要。

2.2 實現(xiàn)能源梯級利用，緩解能源危機

新能源汽車對動力蓄電池的性能要求較高，當電池容量衰減至初始容量的80%以下時，將不能滿足動力需求，導致車輛續(xù)駛里程會明顯減少，但仍然可滿足其他性能要求較低的應用領域，如電動自行車、游覽車、場地用車、充換電站儲能、移動基站、家庭電能調節(jié)等，即實現(xiàn)動力蓄電池的梯級利用。通過建立動力蓄電池的梯級利用體系，避免資源低效率再生利用，充分利用剩余能源，可降低新生電池的資源能源消耗，緩解我國日趨嚴重的能源危機。

2.3 節(jié)約自然資源，促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展

動力蓄電池由于性能的特殊要求，不僅含有鐵、鋁、石墨等常見自然資源，還含有鋰、鈷、鎳等貴金屬，同時含有電解液、稀土元素等寶貴資源。這些材料均來源于不可再生的自然資源，隨著我國新能源汽車的快速發(fā)展，以上資源消耗量逐年增加，資源供給日益緊張。廢舊動力蓄電池作為“城市礦產(chǎn)”的重要組成部分，所含貴金屬的比例通常比原礦高，回收利用價值顯著。因此，開展廢舊動力蓄電池綜合利用，不僅可以節(jié)約寶貴的自然資源，更可成為資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)中的新增長點，開啟循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的新領域。

3 我國動力蓄電池綜合利用政策法規(guī)介紹

我國歷來高度重視環(huán)境保護和資源綜合利用等問題，并通過立法加強引導和監(jiān)督管理，相繼頒布了《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》、《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進法》、《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》、《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟促進法》等法律。為了有效解決動力蓄電池報廢及綜合利用問題，國務院于2012年6月28日發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，明確提出要制定動力蓄電池回收利用管理辦法，建立梯級利用和回收管理體系；2014年7月21日，國務院辦公廳又發(fā)布《關于加快新能源汽車推廣應用的指導意見》，提出研究制定動力蓄電池回收利用政策，探索利用基金、押金、強制回收等方式促進廢舊動力蓄電池回收，建立健全廢舊動力蓄電池循環(huán)利用體系的建議。

3.1 新能源汽車動力蓄電池回收利用技術政策

為引導電動汽車動力蓄電池有序回收利用，保障人身安全，防止環(huán)境污染，促進資源再生，國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部聯(lián)合組織研究制定了《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策（征求意見稿）》（以下簡稱《技術政策》），于今年9月正式向社會公開征求意見，有望年底正式發(fā)布實施。首次針對動力蓄電池行業(yè)提出了以下引導性管理政策[4]：

（1）明確了動力蓄電池回收利用工作的責任主體?；谏a(chǎn)者責任延伸制度，電動汽車生產(chǎn)企業(yè)和動力蓄電池生產(chǎn)企業(yè)（含進口商）、梯級利用電池生產(chǎn)企業(yè)及報廢汽車回收拆解企業(yè)分別承擔各自領域內廢舊動力蓄電池的回收利用的主要責任。

（2）明確動力蓄電池回收利用企業(yè)的規(guī)范條件，規(guī)范行業(yè)秩序。規(guī)定只有相關授權資質的企業(yè)可開展回收業(yè)務，只有滿足一定拆解、熱解、破碎分選、冶煉等相關要求的企業(yè)才可開展綜合利用業(yè)務，嚴格把控市場準入門檻，規(guī)范行業(yè)秩序，保障產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

（3）鼓勵進行廢舊動力蓄電池梯級利用，引導技術進步。國家支持動力蓄電池生產(chǎn)企業(yè)或具備相應技術條件的再生利用企業(yè)開展廢舊動力蓄電池梯級利用，適時建立相應的質量管理體系和梯級利用產(chǎn)品的認證制度。

3.2 行業(yè)規(guī)范條件

2015年3月，工業(yè)和信息化部編制并發(fā)布了《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》，采取公告管理方式，加強對汽車動力蓄電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引導和規(guī)范，從設計、生產(chǎn)源頭支撐后端的回收及綜合利用。目前，已完成《新能源汽車用廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件（征求意見稿）》的編制，該文件從規(guī)模、設備設施、技術能力、環(huán)保、安全等方面提出具體要求，正在廣泛征求行業(yè)意見，即將發(fā)布實施，以推動該行業(yè)規(guī)范化、專業(yè)化發(fā)展。

3.3 標準體系

為了適應我國新能源汽車發(fā)展形勢，目前全國汽車標準化技術委員會車用動力電池回收利用標準起草工作組已完成國標《車用動力電池回收利用 拆解規(guī)范》、《車用動力電池回收利用 余能檢測》技術審查工作，并正在開展廢舊車用動力蓄電池拆卸、包裝運輸、儲存、梯次利用、材料回收等方面的前期研究和立項推動工作，以完善促進廢舊動力蓄電池再生利用標準支撐體系。

