鉅大LARGE | 點擊量：548次 | 2023年01月10日
退役電池梯次利用發展態勢和政策體系研究
摘要：我國退役動力鋰電池梯次利用技術發展迅速，但仍處于初級階段，面對的核心技術標準體系和市場機制等問題有待解決。因此，本文立足我國梯次利用技術概況，比較國內外動力鋰電池和梯次利用政策體系的同時，回顧近年我國政府及地方針對動力鋰電池回收和梯次利用所出臺政策，剖析我國梯次利用技術發展問題，提煉世界儲能強國梯次利用相關政策體系的關鍵點，并以此為依據，提出新形勢下梯次利用技術發展的若干政策建議。
關鍵字：退役動力鋰電池；梯次利用技術；政策體系；儲能產業；示范工程
1引言
我國新能源汽車發展態勢迅猛，考慮到動力鋰電池生命周期，退役動力蓄電池回收利用問題亟待解決[1-5]。目前退役電池規模為25GWh,預計2025年動力鋰電池退役規模將突破116GWh。在2009年之前我國新能源汽車銷量不足500輛，2017年超77.7萬輛，據統計2020年底累計銷量超800萬輛[6]。2020年累計退役電池將達21-25萬噸。
目前梯級利用電池應用于低速車領域重要是在快遞車上得到了較快發展，當前將退役電池應用于低速車每千瓦時成本約650元，按照年新增產量50%采用鋰電池替換蓄電池的假設，預計低速電動汽車替代領域有望拉動梯級利用鋰電池需求約205億元。比較之下，雖然梯次利用電池單價高于鉛酸電池，但考慮到循環壽命、電池容量等因素，鉛酸電池和梯次利用電池性價比至少為1:1.2，梯次利用電池使用壽命內每KWh攤銷費用僅為鉛酸電池的1/3左右。加之國家政策支持、環保考量等因素，在通信基站上以梯次利用動力鋰電池替代原有使用的鉛酸蓄電池成為新趨勢。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
根據現有新能源汽車的保有量，每年都有大量的退役動力鋰電池要合理的處理因此，2021-2022年動力鋰電池的回收量將達到36-40萬噸/年，2025年累計退役量約為78萬噸[7-9]。此外，廢舊動力鋰電池中的重金屬會對生態環境造成很大的危害，假如對廢舊動力鋰電池僅采用填埋、焚燒等普通垃圾處理方式，環境污染不可防止。因此，完善動力鋰電池梯次利用體系建設具備經濟和環保的雙重意義。
2國內梯次政策研究
2.1國家政策體系配套逐步完善
2018年七月，國家發改委公布《有關創新和完善促進綠色發展價格機制的意見》，
提出加大峰谷電價實行力度，通過擴大高峰、低谷電價價差和浮動幅度，引導用戶錯峰用電，促進儲能發展。目前我國各省35KV以上工商業用電峰谷電價價差超過0.4元/千瓦時，北京、江蘇、廣東等地峰谷電價價差超過0.8元/千瓦時，用戶側儲能具備經濟性。
（1）2015年五月《我國制造2025》國務院將綠色發展作為戰略指導思想，發展目標中提到：工業廢物回收利用率至2015年要求達到65%，2020年73%，2025則為79%。
（2）2017年一月《有關加快推進再生資源產業發展的指導意見》工信部等三部委選擇新能源汽車發展聚集區域開展動力鋰電池回收試點示范，要求2020年報廢機動車再生利用率達到95%。
2017年九月，工信部出臺《四輪低速電動汽車技術條件（草案）》，提出整備
質量不大于750kg，電池整套系統質量占比不能大于30%，即要在225kg以內，電池系統比能量應不低于70Wh/kg，意味著傳統鉛酸蓄電池有可能被淘汰，梯級利用鋰電池有望成為低速電動汽車電池升級替代的選擇之一。
（3）2018年五月，工信部公布《電動自行車安全技術規范》國家標準，規定裝配完整含電池的電動自行車整車質量應當小于或等于55kg，而鉛酸電池自身重量有17kg左右，整車質量限制有望促進電動汽車生產公司采用質量較輕的鋰電池，梯級利用情況下鋰電池的其全生命周期成本亦低于鉛酸蓄電池，因此，梯級利用有望成為新國標下電動自行車蓄電池的優選。
2018年七月，工信部等七部委公布《有關做好新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工作的通知》，確定京津冀地區、山西省、上海市、江蘇省等地區，及我國鐵塔股份有限公司為試點地區和公司，開展動力鋰電池回收試點工作，這標志著我國動力鋰電池回收進入大規模實行階段。
（4）2020年政策密集出臺，正在加快電池回收實現商業化。目前政策體系已初步成型，對鋰電池的回收再利用起到了巨大的推動和規范用途。
表1我國動力鋰電池回收相關政策法規
Tab.1Relevantpoliciesandregulationsforpowerbatteryrecycling
2.2各省市推出地方性政策
2.2.1深圳
（1）2016年九月公布《深圳市2016年新能源汽車推廣應用財政支持政策》表示，按經審計確定的金額50%對公司給予補貼，專項用于動力鋰電池回收。
