中國儲能網(wǎng)訊：我國新能源汽車動力電池正迎來“退役潮”。
數(shù)據(jù)顯示，截至2024年年底，我國新能源汽車保有量達3140萬輛，動力電池裝車量全球居首。從2014年開始，我國新能源汽車產銷量連續(xù)10年位居全球第一。
從2015年起，我國新能源汽車銷量開始呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，動力電池裝機量隨之攀升。根據(jù)工業(yè)和信息化部規(guī)定，自2016年起，乘用車制造商需為電池等核心部件提供8年或12萬千米的質保。如今，伴隨“八年之約”陸續(xù)到期，將有越來越多的動力電池開始步入退役周期。2024年，我國退役動力電池達65萬噸。有研究機構預測，2025年，我國的動力電池退役量將達82萬噸，到2030年，這一數(shù)字或達350萬噸。
如此大規(guī)模的退役電池，該如何安全高效地回收利用？
退役潮下的深層焦慮
一塊電池，涉及當今社會生活的方方面面，小到遙控玩具、藍牙耳機、電動牙刷，大到新能源汽車，再到儲能電站等。電池不僅是能源的重要載體，更是推動社會進步與發(fā)展的重要力量。
然而，電池污染的潛在風險也不容小覷，尤其是新能源汽車使用的廢舊動力電池。“廢舊動力電池對環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在對土壤、水源、空氣和生態(tài)系統(tǒng)的污染上。電池中含有多種有害物質，包括正極中的重金屬鎳、鈷、錳等和負極的碳材料及具有腐蝕性的電解液。這些物質處理不當會滲入土壤和水源，或排放到空氣中，對環(huán)境和人類健康帶來多重風險?！敝心洗髮W資源加工與生物工程學院礦物工程系教授韓俊偉在接受記者采訪時表示。
另一方面，我國鋰、鈷、鎳資源的對外依存度極高。鋰資源方面，盡管我國儲量相對豐富，位列世界第二，但優(yōu)質資源相對稀缺，利用率偏低，對外依存度仍然較高。中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鋰專業(yè)委員會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國進口鋰精礦約401萬噸，同比增長約41%；2024年，我國進口鋰精礦約525萬噸，同比增長約31%。
鎳、鈷資源方面，我國鎳、鈷消費量居世界首位，但鎳、鈷儲量僅占世界總儲量的3%、1%，對外依存度分別達93%、98%。
“廢舊動力電池含有大量金屬資源，是寶貴的‘城市礦山’，金屬資源占比遠高于礦石中的含量。將其中的鋰、鎳、鈷等有價金屬加以回收利用，能提高資源利用效率，降低對外依存度?！眹W(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院趙光金博士表示。
開發(fā)利用“城市礦山”，既可以減少廢品丟棄造成的環(huán)境污染，又可以獲得可用的金屬產品，減少自然資源消耗。有專家表示，加強動力電池回收利用，每年可滿足我國新能源汽車20%的鋰、11%的鎳和25%的鈷的資源需求。
目前，對退役電池回收利用的方式有梯次利用和回收利用兩大類?！爱旊姵厮p到80%的時候，就不再適合做汽車的動力電池了。退役電池可以進行梯次利用，也就是把它產品化，比如做成儲能設備、應急電源等，繼續(xù)服役，這就需要系統(tǒng)本質安全技術來實現(xiàn)安全保障和提升經濟效益。剩余容量到40%以下，就會進行拆解、破碎等處理，提取有用材料給上游的電池生產企業(yè)，實現(xiàn)電池全生命周期再利用?！痹苾π履茉纯萍加邢薰臼袌隹偙O(jiān)畢敏強說，該公司研發(fā)了動態(tài)可重構電池儲能技術，并建成了集中式大規(guī)模退役動力電池儲能電站的工程示范項目。
為規(guī)范動力電池的回收處理，工業(yè)和信息化部2018~2024年陸續(xù)發(fā)布五批共148家符合《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。但實際上，市場上的回收機構數(shù)量龐大。天眼查數(shù)據(jù)顯示，全國有超過28萬家企業(yè)經營范圍含“電池回收”內容。