4 提高廢舊動力蓄電池綜合利用的對策與建議

針對我國廢舊動力蓄電池綜合利用現(xiàn)狀及存在的問題，為緩解我國汽車工業(yè)發(fā)展面臨的資源與環(huán)境制約壓力，促進新能源汽車的推廣應用。本文嘗試從政府、企業(yè)、科研以及社會公眾四個層面，對提高我國廢舊動力蓄電池綜合利用水平和規(guī)范行業(yè)健康發(fā)展提出一些建議。

4.1 政府方面

（1）健全相關法律法規(guī)，提供法律依據(jù)。作為新興產(chǎn)業(yè)的廢舊動力蓄電池綜合利用發(fā)展需要有良好的政策法律加以引導，相關政策應對研究方向、成果運用和標準化管理給予規(guī)范，使該行業(yè)步入法制化軌道。同時，出臺一系列鼓勵政策和制約措施，鼓勵企業(yè)積極開展綜合利用的轉型升級，發(fā)揮優(yōu)惠政策的導向作用。

（2）加強資源科學管理，做好區(qū)域整體規(guī)劃。針對廢舊動力蓄電池的回收、綜合利用，主管單位及有關部門要主動協(xié)調、密切配合。各地方政府要結合自身區(qū)域的實際特點，因地制宜的調整相關政策規(guī)劃，穩(wěn)步推進相關工作。

4.2 企業(yè)方面

（1）加強新設備、新技術和新工藝的開發(fā)、推廣與應用。目前，我國廢舊動力蓄電池綜合利用在分類、拆解、破碎、冶煉等環(huán)節(jié)的技術和工藝設備還比較落后，某些企業(yè)的工藝流程能耗高、污染大。企業(yè)應加大相關技術、設備和工藝的投入，并注重科研成果向現(xiàn)實可行技術的轉化及推廣應用工作，重視引進國外高科技成果或關鍵設備，促進國內企業(yè)的技術進步，不斷提高科技在廢舊動力蓄電池綜合利用中的貢獻率。

（2）提高綜合利用產(chǎn)品技術含量和附加值，增加經(jīng)濟效益。伴隨我國經(jīng)濟發(fā)展步入新常態(tài)，廢舊動力蓄電池綜合利用必須以市場為導向，開發(fā)研制市場急需的產(chǎn)品，積極探索資源循環(huán)與藝術融合、延伸資源綜合利用產(chǎn)品等發(fā)展模式，提高礦產(chǎn)品中的技術含量，增加經(jīng)濟效益。

4.3 科研方面

（1）加強基礎理論研究，提高科技在綜合利用中的應用。我國目前廢舊動力蓄電池綜合利用水平低，關鍵在于工藝技術水平低下，而根本原因則在于基礎理論研究薄弱。必須加強動力蓄電池單體一致性、殘余壽命預測、安全性能指標評價等方面的基礎理論研究，重視將大數(shù)據(jù)等尖端技術不斷滲透到綜合利用過程，實現(xiàn)科研成果技術的轉化與應用，例如大數(shù)據(jù)平臺在動力蓄電池全生命周期信息實時監(jiān)控和追溯中顯示出誘人的前景。

（2）進一步推進我國廢舊動力蓄電池綜合利用標準化工作。為相關職能部門的管理提供科學的可操作的技術指標，便于從技術角度明確范圍，需要進一步推進礦產(chǎn)廢舊動力蓄電池綜合利用技術標準體系的建設。在標準的制定過程中，應將當今國內外先進的科技成果適當?shù)丶{入到標準之中，同時注意協(xié)調各方面的意見和建議，提高標準之間的協(xié)調性、配套性及可操作性，以奠定扎實的技術基礎。

4.4 社會公眾方面

公眾的環(huán)保意識對廢舊動力蓄電池綜合利用也起到十分重要的作用。充分發(fā)揮電視、廣播、報紙、微信、網(wǎng)絡等媒體的作用，加強對社會公眾進行宣傳教育，增強群眾的資源危機、環(huán)境保護意識，奠定良好輿論環(huán)境，促使積極參與到綜合利用的回收活動中來。同時，發(fā)動廣大人民群眾的監(jiān)督作用，確保相關政策方案落實到位。

5 結語

我國正處于新能源汽車發(fā)展的成長初期，作為核心零部件的動力蓄電池即將步入大規(guī)模報廢期，我們必須從培育新興產(chǎn)業(yè)、規(guī)范行業(yè)發(fā)展、保護環(huán)境的角度的去看待廢舊動力蓄電池綜合利用，才能實現(xiàn)該行業(yè)綠色持續(xù)發(fā)展。

[1]中國汽車技術研究中心，日產(chǎn)(中國)投資有限公司等. 新能源汽車藍皮書2015[M].社會科學文獻出版社，2015.

[2]黎宇科. 有效利用并完善我國車用動力電池回收體系[J]. 低碳世界，2012，3:31-31.

[3]電動汽車價格之高源于動力電池，http://www.ddc.net.cn/ev.

[4]蒲毅，徐樹杰，吳蒙. 車用動力電池回收的現(xiàn)狀與對策[J]. 汽車配件，2015（N0 32）:36-39.