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動力電池“退役潮”將至回收利用水平亟待提升

2023-09-26 04:08中國發展研究基金會產業鏈綠色轉型課題組
中國發展觀察 2023年6期
關鍵詞:動力電池新能源電池

中國發展研究基金會“產業鏈綠色轉型”課題組

近年來,我國新能源汽車銷量、年均復合增長率、累計保有量均為全球第一,未來3—5年將迎來新能源汽車動力電池大規模集中“退役潮”。新能源汽車動力電池回收利用關系到國家鎳、鈷、鋰等重要戰略資源安全、環境安全和綠色低碳發展,對新能源汽車產業發展至關重要,提高其有效回收利用水平迫在眉睫。

中國發展研究基金會“產業鏈綠色轉型”課題組調研發現,目前我國新能源汽車動力電池回收已基本實現“應收盡收”,但梯次利用與再生利用水平還有待提升,回收環節與利用環節銜接機制仍待加強,標準體系需進一步完善,行業技術與商業模式需進一步創新。建議完善動力電池回收利用標準體系,規范市場準入要求,強化技術研發與統籌規劃,完善生產者責任延伸制度,加強市場激勵,提升監管能力,多管齊下提高動力電池有效回收利用水平。

新能源汽車動力電池有效回收利用的緊迫性

近年來,我國新能源汽車動力電池產業發展居世界前列,其回收利用的重要性日益凸顯。結合動力電池標準使用壽命來看,我國即將迎來大規模動力電池“退役潮”。在全球動力電池市場競爭愈發激烈的背景下,亟須進一步提高動力電池的回收利用水平。

(一)應對集中“退役潮”的需要

2015—2022年,我國新能源汽車保有量持續攀升,從58萬輛迅速發展到1310萬輛(如圖1所示)。根據《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035年)》目標要求,到2025年,新能源汽車銷量占比將達到25%左右。未來新能源汽車保有量的高位增長預示著動力電池報廢存量同步增長。據有關機構分析,營運類新能源汽車動力電池平均壽命為6—11年,非營運車輛動力電池平均壽命為10—12年,據此測算,我國已進入動力電池退役報廢加速期。未來3—5年將迎來大規模的新能源汽車動力電池“退役潮”。

圖1 2015-2022年我國新能源汽車保有量

(二)保障戰略資源安全的需要

我國鋰資源稟賦不佳和鈷、鎳資源匱乏問題突出,鋰礦、鈷礦、鎳礦儲量僅占全球總儲量的7%、1%、3%,大量依賴進口,對外依存度分別高達79%、97%、92%。退役動力電池作為三類鋰離子電池中的重要品類,富含鋰、鈷、鎳等金屬,其規?;厥蘸透咧祷脤⒂兄诰徑怃?、鈷、鎳等重要戰略資源短缺問題,推動鋰等資源行業綠色低碳高質量發展。據高工產業研究院(GGII)預計,2025年我國通過回收動力電池可再生的鋰、鈷、鎳資源量分別約占相應需求量的27.7%、55.5%、28.7%,可有效降低對外依存度,保障重要戰略資源供給安全。

(三)維護環境安全的需要

動力電池不規范回收利用會引發嚴峻的環境風險。一方面,動力電池儲存不當、回收檢測與拆解技術工藝不成熟、拆解操作與運輸過程不規范等容易引起電池爆炸事故;另一方面,動力電池含有的鈷、鎳、銅、錳、有機碳酸酯等化學物質若處理不當,將會泄露和富集到水、土壤環境中,給人類健康和生態環境帶來不可逆轉的損害。

(四)汽車行業低碳轉型的需要

據測算,退役鋰電池回收再生工藝路線生產1噸產品三元正極材料的碳排放量較原礦工藝路線減少近40%(如圖2所示)。退役動力電池規?;?、高值化利用將是汽車行業碳減排的主要抓手,能有力助推汽車產業低碳轉型發展。

