工信部：《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用調研報告》簡(jiǎn)介
為加快推動(dòng)新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用工作，深入了解行業(yè)發(fā)展現狀，把握發(fā)展方向，制定有效政策措施，2018年工業(yè)和信息化部組織有關(guān)單位實(shí)地調研了京津冀、長(cháng)三角、珠三角及中部地區的10余個(gè)城市，走訪(fǎng)了汽車(chē)生產(chǎn)、動(dòng)力蓄電池生產(chǎn)及綜合利用等企業(yè);多次組織座談會(huì )，與人大代表、政協(xié)委員、行業(yè)專(zhuān)家及企業(yè)代表等進(jìn)行了廣泛交流。在此基礎上，分析總結我國動(dòng)力蓄電池回收利用現狀，形成了調研報告。
一、新能源汽車(chē)及動(dòng)力蓄電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現狀
(一)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)
經(jīng)過(guò)20余年的發(fā)展，我國新能源汽車(chē)實(shí)現從科研、產(chǎn)業(yè)化到市場(chǎng)推廣的“三級”轉變。目前，我國新能源汽車(chē)累計產(chǎn)量已超280萬(wàn)輛，推廣規模居于世界首位。車(chē)輛類(lèi)型上，乘用車(chē)、商用車(chē)分別占總產(chǎn)量約70.4%、29.6%;動(dòng)力類(lèi)型上，以純電動(dòng)為主，占總產(chǎn)量約78.5%，插電式混合動(dòng)力約21.5%。區域分布上，主要集中在京津冀、長(cháng)三角及珠三角地區，廣東、上海、北京、山東、浙江保有量位列全國前5位。
(二)動(dòng)力蓄電池產(chǎn)業(yè)
我國動(dòng)力蓄電池累計配套量超過(guò)131GWh，產(chǎn)業(yè)規模位居世界第一。配套類(lèi)型上，磷酸鐵鋰、三元電池分別占比約54%、40%。純電動(dòng)乘用車(chē)、商用車(chē)中三元電池配套占比分別約71%、17%，磷酸鐵鋰電池配套占比分別約23%、78%;插電式混合動(dòng)力汽車(chē)中三元、磷酸鐵鋰電池配套占比分別約53%、33%。外形設計上，方形、圓柱形、軟包占比約78.7%、20.6%、、0.7%。
(三)動(dòng)力蓄電池原材料產(chǎn)業(yè)
隨著(zhù)動(dòng)力蓄電池需求量的快速上升，原材料行業(yè)投資規?？焖贁U大。正極材料、負極材料、隔膜及電解液行業(yè)龍頭企業(yè)在市場(chǎng)占有率和技術(shù)研發(fā)方面優(yōu)勢明顯，行業(yè)集中度較高。2017年，我國正極材料產(chǎn)量達32.3萬(wàn)噸，磷酸鐵鋰產(chǎn)量為6萬(wàn)噸，負極材料產(chǎn)量達14.6萬(wàn)噸，隔膜銷(xiāo)量13.6億平方米，電解液產(chǎn)量為10.2萬(wàn)噸。
二、動(dòng)力蓄電池回收利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展現狀
(一)廢舊動(dòng)力蓄電池安全環(huán)境資源特性
動(dòng)力蓄電池大量退役后，未經(jīng)妥善的處置和進(jìn)行價(jià)值最大化利用，將威脅公共安全，造成難以逆轉的環(huán)境污染，并浪費寶貴的有價(jià)金屬資源。
從安全層面來(lái)看，廢舊動(dòng)力蓄電池處置不當存在一定安全隱患。一是觸電隱患。新能源汽車(chē)的動(dòng)力蓄電池額定電壓較高，人員在缺乏防護措施情況下接觸易造成觸電事故。二是燃爆隱患。電池在出現內部或外部短路情況下，正負極會(huì )產(chǎn)生大電流導致高熱，引起正負極燃燒。三是腐蝕隱患。電解液為有機易揮發(fā)性液體，與空氣中水分反應產(chǎn)生白色有腐蝕性和刺激性的氟化氫煙霧。
從環(huán)境層面來(lái)看，廢舊動(dòng)力蓄電池對生態(tài)環(huán)境和人身健康均有威脅。一是重金屬污染。電池正極材料中含鎳、鈷等重金屬，不經(jīng)專(zhuān)業(yè)回收處理會(huì )造成重金屬污染。二是電解液污染。電解液溶質(zhì)LiPF6屬有毒物質(zhì)且易潮解，會(huì )造成氟污染，溶劑會(huì )造成水污染。
從資源層面來(lái)看，鎳氫、鋰離子動(dòng)力蓄電池因正極材料不同，分別含有鋰、鎳、鈷、錳及稀土等金屬，動(dòng)力蓄電池產(chǎn)業(yè)對于鋰、鎳、鈷等資源需求旺盛。隨著(zhù)動(dòng)力蓄電池累計配套量的不斷增加，電池中這些資源如未有效回收利用，將直接造成資源的極大浪費。
(二)動(dòng)力蓄電池退役現狀和趨勢分析
1.退役現狀從現有退役電池數量、種類(lèi)及分布地區情況來(lái)看，相對比較集中?！笆乔лv工程”推廣期間生產(chǎn)的新能源汽車(chē)共計產(chǎn)生退役動(dòng)力蓄電池(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“退役電池”)約1.22GWh;退役電池主要集中在深圳、合肥、北京等新能源汽車(chē)推廣力度較大的城市。
