動力電池回收，靠政策還是靠技術(shù)？

撰文：李里里

編輯：李信馬

題圖：ICPhoto

8月3日，工信部發(fā)布消息稱：“下一步將要堅持問題導向，研究制定《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理辦法》和行業(yè)急需標準，健全動力電池回收利用體系，支持柔性拆解、高效再生利用等一批關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和推廣應用，持續(xù)實施行業(yè)規(guī)范管理，提高動力電池回收利用水平?！?/p>

圖片來源：中華人民共和國工業(yè)與信息化部

簡而言之，要規(guī)范行業(yè)，以促進發(fā)展。

兩天前，工信部就召開了新能源汽車動力電池綜合利用工作座談會，在會上，與相關(guān)企業(yè)討論了退役電池的回收利用、梯次及再生利用技術(shù)發(fā)展情況，也共同探討了商業(yè)模式創(chuàng)新、管理制度建設(shè)、技術(shù)標準制定，以及行業(yè)上下游如何協(xié)作等問題。

探討的同時，工信部、發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部等三部委聯(lián)合也印發(fā)了《工業(yè)領(lǐng)域碳達峰實施方案》，這項指導方案強調(diào)了要推動新能源汽車動力電池回收利用體系建設(shè)，以及將制定出臺新能源汽車動力電池回收利用管理辦法等部門規(guī)章。

圖片來源：中華人民共和國工業(yè)與信息化部

在具體方面，包括要實施廢鋼鐵、廢有色金屬、廢紙、廢塑料、廢舊輪胎等再生資源回收利用行業(yè)規(guī)范管理，鼓勵符合規(guī)范條件的企業(yè)公布碳足跡，延伸再生資源精深加工產(chǎn)業(yè)鏈條，促進鋼鐵、銅、鋁、鉛、鋅、鎳、鈷、鋰、鎢等高效再生循環(huán)利用，圍繞電器電子、汽車等產(chǎn)品，推行生產(chǎn)者責任延伸制度等。

動力電池回收概念指數(shù)圖片來源：wind

相關(guān)人士表示：“近期政策表態(tài)頻繁，政府規(guī)范動力電池回收利用行業(yè)的動作不斷細化，市場也將進一步得到擴容。”

受該政策利好影響，動力電池回收概念指數(shù)也強勢拉升0.93%，截至8月1日，南都電源漲幅達20.02%；芳源股份漲11.37%，積成電子、迪生力漲停，華友鈷業(yè)漲約9%，中偉股份、駱駝股份漲超7%，光華科技、超越科技漲逾6%，寧德時代漲超5%。

電池回收“蟄伏”多年，政策不斷加碼

電池用久了，電池正負極材料上會出現(xiàn)“沉積”現(xiàn)象，電池阻抗變大、活性鋰減少，導致電池容量降低。當單個電芯電池容量降到80%以下時，雖然不影響額定功率，但對電池組而言，可能存在“容量不平衡”的情況，影響整體使用。

而容量介于20-80%之間時的退役動力電池適合用在電池性能要求不高的場景中，像家庭儲能、低速車、太陽能路燈、野外移動電源、鐵塔基站備用電源等。因此，政府提倡動力電池生產(chǎn)企業(yè)加強對廢舊電池的回收利用，鼓勵發(fā)展專業(yè)化的電池回收利用企業(yè)，嚴格設(shè)定動力電池回收利用企業(yè)的準入條件等。

一直以來，電池回收行業(yè)與政策都“頗有淵源”，從2012年開始，我國政府就多次發(fā)布動力電池回收的相關(guān)法律政策。

2012年，國務院發(fā)布《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》，提出要建立動力電池梯次利用和回收管理體系，梯次利用，就是“拆解組裝后降級利用”的意思。

不過，當時電池回收行業(yè)市場規(guī)模并不大。

在2016年時，工信部發(fā)布了《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》，除了梯次利用，也強調(diào)了再生利用過程，并細化和區(qū)分從事梯次利用和再生利用的相關(guān)企業(yè)應滿足的不同要求。

