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我国新能源汽车动力电池回收产业的可持续发展分析

日期:2023-03-21    来源:中央财经大学绿色金融国际研究院  作者:​ 程心如 陶震东 施懿宸

国际储能网

2023
03/21
10:41
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关键词: 电力系统储能 动力电池 电池回收

近年来,随着全球环境与气候危机加剧,各国纷纷参与到治理全球气候变化的行动中,先后达成了《巴黎协定》《格拉斯哥气候协议》等,我国作为《巴黎协定》的缔约国之一,积极主动地承担自身责任,郑重提出了碳达峰碳中和目标。在此背景下,以高碳排著称的地面交通工具领域成为我国“双碳”目标中减排的重点,新能源汽车产业作为传统燃油车的绿色替代品,也逐步进入高速爆发式增长阶段。然而,伴随着该行业的产销增长,新能源动力电池的回收也成为了行业清洁低碳、可持续发展的关键问题。

目前,我国最早的一批动力电池已经处于报废淘汰期或报废淘汰临界期,废旧电池与生态环境、金属化学资源密切相关,因此构建可持续发展的新能源汽车动力电池回收体系意义重大。本文将从我国新能源汽车动力电池回收现状出发,对其当下存在的问题进行分析,并就存在的问题提出初步优化建议。

一、新能源动力电池产业现状分析

随着全球气候变化治理的进程加快,我国持续加大在碳中和相关领域的投入,推出了一系列如财政补贴、税收减免的红利政策推动环境友好型产业的发展。受益于政策支持,我国新能源汽车产业自2015年以来便呈现出高速发展的态势,根据中国汽车工业协会的数据可知,2022年,国内新能源汽车产销分别完成705.8万辆和688.7万辆,同比分别增长96.9%和93.4%,市场占有率高达25.6%。从产业发展平均速率来看,未来新能源汽车产业仍将保持高速发展的态势,并有望在2025年左右突破千万级的产销量。

伴随着新能源汽车产业的发展,我国动力电池产业也得到了长足的发展,根据中国汽车动力电池产业创新联盟消息的数据,2022年,我国动力电池累计装车量高达294.6GWh,同比增长90.7%。然而,由于动力电池的寿命较短,一般在5-8年间,我国最早的一批动力电池当前已经处于或临近报废淘汰期。然而,动力电池是由外壳材料、正负极材料、电解液、隔膜等材料构成的,尽管这些材料中不含汞、铅等毒性较大的重金属元素,但其中却蕴含的钴、镍、铜等重金属、相关稀有金属、电解液、电解质和有机溶剂等物质,若废弃的动力电池不能得到妥善回收处理,将会给个人、社会带来极大的环保安全风险,会严重危害社会环境以及个体身体健康;相应地,若能够在回收过程中将废旧动力电池中所蕴含的相关高价值金属,如锂、钴、镍等,进行合理的再生利用,将能够产生极大的经济效益,在疫情等因素的影响下,锂、镍、钴等金属的价格与疫情前相比,有着惊人的涨幅,部分金属价格的涨幅甚至超过了200%,由此可见废旧动力电池中高价值金属回收利用的经济效益之大。因此,构建可持续的动力电池回收产业有着重要的意义。随着新能源汽车产业的持续扩张,未来报废淘汰的动力电池总量会越来越多,动力电池产业将逐渐进入规模化报废期。由此可见,未来我国新能源汽车我国新能源动力电池回收在未来几年将面临需求井喷。

具体而言,从动力电池回收市场现存规模来看,根据中国能源报数据,如图1,2014年我国投产上市的动力电池在2019年开始进入批量报废期,当年度动力电池回收的市场规模约为50亿元。根据中国汽车技术研究中心数据,2022 年国内累计退役的动力电池市场规模达到286亿元。从市场需求来看,2021年中国废旧动力电池理论回收量为29.4万吨,预计2023—2025年动力电池的理论回收量分别为54万吨、60万吨、120万吨,预计2030年将达到300.1万吨,对应市场空间近1500亿。根据高工产业研究院(GGII)预计,到2025年,我国退役动力电池累计将达到137.4GWh,市场呈现显著的爆发式增长趋势。

图1 2019-2022中国动力锂电池回收行业市场规模体量(单位:亿元)

