山西省動力電池回收產(chǎn)業(yè)的問題及對策

摘要：隨著新能源汽車保有量的加速提升，動力電池的回收利用也成為我國發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)背景下的重要議題之一。據(jù)此分析了我國及山西省動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，對動力電池回收的必要性和現(xiàn)有的回收模式進(jìn)行了研究，并結(jié)合國外動力電池回收的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和山西省面臨的問題，對山西省未來的動力電池回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了建議。關(guān)鍵詞：動力電池；回收產(chǎn)業(yè)；回收模式1前言國家發(fā)展改革委印發(fā)的《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》指出，“十四五”時(shí)期我國要大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)資源節(jié)約集約利用，構(gòu)建資源循環(huán)型產(chǎn)業(yè)體系和廢舊物資循環(huán)利用體系，以實(shí)現(xiàn)保障國家資源安全，推動實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和，促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的目標(biāo)。其中，廢舊動力電池循環(huán)利用是我國“十四五”時(shí)期循環(huán)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的六大重點(diǎn)行動之一。自2012年起步以來，我國新能源汽車市場發(fā)展速度不斷增長。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計(jì)，2013年我國新能源汽車銷量為1.8萬輛，而2022年全國新能源汽車銷量已達(dá)到688.7萬輛，新能源汽車保有量達(dá)到1310萬輛，全國新能源汽車持有量占汽車總量的4.10%[1]。與此同時(shí)，動力電池的退役數(shù)量也在逐年增加。當(dāng)動力電池的容量降低到80%以下時(shí)，就會因?yàn)闊o法滿足新能源汽車的需求而遭到淘汰。按目前的技術(shù)水平，新能源汽車動力電池通常在5～8年后就進(jìn)入退役階段。根據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心公布的數(shù)據(jù)，在2025年我國預(yù)計(jì)將有78萬t的動力電池進(jìn)入退役期。這些廢舊電池不僅含有可循環(huán)使用的金屬資源，也含有可能破壞生態(tài)環(huán)境的重金屬和電解液等各類有害物質(zhì)，同時(shí)，處置不當(dāng)?shù)膹U舊動力電池還可能引起安全事故。因此，加強(qiáng)對動力電池回收產(chǎn)業(yè)體系的深入研究，對于實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系的建設(shè)有著重大的意義[2]。2我國及山西省動力電池回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀2.1政策體系建設(shè)情況在新能源汽車推廣之初，我國就開始關(guān)注動力電池的回收利用政策體系建設(shè)。目前來看，相關(guān)政策的發(fā)布可以分為三個(gè)階段。a.2007-2011年屬于提前謀劃階段，例如2009年我國頒布的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》，要求新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立完整的銷售和售后服務(wù)管理體系，包括政策和零部件（如電池）回收。b.2012-2017年，伴隨著動力電池回收產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相關(guān)的政策也對動力電池回收提出了更加具體的要求。2016年，工信部等五部委出臺的《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策》對電動汽車動力蓄電池設(shè)計(jì)和生產(chǎn)、廢舊動力蓄電池回收和利用作出技術(shù)要求，并提出相關(guān)促進(jìn)措施。