再生利用，與梯次利用不同，需要通過化學手段將退役動力電池中的鎳、鈷、鋰等金屬材料分離出來進行回收，一般有預處理和后續(xù)處理兩個階段的工序。預處理要對退役電池進行徹底放電，再進行拆解和粉碎，成為"黑粉"。后續(xù)處理則通過火法工藝、濕法工藝和直接再生法等技術(shù)對"黑粉"中的金屬材料進行提取。

除了再生技術(shù)外，也強調(diào)了企業(yè)在溯源管理及回收體系建設(shè)等方面的能力。

此后，溯源管理也成為了重點工作之一。2017年，國務院頒發(fā)了《生產(chǎn)責任延伸制度推行方案》，明確動力企業(yè)要建立動力電池生命周期追溯系統(tǒng)，確保廢舊鋰電池規(guī)范有序安全處置。同年，工信部、商務部和科技部也發(fā)布了《關(guān)于加快推進再生資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》，旨在建立完善的廢舊動力電池資源化利用標準體系。

2018年，工信部等部門共同發(fā)布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，再次強調(diào)要落實生產(chǎn)者責任延伸制度，相關(guān)汽車生產(chǎn)企業(yè)要承擔動力蓄電池回收的主體責任，其他企業(yè)也要在動力蓄電池回收利用各環(huán)節(jié)履行相應責任。

同時還聯(lián)合其他部門共同頒布《新能源汽車動力蓄電池回收利用試點實施方案》，方案提出到2020年，建立完善動力蓄電池回收利用體系，探索形成動力蓄電池回收利用創(chuàng)新商業(yè)合作模式。

到2020年，工信部再次頒布《新能源汽車動力蓄電池梯次利用管理辦法》，提出相關(guān)企業(yè)進行合作的提議，鼓勵“梯次利用企業(yè)”與“新能源汽車生產(chǎn)、動力蓄電池生產(chǎn)商”及“報廢機動車回收拆解企業(yè)”三方加強信息共享，利用已有回收渠道，高效回收廢舊動力蓄電池用于梯次利用。

2021年8月份，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《廢鋰離子動力蓄電池處理污染控制技術(shù)規(guī)范（試行）》，防止鋰電池回收過程成再次造成的污染問題。到2022年2月份，工信部等八部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推動工業(yè)資源綜合利用的實施方案》，強調(diào)要推進再生資源規(guī)范化利用，并針對完善廢舊動力電池回收利用體系單獨作出指導說明。

今年以來，政府關(guān)于動力電池回收的文件不斷，在不久前的2022年世界動力電池大會上，也同樣設(shè)置了“動力電池回收利用實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展”的分論壇，電池回收相關(guān)的企業(yè)包括格林美、邦普循環(huán)等與會，并分別披露了各自在動力電池回收領(lǐng)域的布局與進展。

為何鋰電池回收越來越受重視？

首先，這在環(huán)保層面上是必要的。

鋰電池材料中具有金屬元素，燃燒后會形成金屬含量較高的“灰渣”，如果處理不當，會滲透到土壤中，導致水土污染。電池材料本身也容易與環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學反應，像其中的鈷、鎳、銅、鋁、錳等金屬具有富集效應，會聚集在自然界的食物里，并通過食物停留在人體體內(nèi)，危害身體健康等。

其次，我們要迎來一波動力電池“退役潮”了。隨著新能源汽車發(fā)展，動力電池退役量也呈現(xiàn)出“指數(shù)級”的增長，讓回收變得十分緊迫且重要。

此前，在2017年，我國的新能源汽車的年銷量為77.7萬輛，2021年達到330萬量，而今年上半年的銷量為260萬量，同比增長近118%。對應的動力電池裝機量則為44.5GWh、65GWh、71GWh、80GWh、226GWh和178GWh。