数据来源:中国能源报与中国汽车技术研究中心,中央财经大学绿色金融国际研究院整理

二、新能源动力电池回收体系现状分析

(一)政策进展现状

早在2012年,我国已基于新能源汽车产业发展规划,针对动力电池的报废回收问题制定了相关政策,并伴随着新能源汽车产业的发展状况,持续进行相关政策的完善和发展。如表1所示,国内近十年来与动力电池回收相关的政策发展具有明显的阶段性,大致可划分为萌芽期、探索期和逐步完善期三个阶段。其中,第一阶段(2015年以前),该阶段下中央发布的与动力电池回收相关的政策分布较为零散,且未以独立文件形式出现,政策指向性较为欠缺;第二阶段中(2015-2018),以《电动汽车动力电池回收利用技术政策(2015年版)》《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策(2015年版)》两大政策为分水岭,该阶段下政府开始重视动力电池的回收规划,逐步出台了专项政策进行长期布局;第三阶段(2018年至今)中,政府依据前序政策规划,逐步将政策内容从标准性、指引性转向实操端,通过设立试点、构建回收体系等敦促相关行业企业的回收进程。2022年,国家发改委、工信部以及生态环境部加强对废弃动力电池回收方向的重视,发布了多项相关政策,包括废旧物资循环利用体系、重金属污染防控以及危废环境管理等,深入聚焦布局动力电池回收体系建设工作,明确动力电池回收再利用工作对于提高资源利用效率、保障新能源汽车产业持续健康发展、减轻环境污染的良性促进作用。整体上,政策的制定与发布与国内动力电池回收产业的发展进程较为匹配,尽管在电池回收技术等细致化要求上仍有欠缺,但在地区布局、基础设施配套等相关领域已有政策推进,动力电池回收产业的绿色化发展面临着较为迫切的高质量要求。

资料来源:根据公开资料整理,中央财经大学绿色金融国际研究院整理

(二)产业实践现状

回收体系构建初见成效。新能源领域汽车动力电池回收体系是指将在新能源领域汽车各相关主体所产生的废旧动力蓄电池进行收集、运输并回收。随着我国新能源领域汽车动力电池的大规模退役,我国的废旧动力蓄电池回收体系也开始逐步构建。当前,在工信部等相关部门的政策要求下,汽车生产企业作为回收责任主体已经初步按照相关管理要求建立回收服务网点,通过企业自建、合作共建等方式在新能源汽车生产、动力蓄电池生产、报废机动车回收拆解、综合利用等环节搭建企业可共用的回收服务网点。据工信部统计,截至2022年8月底,190余家汽车生产、动力电池综合利用等企业在全国31个省、自治区、直辖市的326个地市级行政区设立了超过1万个动力电池回收服务网点。在2013年-2021年间,动力电池回收企业注册量由214家激增至2.5万家,参与者数量众多,几乎覆盖新能源汽车产业链条。

图2 动力电池回收产业链

资料来源:中央财经大学绿色金融国际研究院整理

图3 废旧锂电池的回收流程

资料来源:中央财经大学绿色金融国际研究院根据公开资料整理

梯级利用思路已进入产业化初期阶段。梯级利用是指将淘汰退役下来的废旧动力蓄电池应用到其他领域,以期能够延长动力蓄电池的生命周期,进而降低成本,实现社会效益、环境效益等。当前,动力蓄电池生产企业、新能源汽车生产企业以及梯级利用等相关企业已开展探索,在通信基站备用电源、电力系统储能、低速电动车以及其他小型储能领域积极推进相关技术研究、示范工程建设和商业模式,以期拓展动力电池的应用范围和周期。尽管该思路受限于动力蓄电池的淘汰规模等因素,仍处于起步阶段,但仍不失为动力电池回收领域的主流研究方向之一。

图4 动力锂电池的回收流程

资料来源:中央财经大学绿色金融国际研究院根据公开资料整理

电池的再生利用已具备一定产业基础。再生利用是将报废淘汰的废旧动力蓄电池进行拆解、破碎、冶炼,从而回收其中有价值的碳酸锂、钴等有价值的金属元素,实现资源的有效循环。目前,我国在动力蓄电池再生利用领域已经有了一定的产业基础,企业多采用湿法回收的工艺,具有技术流程成熟、目标元素回收率高的优势,且能满足安全环保的相关要求。