（2）2018年四月印發《深圳市開展國家新能源汽車動力鋰電池監管回收利用體系建設試點工作方法（2018-2020年）》，目標是到2020年，實現對所有納入補貼范圍的新能源汽車動力鋰電池的全生命周期監管，深圳成全國首個動力鋰電池回收方法正式落地城市。
（3）2019年一月公布《深圳市2018年新能源汽車推廣應用財政支持政策》中，根據補貼標準，關于在深圳銷售新能源汽車的公司，包括本地生產公司和外地生產公司在深圳授權的法人銷售公司，應按20元/千瓦時的標準專項計提動力蓄電池回收處理資金。對按要求計提了動力蓄電池回收處理資金的，按經審計確定的金額的50%對公司給予補貼，補貼資金應專項用于動力蓄電池回收。
2.2.2四川
四川省2019年三月公布《四川省新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工作方法》，目標是到2020年，全省新能源汽車動力鋰電池梯級利用產業產值力爭達到5億元，材料回收利用產業達到30億元。建設3個鋰電池回收綜合利用示范基地，打造2個退役動力蓄電池高效回收、高值利用的先進示范項目，培育3個動力蓄電池回收利用標桿公司。
2.2.3湖南
2019年四月公布《湖南省新能源汽車動力蓄電池回收利用試點實行方法》，目標是到2020年，基本建成共享回收網絡體系，引導省內80%以上的新能源汽車退役報廢動力蓄電池進入回收利用網絡體系。
2.2.4北京
2018年十二月，《京津冀地區新能源汽車動力蓄電池回收利用試點實行方法》印發，在價格方面，京津冀地區將鼓勵聯盟聯合開展廢舊動力蓄電池市場化定價機制的探索研究，構建第三方價格指導和評估體系，探索線上線下動力蓄電池殘值交易等新型商業模式。
表2國內動力鋰電池相關政策法規
Table2Domesticpoliciesandregulationsrelatedtopowerbatteries
3國外動力鋰電池梯次利用政策體系
國外退役電池梯次利用體系更為完善且各具優勢。由于歐、美、日本等發達國家此前在鉛酸電池、消費鋰電池等的回收起步較早，建立的回收體系取得了良好效果，形成了由動力鋰電池生產公司承擔電池回收重要責任的生產者責任衍生機制，配套政策體系相對完善[15-18]。
（1）日本
從2000年起即規定電池生產商負責鎳氫和鋰電池的回收，并要求電池產品設計要利于回收；由于日本國民對垃圾分類和循環利用有極強的認同感，零售商、汽車銷售商和加油站可免費從消費者手中回收廢舊電池，專業的回收公司對電池進行分解處理。而法律法規方面，1993年起日本頒布了多部相關法律，施行3R計劃（Recycling，Reuse，Reduce），明確要求建立電池循環-再利用回收系統。
日本伊藤忠商事將退役電池用于家庭儲能應用領域，4REnergy公司將日產Leaf汽車動力鋰電池用于家庭儲能。
（2）瑞典
Sharp公司通過自主研發智能功率控制器，將汽車動力鋰電池梯次利用于家庭儲能。
（3）德國
由德國電池制造商協會和電子電器制造商協會聯合成立的GRS基金是歐洲最大的鋰電池回收組織。該組織已建立了超過17萬個回收點（其中包括14萬個零售點）并回收了德國46%的廢舊便攜式電池。電池公司可通過按產量向基金會交納服務費的方式共享回收網絡。目前GRS基金已有成員公司3500家。
BOSCH、BWM/瓦騰福公司采用BWMActiveE和i3退役動力鋰電池建設2MW/2WMh光伏電站儲能系統。
4我國梯次利用工程應用分析
退役動力鋰電池通過篩選重組，應用于其他低應力場景再利用，從應用領域看，退役動力鋰電池在儲能和低速電動汽車等領域有著巨大的應用潛力梯次利用總體還處于示范性應用階段，目前國內已有了成功的案例[19]，如表3所示。
表3國內動力汽車梯次利用案例
Tab.3EchelonUtilizationCasesofDomesticPowerVehicles
5新形勢下梯次利用技術發展的政策建議
我國正處于電池梯次利用技術發展的初級階段，大多數電池梯次利用方式仍處于示范階段，梯次利用產業仍處于培育期。面對2020年底我國動力鋰電池累計報廢量約21萬噸，退役的新能源汽車鋰電池50GWh的嚴峻挑戰，本文通過分析國內外梯次利用技術技術的政策體系，提出如下政策建議：
（1）加強梯次利用技術的頂層設計。以提高發展質量、提升整體效率和新增能源綜合效益為目標，研究制定退役動力鋰電池梯次利用技術整體發展戰略，并根據科技發展和國內外形勢，對電池梯次利用發展戰略進行及時調整。
（2）加大梯次利用技術基礎創新研究。針對我國在電動汽車領域的需求，結合儲能商業和示范工程建設，重突破相關產業鏈上的瓶頸技術以及我國尚未掌握的核心技術。
（3）構建退役電池梯次利用技術發展相適應的標準體系。建議在結合國際相關經驗和國內調研的基礎上，結合相關試點項目的實行情況，持續完善梯次利用領域的標準體系。
作者：李建林，李雅欣
（儲能技術工程研究中心(北方工業大學)，北京市100144）