圖2 三元鋰電池產品碳足跡示例

(五)應對貿易壁壘風險的需要

從國際環境看,歐盟《新電池法》明確要求,到2030年,動力電池中鈷、鉛、鋰、鎳再生原材料含量占比需分別達到12%、85%、4%、4%。這勢必將對我國動力電池產品出口貿易形成實質性的外部貿易壁壘,亟須加快動力電池低碳高效循環利用以提前布局應對即將來臨的綠色貿易壁壘。

新能源汽車動力電池回收利用已有一定基礎

近年來,國家工業和信息化部會同有關部門積極推動動力電池回收利用工作,在政策和市場兩個層面均取得了積極進展,形成了較好的動力電池回收利用基礎。

(一)相關政策體系基本建立

截至目前,國家已密集出臺了66項規范動力電池回收利用行業健康發展的相關政策性文件,動力電池已被納入生產者責任延伸制試點范圍內,回收網絡體系雛形初現,統一編碼、追蹤溯源和動態監控管理機制不斷完善。工業和信息化部會同有關部門積極推動動力電池回收利用工作,陸續出臺《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》《新能源汽車動力蓄電池回收服務網點建設和運營指南》等政策文件,發布了動力電池產品規格尺寸、編碼規則、拆解規范、余能檢測等國家標準。推動動力電池全國統一編碼,并建立國家溯源管理平臺和全生命周期的溯源監測機制。

(二)市場體系雛形初步形成

截至目前,工業和信息化部已先后公布了四個批次共計84家符合《新能源汽車廢舊電池綜合利用行業規范條件》的企業名單和一萬多家新能源汽車動力蓄電池回收服務網點。從回收利用情況看,2022年我國回收利用的廢舊動力電池達到了10.2萬噸,2023年1—5月份回收利用了11.5萬噸,回收步伐明顯加快。

新能源汽車動力電池有效回收利用面臨的關鍵難題

新能源汽車動力電池回收利用已具備較好的回收基礎,根據官方統計,在回收環節新能源汽車動力電池已基本實現“應收盡收”,但在利用環節,尚缺少足夠的梯次利用和再生利用企業,相關技術及規范也有待進一步完善。

(一)銜接機制有待進一步完善

目前,新能源汽車動力電池回收利用企業經營準入條件主要依據《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》規定的《危險廢物經營許可證》《再生資源經營許可證》以及《排污許可證》等要求,已注冊的超6.4萬家企業中,2021年新增注冊企業超2.4萬家,占比約為37%;注冊資本在1000萬元以上的企業數量占比約為20%。但在目前注冊的企業中,回收類企業占比較高,開展梯次利用及再生利用的企業較少。動力電池回收環節與利用環節銜接機制有待進一步完善。

(二)閉環回收與利用體系有待完善

動力電池閉環回收利用主體涉及電池生產企業、汽車生產企業、電池租賃公司、汽車和電池經銷商、二手車市場、車輛年檢企業、汽車拆解企業、電池梯次利用企業與再利用企業等,且商業模式也較為復雜。目前,梯次利用及再生利用企業是實現“應收盡收”的主要力量,但回收環節有較多企業在盲目扎堆,動力電池被回收后,并非所有都能被運送到梯次利用與再生利用企業進行有效利用,產業鏈上下游主體協作仍有待加強。

(三)相關標準體系有待進一步完善

現有動力電池產品的設計思路、材料選擇、電芯級別、模組級別以及封裝技術不盡相同,電池規格尺寸多樣,這些都增加了電池材料拆解、梯度利用和再生利用的提取難度。有的企業缺乏安全、環保處置利用標準化技術,尚不能夠完全滿足動力電池規范化回收利用的實際要求。另外,動力電池再生料使用標準和全生命周期碳減排核算標準體系尚屬空白,不能滿足動力電池低碳回收利用的需要。

(四)技術水平參差不齊

動力電池種類繁多,拆解工藝差異較大,處理過程也相對復雜和難度大。不少動力電池回收利用企業仍依靠手工拆解技術和傳統回收工藝進行簡單的回收處置與再利用,拆解效率較低,精細度較差,容易混入銅、鋁、塑料等雜質,金屬回收率低。同時,動力電池退役判定標準及檢測技術、可梯級利用電池剩余價值評估技術、單體電池的自動化拆解和材料分選技術等產業化關鍵性技術不夠成熟,不利于回收拆解利用的規?;透咝Щ?。