而動力電池使用壽命一般在5-8年左右，如果按照年份來算，2017年的新能源汽車將在今年開始退役。在今年年初時，工信部也表示：“中國將‘真正’迎來第一波動力鋰電池的退役潮。”中國工業(yè)節(jié)能與清潔生產(chǎn)協(xié)會秘書長王震坡表示，未來5年，動力電池平均每年退役量將達到20GWh—30GWh或16萬噸，到2026年時，累計退役量將超過142.2GWh或92.6萬噸。

此外，動力電池回收的背后，是可觀的經(jīng)濟價值。EVTank根據(jù)退役電池數(shù)量估計，到2026年中國廢舊鋰離子電池回收市場規(guī)模將達到943.2億元。近年來，鋰電池的需求增長導致上游金屬原料價格出現(xiàn)爆發(fā)式的增長趨勢。例如，碳酸鋰就從2021年年初的5萬元/噸，漲到了現(xiàn)在50萬元/每噸，這使得通過回收電池提取的金屬市場價也變得水漲船高。

只要材料的精度達到電池級標準，完全能用到動力電池制備中。通過回收電池提取的鋰，就可以用在磷酸鐵鋰和三元鋰電池生產(chǎn)中，在性能方面，與原材料制備的電池并無差異。而且，目前，鋰鹽價格依然居高不下，其產(chǎn)能擴張周期較長，產(chǎn)量大上升仍需要時間，通過回收動力電池來緩解鋰原料的緊張也不失為良策。

從“碳中和”的角度，電池回收的意義十分重大。國家發(fā)展新能源汽車的目的是減少化石能源的使用，降低能耗水平，但目前制備鋰電池的過程伴隨著大量的碳排放，無論是開采鋰礦，制備鋰鹽，還是生產(chǎn)電池所需正負極材料，電解液等產(chǎn)品，都需要大量能耗，甚至會排放污染氣體。

即便將生產(chǎn)過程全部轉(zhuǎn)為電力能耗，也并不“綠色”。一般每制備1Kwh（電池容量）的動力電池，需要消耗90Kwh（度）左右的電力，而目前電力系統(tǒng)中主要還是煤電等化石能源電力為主，綠色電力占比并不高。

回收電池再利用，能從整體上降低電池產(chǎn)業(yè)的“能耗成本”，達到“低碳”發(fā)展的效果。

歐洲為此也制定了《新電池法》，對新能源汽車動力電池中的“鈷、鉛、鋰、鎳”四種金屬的“再生原材料最低占比”提出了相應的要求。法案指出，到2030年，動力電池中鈷、鉛、鋰、鎳再生原材料含量占比分別要達到12%、85%、4%、4%；到2035年則需要提升至20%、85%、10%、12%。

這意味著，未來中國動力電池廠商要想在歐盟開展業(yè)務，得保證電池生產(chǎn)所用的原材料，有一部分是來自回收再生渠道。

電池回收技術(shù)難不難？

在世界動力電池大會上，寧德時代與天齊鋰業(yè)，就電池回收技術(shù)話題展開了爭論。

寧德時代董事長曾毓群在世界動力電池大會上表示："目前我們鎳鈷錳的回收率已經(jīng)達到了99.3%，鋰的回收率達到了90%以上。"

對于鋰回收率達到90%以上的說法，天齊鋰業(yè)相關(guān)人士直接質(zhì)疑稱"實驗室應該能做到，但是商業(yè)上我個人還沒見過"。

寧德時代則馬上回應："歡迎到廣東邦普看先進量產(chǎn)技術(shù)。"

電池提取技術(shù)主要分為采用濕法工藝和干法工藝，回收過程較為復雜，無論哪種工藝都涉及到“拆解”和“提取”兩個部分。“拆解”難度高的原因，一是基于安全性方面的考慮，電池結(jié)構(gòu)組裝首要滿足其密封性、耐壓性等，較少考慮后續(xù)的拆解是否簡單容易等。像市場上新型的電池結(jié)構(gòu)如“刀片電池、麒麟電池”等，也整體上提高了維修拆解的難度。