從企業(yè)回收情況來(lái)看，當前回收的動(dòng)力蓄電池中，以研發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢舊動(dòng)力蓄電池為主，新能源汽車(chē)退役電池較少，主要來(lái)源于研發(fā)試驗和生產(chǎn)制造產(chǎn)生的廢舊動(dòng)力蓄電池。
從綜合利用經(jīng)濟性方面看，三元電池和磷酸鐵鋰電池互有優(yōu)勢。梯次利用方面，磷酸鐵鋰電池更適于梯次利用。再生利用方面，企業(yè)再生利用收益具有一定的不確定性，易受退役電池數量、原材料市場(chǎng)行情及企業(yè)管理水平等因素影響。
從用戶(hù)移交退役電池情況來(lái)看，市場(chǎng)上存在電池生產(chǎn)企業(yè)、回收利用企業(yè)、租賃企業(yè)及保險公司等多主體回收處理退役電池的情況。例如，深圳市退役的大部分動(dòng)力蓄電池交由電池生產(chǎn)企業(yè)回收存儲，用于梯次利用研究;北京新能源公交車(chē)動(dòng)力蓄電池主要采取租賃方式，退役后交由北京電力公司用于梯次利用儲能產(chǎn)品研究或回收利用企業(yè)處理。
2.退役趨勢分析
退役電池數量、種類(lèi)及分布地區方面，退役量與保有量正相關(guān)，三元電池累計退役量占比較高。據預測，2020年我國退役電池累計約為25GWh。退役電池將主要集中在新能源汽車(chē)保有量較大的京津冀、長(cháng)三角及珠三角地區。隨著(zhù)個(gè)人用戶(hù)逐漸成為新能源汽車(chē)的消費主體，退役電池的回收將逐步轉向以個(gè)人用戶(hù)為主。
(三)廢舊動(dòng)力蓄電池回收利用基本現狀
1.回收體系建設情況
2018年，工業(yè)和信息化部會(huì )同科技部、生態(tài)環(huán)境部、交通運輸部、商 務(wù) 部、市場(chǎng)監管總局、能源局發(fā)布了《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，構建回收利用管理機制，推動(dòng)建立回收利用體系;工業(yè)和信息化部公告發(fā)布了《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用溯源管理暫行規定》，明確了溯源信息的采集要求，對各環(huán)節企業(yè)主體履行回收利用溯源責任作出規定，并建設了新能源汽車(chē)國家監測與動(dòng)力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“國家平臺”)，構建來(lái)源可查、去向可追、節點(diǎn)可控、責任可究的全生命周期溯源管理體系。
工業(yè)和信息化部會(huì )同有關(guān)部門(mén)發(fā)布了《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)實(shí)施方案》《關(guān)于做好新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)工作的通知》，確定在京津冀、上海等17個(gè)地區，以及中國鐵塔公司開(kāi)展試點(diǎn)，積極培育標桿企業(yè)，探索技術(shù)經(jīng)濟性強、資源環(huán)境友好的多元化回收利用模式。工業(yè)和信息化部發(fā)布了《新能源汽車(chē)廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規范條件》及公告管理暫行辦法，推動(dòng)廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)管理，已公告發(fā)布第一批企業(yè)名單。
各地區加快建立區域回收體系，采取措施推動(dòng)回收利用工作。京津冀地區發(fā)布《京津冀地區新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)實(shí)施方案》，建立回收聯(lián)盟，共建共用回收網(wǎng)絡(luò )。長(cháng)三角地區統一標準建設回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，實(shí)現區域協(xié)作。珠三角地區以深圳為重點(diǎn)，按照“互聯(lián)網(wǎng)+監管”的思路，構建動(dòng)力蓄電池信息管理體系，完善激勵機制。中部地區的骨干汽車(chē)、電池生產(chǎn)及綜合利用企業(yè)合作，依托本地區產(chǎn)業(yè)基礎優(yōu)勢建立區域化的回收處理中心。其他地區也在加強對企業(yè)試點(diǎn)實(shí)施工作的組織和支持。
汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)多種形式構建回收體系。目前，北汽新能源、廣汽三菱等45家企業(yè)已設立了3204個(gè)回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，主要集中在京津冀、長(cháng)三角、珠三角及中部新能源汽車(chē)保有量較高的地區。