c.2018年以后，動力電池的回收產(chǎn)業(yè)進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展期，相關(guān)的政策體系開始逐步形成。2018年工信部等七部門聯(lián)合發(fā)布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，標(biāo)志著動力電池回收管理體系開始建立。同年，工信部等七部委發(fā)布的《關(guān)于做好新能源汽車動力蓄電池回收利用試點(diǎn)工作的通知》，確定京津冀地區(qū)、山西省、上海市、江蘇省等省市地區(qū)為試點(diǎn)地區(qū)。2020年，工信部發(fā)布《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》，對企業(yè)布局與項(xiàng)目選址，技術(shù)、裝備和工藝，資源綜合利用及能耗，環(huán)境保護(hù)，產(chǎn)品質(zhì)量和職業(yè)教育等方面作出規(guī)范要求。此外，我國還出臺了《車用動力電池回收利用單體拆解技術(shù)規(guī)范》《廢舊動力蓄電池回收服務(wù)規(guī)范》等動力電池回收相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范文件[3]。作為第一批次的新能源汽車蓄電池回收利用試點(diǎn)地區(qū)，山西省在2019年下發(fā)了《山西省廢鉛蓄電池集中收集和跨區(qū)域轉(zhuǎn)運(yùn)制度試點(diǎn)工作實(shí)施方案》，在山西省范圍內(nèi)建立了廢鉛蓄電池收集轉(zhuǎn)運(yùn)處置體系，并每年對廢鉛蓄電池收集利用單位進(jìn)行規(guī)范化督察考核。在《山西省節(jié)能與資源綜合利用2020年行動計(jì)劃》中，將新能源汽車動力蓄電池回收利用體系的建設(shè)作為主要任務(wù)之一。在《山西省制造業(yè)綠色低碳發(fā)展2023年行動計(jì)劃》中提出，要推動新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用的行業(yè)規(guī)范管理。2.2行業(yè)發(fā)展情況自2018年以來，我國共有四批次、88家企業(yè)進(jìn)入了符合《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》的企業(yè)名單。這些企業(yè)中約58%屬于梯次利用企業(yè)，37%屬于再生利用企業(yè)[4]。至2022年底，山西省電動汽車保有量約28.75萬輛，占全省機(jī)動車保有量的3.01%，同比增長51.38%。其中，太原市電動汽車保有量約占全省的40%[5]。在退役動力電池回收利用方面，山西鐵塔新能源動力電池梯次利用改造項(xiàng)目及山西汾西重工退役動力電池梯次利用和再生利用生產(chǎn)技術(shù)研究項(xiàng)目得到了大力支持。至2023年初，山西省已有超過400個(gè)回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)被納入工信部新能源汽車動力蓄電池回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)信息庫。3動力電池回收的必要性和技術(shù)模式分析3.1必要性分析3.1.1經(jīng)濟(jì)效益退役的動力電池雖然不能為汽車提供充足的動力，但仍然可以用于電網(wǎng)、通信基站等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)梯次利用，節(jié)約新電池的制造和采購成本。此外，目前的動力電池包含了鋰、鈷、錳、鎳等貴金屬，按照中國汽車技術(shù)研究中心的數(shù)據(jù)分析，到2025年，從退役動力電池中回收的鋰、鈷、錳、鎳可以分別達(dá)到1.43萬t、1.76萬t、1，76萬t和4.68萬t，這些貴金屬如果可以得到充分的利用，可以節(jié)約大量的資源開采和進(jìn)口成本，并且緩解相關(guān)資源的供需矛盾。3.1.2環(huán)境保護(hù)與安全效益廢舊動力電池包含的鋰、鈷、銅、鋁等金屬，如果不進(jìn)行回收處理，就會對土壤、水資源造成污染。廢舊動力電池的電解液中，含有碳酸二乙酯、碳酸二甲酯等易燃的化學(xué)物質(zhì)，此外還有六氟磷酸鋰等含氟鹽類，這些物質(zhì)經(jīng)分解后會形成氟化氫、氟化鋰等對人體和自然環(huán)境產(chǎn)生危害的毒性物質(zhì)。同時(shí)，動力電池的回收利用也可以起到減少碳排放的作用。由于從廢舊動力電池中提取出的金屬是高純度的原料，與原礦提煉相比，廢舊動力電池在回收、拆解和再生利用等過程中產(chǎn)生的碳排放量會明顯降低。