二是每個電池企業(yè)的電芯級別、模組級別標準不一，電池封裝技術(shù)也不同，這使得市場上的電池規(guī)格眾多，很難形成較為統(tǒng)一的拆解技術(shù)，會給“收到退役電池不多，且規(guī)格又混亂”的企業(yè)帶來了許多技術(shù)難題。

其次是“提取”難。通過精細拆解技術(shù)，需要將電池中的正負極材料、電解液、隔膜等7種材料分開，進行破碎預處理，采用物理機械法或高溫熱解法分選?；蛘咧苯舆M行溶解浸出，對不同物質(zhì)分別采用化學沉淀、溶劑萃取，或離子交換方式進行提取。

具體的提取工藝設(shè)計起來非常繁雜，想要提高提取率，對化學添加劑劑量、溫度變化等控制要求非常高。市場上許多小企業(yè)的提取手段也較為“粗魯”，多為機械物理回收，金屬的提取率甚至在50%以下，不僅成本高，也會造成二次浪費。

這也是讓政府“頭疼”的地方。

關(guān)于“拆解”與“提取”的難題，蜂巢能源高級副總裁張放南表示，可在電池設(shè)計端就考慮拆解的便利性，發(fā)展易拆解電池，從源頭解決拆解難題，并提倡從電芯級別、模組級別做到標準化，最好整車整包（電池包）都做到統(tǒng)一。

四川省新能源汽車創(chuàng)新中心董事長華劍鋒也表示：“只有從設(shè)計時就關(guān)注回收問題，才可能真正形成全生命周期管理”。

電池回收技術(shù)方面雖然存在一定難度，但行業(yè)當下的主要問題在“回收”上。

目前，市場正處發(fā)展初期，參與企業(yè)可分為三類：電池生產(chǎn)商、整車制造商，以及第三方專業(yè)回收企業(yè)。由于市場不規(guī)范，大量企業(yè)可快速涌入該領(lǐng)域，導致了資源配置不合理、正規(guī)企業(yè)回收率低，以及市場價格不規(guī)范等問題。

據(jù)統(tǒng)計，動力電池回收相關(guān)企業(yè)的注冊量超過2000家，但是進入工信部“白名單”的企業(yè)僅有45家，正規(guī)渠道回收的退役動力電池往往不到全行業(yè)數(shù)量的30%。大量的廢舊電池流向了“小作坊”、“黑作坊”等非正規(guī)渠道。雖然工業(yè)和信息化部黨組成員、副部長張云明在動力電池大會上表示，我國在地市級行政區(qū)已建設(shè)了1萬多個回收服務網(wǎng)點，但這些回收點回收的退役電池數(shù)量并不高。

中國工程院院士孫逢春表示：“目前，動力電池回收各環(huán)節(jié)涉及企業(yè)多，信息流通難以保障，退役電池持有企業(yè)與后端回收利用企業(yè)信息不對稱，小企業(yè)囤貨、正規(guī)企業(yè)無貨源；行業(yè)內(nèi)，鈷、鎳、碳酸鋰等材料的回收價格大幅飆升，漲幅甚至超過新材料價格”。

中國電池產(chǎn)業(yè)研究院院長吳輝對此表示，短期內(nèi)，相關(guān)企業(yè)依靠自身回收渠道，但是長期來看，隨著行業(yè)的逐步成熟，技術(shù)和工藝領(lǐng)先的企業(yè)將脫穎而出。隨著政府政策的不斷出臺，相信未來行業(yè)將會進一步得到規(guī)范。對企業(yè)來說，雖然電池回收技術(shù)存在難點，但由此降低的碳排放，或許能夠在未來的碳市場上，轉(zhuǎn)化為相應的回報。

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