(五)政策支撐體系不健全

動力電池不規范回收利用會產生負的環境外部性,需通過合適的政府干預來實現外部性問題內部化?,F有動力電池回收利用缺乏有效的財政、金融政策手段予以引導和支持行業健康發展。需要強制性措施來確保動力電池生產者責任延伸制的回收主體切實有效履行其法定責任,明確規定對企業違規行為的問責與處罰機制,增強監管威懾效果。

(六)商業模式創新不足

動力電池原材料價格浮動影響動力電池回收利用空間,在市場環境不穩定的情況下,一旦原材料價格下降和電池生產技術路線改變,將直接影響動力電池的回收利用可持續性。因此,應借鑒成功經驗,實現具有可持續性的動力電池回收商業模式創新。如,德國的共同回收系統(GRS)基金商業模式在促進便攜式電池回收方面發揮了重要作用;我國電子廢棄物回收利用基金商業模式也取得了顯著成效。

新能源汽車動力電池回收利用的政策建議

動力電池回收利用是一項復雜的系統工程,應積極發動各相關利益主體共同發力、協同推進,進一步完善動力電池回收利用制度體系,不斷激發技術和商業模式創新,提高有效回收利用水平。

(一)完善動力電池回收利用標準體系建設

加快完善動力電池設計、生產、使用、廢棄、循環等全過程綠色標準技術規范。根據應用需要,進一步提升《電動汽車用動力蓄電池產品規格尺寸》(GB/T 34013-2017)標準的執行力。建立動力電池全生命周期碳足跡核算標準體系,降低動力電池環境風險和碳排放,實現行業減污降碳協同增效。健全動力電池生產再生料使用行業、團體標準體系,增強動力電池國際貿易的綠色競爭力。

(二)規范動力電池回收利用產業市場準入要求

進一步增加動力電池回收企業注冊資金規模、產能規模和產品質量資級要求,規范動力電池回收利用市場準入要求,推動行業市場主體高質量發展。進一步完善《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》,并將其上升為行業行政許可。除繼續擴大認定企業數量外,建立動態化、有退出機制的企業信息公開機制,健全市場信用體系。

(三)強化動力電池回收利用技術研發和統籌規劃

對動力電池回收利用的檢測、綠色設計、柔性拆解、梯次利用及再生利用的共性與關鍵性技術難題進行重點攻關,推動動力電池主流技術研發的政策引導和統籌規劃,形成動力電池回收拆解和利用的成熟技術方案,有效促進動力電池的規范化、規?;?、高值化回收利用。

(四)完善動力電池回收生產者責任延伸制度

在現有新能源汽車動力電池生產者責任延伸制度基礎上,進一步明確動力電池生產者,新能源汽車生產與銷售者、使用者,拆解企業、綜合回收利用企業等各市場參與者的回收利用職責。建立動力電池閉環回收利用參與主體之間的資源信息互通、共享機制,消除信息孤島和信息不對稱。加大教育宣傳力度,積極培育和引導使用者參與動力電池的規范化回收。

(五)加大規范化回收動力電池的市場激勵

積極推動規范化回收商業模式創新,借鑒國內外成功經驗,建立有效的動力電池回收產業基金制度,提升規范化回收水平。積極鼓勵退役動力電池儲能電站參與電力調峰,引導回收利用規模持續擴大。加大對動力電池回收利用的政策傾斜力度,增強規范化回收企業的市場參與積極性。通過綠色金融信貸、低碳信用抵押等金融措施為規范化回收企業拓寬融資渠道和降低融資成本,提升規范化回收主體的市場競爭力。

(六)提升動力電池回收利用的監管能力

加大企業回收利用資質和危險品運輸資質的監管力度。充分運用電池大數據平臺和物聯網、區塊鏈等信息技術,提升電池回收監管的數字化技術水平。對動力電池回收生產者責任延伸落實不到位的汽車生產企業、電池生產廠家等建立約談誡勉制度。

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