此外，妥善處置廢舊動力電池可以避免動力電池由于電池短路、過充、過放、過熱等原因，發(fā)生爆炸引起火災(zāi)；也可以避免電解液暴露于室內(nèi)空氣中或受熱時(shí)形成的PF5白色煙氣對人體器官造成侵蝕性傷害[6]。3.2動力電池回收技術(shù)與模式3.2.1動力電池回收技術(shù)目前主要的電池回收技術(shù)包括梯次利用和再生利用兩種。a.梯次利用技術(shù)是指將退役的動力電池用于儲能系統(tǒng)、低速電動車和其他對電池性能要求較低的場景，從而實(shí)現(xiàn)對電池剩余容量價(jià)值的充分利用。例如將退役動力電池用于快速充電站以緩解電網(wǎng)壓力，或者用于電動自行車等對電池能量密度要求較低的設(shè)備。由于退役動力電池的性能狀況受到使用環(huán)境、使用時(shí)間等復(fù)雜因素的共同影響，因此，在梯次利用前需要對電池的荷電狀態(tài)、健康狀態(tài)等進(jìn)行評估，將狀態(tài)相近的電池劃分為同一類，用于相匹配的領(lǐng)域。b.再生利用是指對于經(jīng)過評估后，各項(xiàng)指標(biāo)顯示已經(jīng)沒有使用價(jià)值的退役動力電池，或者已經(jīng)經(jīng)過梯次利用的動力電池，進(jìn)行材料的回收利用。在這一過程中，回收企業(yè)會使用化學(xué)、物理、生物回收等方法，將退役動力電池包含的金屬等成分進(jìn)行分解和提取，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)使用[7]。3.2.2動力電池回收模式目前動力電池回收模式分為自營模式、聯(lián)盟模式、外包模式和政府回收模式四種。a.自營模式。自營模式按照主體的不同又可以分為汽車制造商回收或者動力電池生產(chǎn)商回收兩種模式。在自營模式下，汽車制造商或者電池生產(chǎn)商在企業(yè)依托已有的銷售網(wǎng)絡(luò)建設(shè)動力電池的回收體系。消費(fèi)者可以將無法使用的退役動力電池交給汽車銷售網(wǎng)點(diǎn)，再由汽車制造商返還給電池生產(chǎn)商，電池生產(chǎn)商給車企支付一定的費(fèi)用。對于報(bào)廢的新能源汽車，拆解廠會將動力電池出售給汽車制造商或者動力電池生產(chǎn)商。但自營模式對企業(yè)的資金、管理能力要求較高。例如，寧德時(shí)代建設(shè)有自己的電池回收點(diǎn)，廣汽新能源汽車公司對廢舊動力電池通過自建工廠對其進(jìn)行梯次利用。b.聯(lián)盟模式。聯(lián)盟模式是指由整車企業(yè)牽頭，將產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈上所有成員的經(jīng)銷網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)整合在一起，用于動力電池的回收，以此來增加回收活動的效率效果并降低回收成本。在這種模式下，汽車制造商、動力電池生產(chǎn)商或者電池租賃公司會共同出資設(shè)立管理組織并建設(shè)物流網(wǎng)絡(luò)。但這種模式需要各參與方有較高的協(xié)同運(yùn)作水平。例如，上汽集團(tuán)與格林美、上海華東拆車股份有限公司等共建動力電池回收網(wǎng)點(diǎn)；奇瑞萬達(dá)與光華科技合作建立回收網(wǎng)絡(luò)，對動力電池進(jìn)行回收處理。c.外包模式。外包模式下，汽車制造商將動力電池的回收處理業(yè)務(wù)交給專業(yè)的第三方動力電池回收企業(yè)。這種模式需要第三方有獨(dú)立建設(shè)回收系統(tǒng)的能力，可以完整地進(jìn)行退役動力電池的運(yùn)輸、存儲、再銷售等業(yè)務(wù)活動，但目前第三方回收企業(yè)的技術(shù)水平參差不齊，回收質(zhì)量不能得到保障[8]。d.政府回收模式。政府回收模式是由政府主導(dǎo)，通過設(shè)立專門的回收點(diǎn)和回收機(jī)構(gòu)來負(fù)責(zé)電池回收。政府會通過補(bǔ)貼政策、押金返還政策、獎懲政策等方式，鼓勵電動汽車消費(fèi)者參與動力電池回收。這種模式能夠確保電池得到妥善處理，避免對環(huán)境造成污染。4國外動力電池回收管理經(jīng)驗(yàn)4.1歐盟歐盟在動力電池回收方面起步較早，現(xiàn)在已經(jīng)在該領(lǐng)域形成了完備的法律制度體系。歐盟出臺的主要指令有《關(guān)于報(bào)廢汽車的指令》（2000/53/EC）、《電池指令》（2006/66/EC）、《關(guān)于廢物的指令》（2008/98/EC）、《電池回收條例》（493/2012號）等，歐盟各個(gè)國家根據(jù)這些指令，再結(jié)合本國情況，出臺相應(yīng)的法律法規(guī)。