國 務 院 發(fā) 展 研 究 中 心 的 調 查 報告顯示，截至2023年，中國新能源汽車動力電池的規(guī)范化回收率尚不足25%。針對這一現(xiàn)象，畢敏強表示，由于缺少相關法律法規(guī)和行業(yè)規(guī)范，行業(yè)內“小作坊”數(shù)量遠多于“正規(guī)軍”。而再過五年，大型的新型儲能電站電池也到了退役期，屆時會有更大規(guī)模的退役動力電池進入市場。
對此，趙光金表示擔憂：“不規(guī)范的動力電池回收可能造成三方面問題。一是環(huán)境風險，電池中有害物質泄漏擴散會污染環(huán)境；二是安全風險，電池著火后可能導致人身傷亡、財產損失；三是資源浪費，一些貴重金屬不能被很好利用。”
“動力心臟”的綠色轉崗
6月27日11時，記者走進河南豐源電力科技有限公司廠區(qū)。大門左側的空地上，一座米灰色的儲能電站映入眼簾。陽光掠過柜體表面的散熱格柵，折射出金屬特有的冷光。走近細看，柜門處的電子屏正跳動著實時數(shù)據(jù)，顯示這些由退役動力電池重組而成的儲能單元此刻正以穩(wěn)定的頻率吞吐著電能——曾經伴隨新能源汽車馳騁的“動力心臟”，如今在這里完成了使命延續(xù)。
“這個儲能電站容量是200千瓦/666千瓦時，用的是新能源汽車的退役電池組。它通過動態(tài)可重構技術實現(xiàn)工作電流級均衡管理，將電池組硬連接改為程序控制柔性連接，并配置高頻開關實現(xiàn)快速通斷?！必撠熯@個項目的河南電科院專責張云瀟說，退役電池梯次利用既解決了電池的回收難題，又為綠色生產提供了穩(wěn)定支撐。
抬頭望向廠區(qū)屋頂，成片的光伏板在陽光下泛著深藍色的光澤，如同為廠房披上了一層能量鎧甲。通過埋設在地下的電纜，光伏板產生的清潔電力正源源不斷匯入儲能電站，在用電低谷時被妥善儲存，待到生產高峰再釋放出來?！斑@個儲能電站不僅驗證了相關技術與電池的可靠性，為工商業(yè)儲能提供數(shù)據(jù)支撐，還提高了新能源消納能力，通過谷價時段充電，每月可以轉移8000千瓦時的電量?！睆S區(qū)運行維護人員張二東對記者說。
眼前的成就并非一蹴而就，而是源于14年前即開始的默默努力。從2011年起，河南電科院就成立了以趙光金為負責人的研究團隊，挖掘退役動力電池蘊藏的環(huán)保與經濟潛能?！爱敃r就想，新能源汽車快速發(fā)展，以后一定會帶來退役電池的增多，這些剩余能量能為電網(wǎng)做些什么？怎樣才能把這些能量‘吃干榨凈’？”趙光金帶領團隊將研究方向聚焦于動力電池梯次利用與回收處理。
當時業(yè)內對于新能源汽車和動力電池的認識還不全面，對于電池回收利用的相關研究也較少?！暗把仡I域技術都有多年孵化期，不能等到火燒眉毛時再去做，必須有前瞻性?！壁w光金認為。
2013年，趙光金帶領團隊在新密尖山實驗基地建成國內首個基于退役電池的風光儲混合微電網(wǎng)系統(tǒng)。到2014年9月運行滿一年時，混合微電網(wǎng)累計發(fā)電逾4.5萬千瓦時，成功驗證了退役電池梯次利用的可行性。
在回收利用方面，趙光金帶領團隊研制出了廢舊動力電池切割破碎裝置，研發(fā)出電池正負極材料回收技術，并攻堅清潔安全的電池資源化和無害化利用技術，研制出國內首條廢舊動力電池干法全自動回收處理生產線，讓電池回收處理過程更安全、更環(huán)保，也使回收物更有利用價值。
政 策 引 導 為 產 業(yè) 發(fā) 展 明 確 了 方向。國家發(fā)展改革委發(fā)布的《產業(yè)結構調整指導目錄（2024年本）》中，廢舊動力電池回收利用被列入鼓勵類目錄。國務院辦公廳2024年2月出臺的《關于加快構建廢棄物循環(huán)利用體系的意見》提出，加強廢舊動力電池循環(huán)利用，大力推動動力電池梯次利用產品質量認證，研究制定廢舊動力電池回收拆解企業(yè)技術規(guī)范等。