回收體系建設存在兩種模式，一種是以生產(chǎn)者主導，由汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)利用銷(xiāo)售渠道建設退役電池回收體系，回收退役電池移交綜合利用企業(yè)處理或與其合作共同利用電池剩余價(jià)值;另一種是以第三方為主體，由梯次、再生利用企業(yè)與汽車(chē)、電池生產(chǎn)企業(yè)合作，共建共用回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，集中回收合作企業(yè)新能源汽車(chē)的退役電池。
國家平臺已運行，以電池編碼(BIN)為信息載體，實(shí)現動(dòng)力蓄電池全生命周期的信息采集和監管。其中，“車(chē)載管理模塊”面向汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)采集溯源信息，“回收利用管理模塊”面向回收拆解、梯次利用和再生利用企業(yè)采集溯源信息。
2.梯次利用基本現狀
通常動(dòng)力蓄電池容量衰減至80%以下時(shí)，將不能完全滿(mǎn)足汽車(chē)動(dòng)力需求，但可梯次利用于其他領(lǐng)域。當前動(dòng)力蓄電池退役量較少，梯次利用大部分處于試驗示范階段，主要集中在備電、儲能等領(lǐng)域。
2018年，中國鐵塔公司停止采購鉛酸電池，大力推廣鋰電池梯次利用，已在31個(gè)省市的約12萬(wàn)座基站開(kāi)展梯次利用電池備電應用，并在備電、儲能及對外發(fā)電應用場(chǎng)景加強業(yè)務(wù)拓展。國家電網(wǎng)建設了1MWh梯次利用磷酸鐵鋰電池儲能系統示范工程，用于接納可再生能源發(fā)電和調頻等。深圳比亞迪、國軒高科等企業(yè)也開(kāi)發(fā)了適用于備電、風(fēng)光電儲能的梯次利用電池產(chǎn)品。從發(fā)展趨勢來(lái)看，梯次利用市場(chǎng)前景廣闊，已成行業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)，部分企業(yè)正在梯次利用領(lǐng)域探索“以租代售”等新商業(yè)模式。
從生態(tài)設計、生產(chǎn)控制及信息共享等方面看，行業(yè)還有待加強。綠色選材、標準化及通用性設計、易拆解結構設計以及易梯次利用設計等方面還有不足。動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品還存在一致性差等問(wèn)題。產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)在通信協(xié)議、歷史數據等關(guān)鍵資源分享方面還沒(méi)有形成機制。
梯次利用技術(shù)有一定進(jìn)展，但還存在技術(shù)瓶頸。梯次利用以檢測重組和修復兩種技術(shù)路線(xiàn)為主，北京匠芯、深圳比亞迪、星恒電源等企業(yè)在退役電池壽命評估、系統集成及電池單體修復等方面取得一定突破。但是，梯次利用還存在效率偏低，電池剩余壽命及一致性評估等技術(shù)不成熟的問(wèn)題。
工業(yè)和信息化部會(huì )同標準化主管部門(mén)加快推進(jìn)動(dòng)力蓄電池回收利用系列標準研制工作。目前，優(yōu)先研制的17項國家標準中，已有編碼規則、產(chǎn)品規格尺寸、余能檢測、拆解規范4項發(fā)布。上海、浙江等研制動(dòng)力蓄電池回收利用地方標準，中國鐵塔公司牽頭編制3項團體標準已發(fā)布實(shí)施。
3.再生利用基本現狀
目前，廢舊電池再生利用行業(yè)已有一定規模，并實(shí)現產(chǎn)業(yè)化，以湖北格林美、湖南邦普、廣東光華、浙江華友鈷業(yè)、江西豪鵬等為代表的企業(yè)已具備規?；偕媚芰?。再生利用企業(yè)大多由廢棄電器電子產(chǎn)品處理企業(yè)和有色金屬冶煉企業(yè)發(fā)展而來(lái)，主要集中在長(cháng)三角、珠三角和中部地區具備相應工業(yè)基礎的中小城市。
行業(yè)已具備較成熟的設備和工藝，但是仍有技術(shù)升級空間。拆解方面，湖北格林美、湖南邦普等開(kāi)發(fā)了自動(dòng)化拆解成套工藝，北京賽德美開(kāi)發(fā)了電解液和隔膜拆解回收工藝。再生利用以濕法冶金及物理修復法為主。濕法冶金方面，湖南邦普開(kāi)發(fā)了“定向循環(huán)和逆向產(chǎn)品定位”工藝，湖北格林美開(kāi)發(fā)了“液相合成和高溫合成”工藝。物理修復方面，賽德美對電池單體自動(dòng)化拆解、粉碎及分選，再通過(guò)材料修復工藝得到正負極材料。但是，行業(yè)還存在鋰金屬回收率不高、多種電池回收處理兼容性不強等問(wèn)題。目前，再生利用相關(guān)國家及行業(yè)標準正在加快研究制定。
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