图5 动力锂电池物理回收再利用全流程

资料来源:中央财经大学绿色金融国际研究院根据公开资料整理

三、动力电池回收产业问题及建议

(一)政策端:完善相关法律法规,提升政策精细度和指向性

当下我国新能源领域汽车动力蓄电池回收利用领域的相关管理主要是通过诸如国务院、工信部、科技部等相关部门出台的政策、规范以及标准等,尽管这些政策、规范及标准覆盖了废旧动力汽车回收的相关的方方面面,但缺少法律上的强制性,对回收企业的约束力不足,各方的权利、义务责任无法在法律上得到明确,可能会造成回收体系的混乱。此外,由于没有处于统领地位的法律的指导,当各部门、各地区间的政策、规范以及标准等发生冲突时,难以得到协调,相关政策、规范以及标准等的最终执行效果会大大降低。

针对当下动力蓄电池回收利用领域的专项法律法规缺失的问题,我国相关立法机构应制定针对性的具有强制效力的法律法规,明确各部门、各机构的职责与职能,防止出现部门间相互冲突的情况;同时,还需明确动力蓄电池回收利用全流程中各环节参与主体的责任与义务,并配以相应的惩罚机制,保障法律法规的强制效力。此外,中央相关政策制定部门要从宏观角度出发,树立全局思维,考虑政策的全局影响性,可以在把握新能源汽车产业政策总体方向的基础上,引导地方政府,因地制宜、有针对地实施差异化的扶持政策,对新能源汽车产业进行有侧重的政策引导,提供更多的优惠扶持。此外,相关部门还需要加强新能源汽车与废旧动力电池回收行业间的联系,使两者相互促进,共同发展。最后,还可以进一步推出对企业的环境信息披露、碳足迹核算等相关内容的政策与规定,让新能源汽车企业、动力电池企业注重可持续发展。

(二)市场端:加快构建高效回收体系与产业设施配套

如前文所言,依据相关部门的政策,汽车生产企业已被明确为我国新能源领域汽车动力电池回收体系的主体,需要在回收的各环节中主动承担自身责任,积极履行相应义务。然而,由于我国的回收体系起步较晚,发展不够完善且缺乏相应的具有强制效力的法律法规,各相关主体的责任并未有效落实,再加上贸易商和非正规回收企业采用不合理价格进行回收等原因,大量的废旧动力蓄电池流入非法渠道,给社会、环境以及个人造成了一定的负面影响。

针对市场回收体系不够完善的问题,需要监管部门与行业自律组织共同发力,合力构建高效、完善的回收体系。相关部门首先应与行业自律组织积极沟通,了解动力电池回收业发展的基本需求并明确产业链上下游各相关主体的责任,根据沟通结果对其进行政策等方面的支持,先小范围开展试点,在回收的有效性有明显提升后,再进行大范围推广;在推广的同时,要注意产业设施的配套,如废旧动力蓄电池回收项目厂房污水排放设施、废气和废水等环保工程的建设,以促进回收体系更好的建立。此外,相关监管部门还需进一步严格废旧电池的回收流程,重点打击各类非法行为,阻断废旧动力蓄电池流入非法渠道,并提高资源化再生利用企业的安全和环保准入条件,使废旧动力蓄电池得到妥善的回收利用,促进社会、环境的发展。

(三)企业端:加速推进技术研发,提升可持续内控意识

当下,我国在动力蓄电池回收领域的相关技术已经能够与国际先进水平持平,甚至在部分回收技术方面已经达到了国际领先的水平。然而,我国在产业化关键技术方面却处于比较落后的水平,以动力电池回收利用技术方为例,由于关键技术的产业化推广进程较慢,使用成本较高,部分动力电池回收企业仍旧采取手工拆解技术和传统回收工艺,不仅无法有效应对废旧电池带来的环保问题,还会产生一定的安全隐患。

针对这一问题,企业需要从自身发展路线上开拓支线,协助解决。首先,以新能源领域的新兴车企为例,基于企业长期发展思维,其应考虑增设废旧电池回收环节,将动力电池从外购投入转化为内部产品周期的一环,通过积极参与废旧动力电池回收技术和流程的研发,一方面可以产生更多的经济效益,另一方面,可形成产品全流程把控,提升了服务质量。其次,对于传统电池类企业来说,增加电池回收条线和技术研发投入,能够帮助企业延续原有专业化生产优势,在可持续的时代背景下把握重大行业机遇,通过在产业人才储备、回收技术、回收模式上的深度钻研和行业联动,实现企业的可持续发展。




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