“現(xiàn)在，我國的退役動力電池回收技術在國際上處于領先地位，其中，鋰的回收率已經超過90%，鎳和鈷的回收率達到98%?！表n俊偉表示，這些鋰、鈷、鎳等金屬材料重新用于電池生產，既讓資源在循環(huán)利用中煥發(fā)新生，也為新能源汽車產業(yè)的長遠發(fā)展筑牢根基。
監(jiān)管護航下的規(guī)范之道
動力電池的回收利用正在逐步構建起較為完善的政策體系。
2018年，我國開始試點動力電池回收利用體系。2024年年底，工業(yè)和信息化部修訂發(fā)布了《新能源汽車廢舊動力電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件（2024年本）》。今年4月，國家發(fā)展改革委等三部門聯(lián)合印發(fā)《2025年新能源城市公交車及動力電池更新補貼實施細則》，對城市公交企業(yè)更新新能源城市公交車及更換動力電池給予定額補貼。
盡管取得了一定成績，但動力電池回收利用仍面臨諸多挑戰(zhàn)。
“主要是電池回收存在亂象，有很多不規(guī)范的小作坊。一是從業(yè)人員專業(yè)能力水平不到位，二是只考慮經濟利益，不考慮對環(huán)境和整個行業(yè)的不利影響。因此很多正規(guī)企業(yè)難以和這類小作坊在成本上進行競爭?！碑吤魪娭毖?，這些小作坊沒有安全、環(huán)境、供應鏈溯源等方面的保護措施，因此在成本上更具有優(yōu)勢。
韓俊偉更關注回收安全問題：“退役電池仍含有殘余電量，回收環(huán)節(jié)存在爆炸、火災等安全風險，動力電池中的污染物如電解液、重金屬等，具體排放去向難以追蹤，存在著潛在的環(huán)境污染風險?！?
這 些 風 險 也 引 起 了 相 關 部 門 的關注。《關于加快構建廢棄物循環(huán)利用 體 系 的 意 見 》 在 加 強 廢 舊 電 池 循環(huán) 利 用 方 面 明 確 提 出 ， 要 開 展 清 理廢 舊 動 力 電 池 作 坊 式 回 收 聯(lián) 合 專 項檢查行動。
此外，《新能源汽車廢舊動力電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件（2024年本）》不僅對企業(yè)選址、溯源管理、節(jié)能評估等提出了更高要求，也通過強化監(jiān)督檢查、明確生產者責任等，促進行業(yè)穩(wěn)步邁向規(guī)范化。
行 業(yè) 規(guī) 范 化 發(fā) 展 ， 需 要 標 準 先行。今年2月21日，國務院常務會議審議通過《健全新能源汽車動力電池回收利用體系行動方案》，從強化標準研制等方面對新能源汽車動力電池回收利用提出了明確要求。
此 前 ， 趙 光 金 團 隊 牽 頭 編 制 的《電力儲能用鋰離子電池退役技術要求》已于2024年7月開始實施。該標準對電力儲能用電池退役的技術要求和判定給出了詳細規(guī)定，填補了儲能電池退役評估體系的空白。
團隊隨后把目光轉向更廣闊的國際舞臺。
2023年發(fā)布的《歐盟電池與廢電池法規(guī)》要求各國出口歐盟電池必須注明電池的回收方式、流程、技術要點等信息。這就需要相關領域加快制定退役電池回收處置領域的國際標準，規(guī)范各國回收利用工作。
今 年 4 月 4 日 ， 由 趙 光 金 團 隊牽 頭 編 制 的 國 際 標 準 《 退 役 電 池 回收 放 電 指 南 》 獲 得 國 際 電 工 委 員 會（IEC）批準立項。該標準填補了退役電池領域國際標準的空白，針對回收預處理階段的放電工序，規(guī)范退役電池放電的基本要求、安全放電方法與測試流程。
“ 行 業(yè) 發(fā) 展 仍 需 突 破 技 術 難 題 、回收渠道不暢等制約，這有賴于法律法規(guī)及標準體系完善。”趙光金認為，政策引導是規(guī)范動力電池回收市場的關鍵，應加快動力電池回收利用立法，強化監(jiān)管，建立長效機制。
在規(guī)范化發(fā)展的引導下，“城市礦山”的開發(fā)利用將會迎來良性發(fā)展，變?yōu)橐蛔敖鹕姐y山”。