2008年，歐盟開始推行強(qiáng)制的生產(chǎn)者責(zé)任制，要求動力電池的生產(chǎn)企業(yè)承擔(dān)回收退役動力電池的主要責(zé)任。動力電池回收渠道一般通過產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的方式建立，回收費(fèi)用由動力電池生產(chǎn)企業(yè)承擔(dān)，消費(fèi)端則通過交付押金的形式促使消費(fèi)者主動上交廢舊動力電池。2020年，歐盟發(fā)布了歐盟新電池法規(guī)，將電池的管控方式由指令上升為法規(guī)。該法規(guī)對電池的安全性、標(biāo)簽標(biāo)識、廢舊電池的收集、處理等都做了詳細(xì)的規(guī)定，并要求對達(dá)到特定標(biāo)準(zhǔn)的動力電池建立數(shù)字化電池護(hù)照，從而推動廢舊動力電池回收的規(guī)?；\(yùn)行。4.2美國美國關(guān)于廢舊動力電池回收也有較為完善的管理制度，建立了聯(lián)邦、州級和地方三層次的廢舊電池回收利用監(jiān)管體系。美國聯(lián)邦政府出臺了《含汞和可充電電池管理法案》《普通廢物管理辦法》等法案，強(qiáng)化對動力電池生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的管理。聯(lián)邦政府的《資源保護(hù)和再生法》《清潔空氣法》等法規(guī)，也對電池生產(chǎn)商和廢舊電池回收企業(yè)做出了監(jiān)管要求。美國一些州政府也出臺了地方性法規(guī)，通過生產(chǎn)者責(zé)任制和押金制度，推動廢舊動力電池的回收。例如，2005年由美國加州政府公布的《可充電電池回收與再利用法案》，規(guī)定了產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)的責(zé)任與義務(wù)。美國地方政府則主要通過落實(shí)聯(lián)邦政府和州政府的法律法規(guī)，結(jié)合環(huán)保意識的宣傳，對廢舊電池回收產(chǎn)業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施嚴(yán)格的監(jiān)督管理。2021年，美國能源部車輛技術(shù)辦公室發(fā)布了《國家鋰電池藍(lán)圖（2021-2030）》，提出了在美國建立車用動力電池完整競爭價(jià)值鏈的分階段目標(biāo)。除了各級政府，美國還有國際電池協(xié)會（BCI）負(fù)責(zé)向公眾普及動力電池回收的相關(guān)法律法規(guī)、分類方式、回收流程等信息，引導(dǎo)個(gè)人和企業(yè)參與到廢舊動力電池的回收活動中。此外，美國國家實(shí)驗(yàn)室、汽車生產(chǎn)商和資源回收商還積極開發(fā)新技術(shù)，促進(jìn)廢舊動力電池中貴金屬的提取利用。4.3日本從2000年起，日本就開始構(gòu)建動力電池的回收體系。日本的動力電池回收產(chǎn)業(yè)是由電池生產(chǎn)企業(yè)主導(dǎo)的，由于日本全民都對資源循環(huán)利用有較高的認(rèn)同，消費(fèi)者通常會主動將廢舊動力電池免費(fèi)返還給電池零售商或者汽車生產(chǎn)商，再由第三方回收企業(yè)進(jìn)行處理。在法律制度建設(shè)中，日本的廢舊動力電池回收法律分為基礎(chǔ)、綜合和專項(xiàng)三個(gè)層面?；A(chǔ)層面的《促進(jìn)建立循環(huán)型社會基本法》對廢物處理原則、政府建立循環(huán)型社會的具體職責(zé)和企業(yè)的責(zé)任做出了規(guī)定。綜合層面則通過《廢棄物處理法》《資源有效利用促進(jìn)法》，對各類電池的回收量制定了目標(biāo)，并規(guī)定廢舊動力電池生產(chǎn)商有義務(wù)建立收集和再循環(huán)系統(tǒng)，消費(fèi)者則有義務(wù)將廢舊電池送至專門的回收機(jī)構(gòu)。專項(xiàng)法層面，通過《汽車回收再生利用法》對報(bào)廢汽車回收拆解企業(yè)的電池拆卸義務(wù)做出了規(guī)定[9]。5山西省動力電池回收領(lǐng)域存在的問題5.1政策落實(shí)有難度在《山西省“十四五”新技術(shù)規(guī)劃》《山西省人民政府關(guān)于加快建立健全我省綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的實(shí)施意見》等政策性文件中，均提到了要推進(jìn)動力蓄電池溯源管理和回收利用，落實(shí)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度，加快動力電池全生命周期價(jià)值評估、梯級利用與回收利用等技術(shù)。但這些文件大多提供的是指引性建議，在落實(shí)過程中可能出現(xiàn)職權(quán)交叉等情況，同時(shí)，缺乏對動力電池回收全流程進(jìn)行監(jiān)督指導(dǎo)的政策性文件，沒有明確地對回收責(zé)任和回收費(fèi)用承擔(dān)主體進(jìn)行劃分和確定，缺乏獎懲條款和強(qiáng)制性措施，這些都不利于政策的落實(shí)。5.2動力電池回收機(jī)制不成熟山西省內(nèi)尚未建立起貫通動力電池回收、拆解、運(yùn)輸、再利用的管理體系。由于動力電池回收涉及的企業(yè)眾多，退役電池的回收路徑難以實(shí)現(xiàn)完整溯源?；厥绽锰幱跓o序競爭中，由于不規(guī)范的回收公司不需要對環(huán)保及運(yùn)營投入過多的成本，使得大多數(shù)廢舊動力電池被中小回收公司或者小作坊取得。這些回收公司的處理技術(shù)簡單，設(shè)備簡陋，而不同來源的動力電池在設(shè)計(jì)和制造方面有很大的差別，容易由于拆解不當(dāng)帶來安全和環(huán)保隱患。5.3梯次利用規(guī)模效益不足目前，山西省退役動力電池的梯次利用集中于充電寶、電動車換電等領(lǐng)域，規(guī)模效益不足，這就導(dǎo)致梯次利用的退役動力電池沒有足夠的價(jià)格優(yōu)勢參與市場競爭。并且退役動力電池的安全和質(zhì)量也難以得到市場的廣泛認(rèn)可，這也限制了梯次利用市場的擴(kuò)大。至2023年，山西共有鋰電池產(chǎn)業(yè)基地19個(gè)，其中運(yùn)城鋰電池基地5個(gè)，朔州4個(gè)，晉中3個(gè)，長治、陽泉各2個(gè)，太原、呂梁、忻州各1個(gè)。但與上海、廣州等地相比，山西省動力電池的產(chǎn)業(yè)集群化、規(guī)?；潭群蛯哟稳杂胁罹?，配套設(shè)施也并不完善，這就使得回收企業(yè)較難獲取充足的利潤用于支撐動力電池的持續(xù)回收處理。5.4回收利用技術(shù)水平有待提高當(dāng)前，山西省的動力電池回收利用技術(shù)主要采用“機(jī)械法”和傳統(tǒng)的“濕法冶金”工藝進(jìn)行預(yù)處理及后續(xù)提煉。這些處理過程中產(chǎn)生的廢水、能耗、廢氣和噪音，也給環(huán)境帶來了很大的負(fù)擔(dān)。此外，目前關(guān)于梯次利用技術(shù)、模式和自動化技術(shù)、設(shè)備的研究也缺少突破性進(jìn)展，對于廢舊動力電池的狀態(tài)無法做到系統(tǒng)性評定。5.5動力電池回收知識普及不到位目前，山西省大多數(shù)新能源汽車消費(fèi)者尚未進(jìn)入電池更換環(huán)節(jié)，汽車銷售商、媒體、政府、第三方組織等相關(guān)主體并沒有充分發(fā)揮提前宣傳的作用，忽略了消費(fèi)者作為退役動力電池的來源，對正規(guī)渠道回收率起著決定性的作用。因此公眾對動力電池回收利用的關(guān)注度并不高，也缺乏相應(yīng)的了解渠道，這并不利于動力電池回收相關(guān)政策的實(shí)際執(zhí)行效果。6山西省動力電池回收產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展建議6.1完善政策措施和監(jiān)管機(jī)制結(jié)合《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》等相關(guān)法律中規(guī)定的獎懲措施，結(jié)合地方發(fā)展實(shí)際和需要，在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，出臺政策性文件。對動力電池整個(gè)生命周期的管理出臺具有可操作性的監(jiān)管實(shí)施細(xì)則，明確動力電池回收產(chǎn)業(yè)中的責(zé)任主體，發(fā)揮財(cái)政補(bǔ)貼、罰款、行政處罰的作用，落實(shí)生產(chǎn)者責(zé)任制的執(zhí)行，加大對合法合規(guī)回收渠道的支持力度，對運(yùn)作不規(guī)范、不合法的回收企業(yè)進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的處罰。使動力電池的回收利用實(shí)現(xiàn)規(guī)范化和法制化。同時(shí)，建立管理部門和公眾雙重監(jiān)督制度，明確各部門的責(zé)任劃分。6.2建立動力電池溯源平臺基于區(qū)塊鏈等先進(jìn)數(shù)字技術(shù)，由政府部門搭建動力電池回收溯源信息化平臺，實(shí)現(xiàn)對動力電池全生命周期的管理，對動力電池在生產(chǎn)、銷售、維修、更換、回收、綜合利用等各流程中電池狀態(tài)、位置等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，從而實(shí)現(xiàn)動力電池去向可追、節(jié)點(diǎn)可