摘要：我國(guó)退役動(dòng)力鋰電池梯次利用技術(shù)發(fā)展迅速，但仍處于初級(jí)階段，面對(duì)的核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和市場(chǎng)機(jī)制等問(wèn)題有待解決。因此，本文立足我國(guó)梯次利用技術(shù)概況，比較國(guó)內(nèi)外動(dòng)力鋰電池和梯次利用政策體系的同時(shí)，回顧近年我國(guó)政府及地方針對(duì)動(dòng)力鋰電池回收和梯次利用所出臺(tái)政策，剖析我國(guó)梯次利用技術(shù)發(fā)展問(wèn)題，提煉世界儲(chǔ)能強(qiáng)國(guó)梯次利用相關(guān)政策體系的關(guān)鍵點(diǎn)，并以此為依據(jù)，提出新形勢(shì)下梯次利用技術(shù)發(fā)展的若干政策建議。

關(guān)鍵字：退役動(dòng)力鋰電池；梯次利用技術(shù)；政策體系；儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)；示范工程

1引言

我國(guó)新能源汽車發(fā)展態(tài)勢(shì)迅猛，考慮到動(dòng)力鋰電池生命周期，退役動(dòng)力蓄電池回收利用問(wèn)題亟待解決[1-5]。目前退役電池規(guī)模為25GWh,預(yù)計(jì)2025年動(dòng)力鋰電池退役規(guī)模將突破116GWh。在2009年之前我國(guó)新能源汽車銷量不足500輛，2017年超77.7萬(wàn)輛，據(jù)統(tǒng)計(jì)2020年底累計(jì)銷量超800萬(wàn)輛[6]。2020年累計(jì)退役電池將達(dá)21-25萬(wàn)噸。

目前梯級(jí)利用電池應(yīng)用于低速車領(lǐng)域重要是在快遞車上得到了較快發(fā)展，當(dāng)前將退役電池應(yīng)用于低速車每千瓦時(shí)成本約650元，按照年新增產(chǎn)量50%采用鋰電池替換蓄電池的假設(shè)，預(yù)計(jì)低速電動(dòng)汽車替代領(lǐng)域有望拉動(dòng)梯級(jí)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(jià)高于鉛酸電池，但考慮到循環(huán)壽命、電池容量等因素，鉛酸電池和梯次利用電池性價(jià)比至少為1:1.2，梯次利用電池使用壽命內(nèi)每KWh攤銷費(fèi)用僅為鉛酸電池的1/3左右。加之國(guó)家政策支持、環(huán)?？剂康纫蛩?，在通信基站上以梯次利用動(dòng)力鋰電池替代原有使用的鉛酸蓄電池成為新趨勢(shì)。

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

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%

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根據(jù)現(xiàn)有新能源汽車的保有量，每年都有大量的退役動(dòng)力鋰電池要合理的處理因此，2021-2022年動(dòng)力鋰電池的回收量將達(dá)到36-40萬(wàn)噸/年，2025年累計(jì)退役量約為78萬(wàn)噸[7-9]。此外，廢舊動(dòng)力鋰電池中的重金屬會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成很大的危害，假如對(duì)廢舊動(dòng)力鋰電池僅采用填埋、焚燒等普通垃圾處理方式，環(huán)境污染不可防止。因此，完善動(dòng)力鋰電池梯次利用體系建設(shè)具備經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的雙重意義。

2國(guó)內(nèi)梯次政策研究

2.1國(guó)家政策體系配套逐步完善

2018年七月，國(guó)家發(fā)改委公布《有關(guān)創(chuàng)新和完善促進(jìn)綠色發(fā)展價(jià)格機(jī)制的意見(jiàn)》，

提出加大峰谷電價(jià)實(shí)行力度，通過(guò)擴(kuò)大高峰、低谷電價(jià)價(jià)差和浮動(dòng)幅度，引導(dǎo)用戶錯(cuò)峰用電，促進(jìn)儲(chǔ)能發(fā)展。目前我國(guó)各省35KV以上工商業(yè)用電峰谷電價(jià)價(jià)差超過(guò)0.4元/千瓦時(shí)，北京、江蘇、廣東等地峰谷電價(jià)價(jià)差超過(guò)0.8元/千瓦時(shí)，用戶側(cè)儲(chǔ)能具備經(jīng)濟(jì)性。

無(wú)人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

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（1）2015年五月《我國(guó)制造2025》國(guó)務(wù)院將綠色發(fā)展作為戰(zhàn)略指導(dǎo)思想，發(fā)展目標(biāo)中提到：工業(yè)廢物回收利用率至2015年要求達(dá)到65%，2020年73%，2025則為79%。

（2）2017年一月《有關(guān)加快推進(jìn)再生資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》工信部等三部委選擇新能源汽車發(fā)展聚集區(qū)域開(kāi)展動(dòng)力鋰電池回收試點(diǎn)示范，要求2020年報(bào)廢機(jī)動(dòng)車再生利用率達(dá)到95%。

2017年九月，工信部出臺(tái)《四輪低速電動(dòng)汽車技術(shù)條件（草案）》，提出整備

質(zhì)量不大于750kg，電池整套系統(tǒng)質(zhì)量占比不能大于30%，即要在225kg以內(nèi)，電池系統(tǒng)比能量應(yīng)不低于70Wh/kg，意味著傳統(tǒng)鉛酸蓄電池有可能被淘汰，梯級(jí)利用鋰電池有望成為低速電動(dòng)汽車電池升級(jí)替代的選擇之一。

（3）2018年五月，工信部公布《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定裝配完整含電池的電動(dòng)自行車整車質(zhì)量應(yīng)當(dāng)小于或等于55kg，而鉛酸電池自身重量有17kg左右，整車質(zhì)量限制有望促進(jìn)電動(dòng)汽車生產(chǎn)公司采用質(zhì)量較輕的鋰電池，梯級(jí)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(jí)利用有望成為新國(guó)標(biāo)下電動(dòng)自行車蓄電池的優(yōu)選。

2018年七月，工信部等七部委公布《有關(guān)做好新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)工作的通知》，確定京津冀地區(qū)、山西省、上海市、江蘇省等地區(qū)，及我國(guó)鐵塔股份有限公司為試點(diǎn)地區(qū)和公司，開(kāi)展動(dòng)力鋰電池回收試點(diǎn)工作，這標(biāo)志著我國(guó)動(dòng)力鋰電池回收進(jìn)入大規(guī)模實(shí)行階段。

（4）2020年政策密集出臺(tái)，正在加快電池回收實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。目前政策體系已初步成型，對(duì)鋰電池的回收再利用起到了巨大的推動(dòng)和規(guī)范用途。

表1我國(guó)動(dòng)力鋰電池回收相關(guān)政策法規(guī)

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(yīng)用財(cái)政支持政策》表示，按經(jīng)審計(jì)確定的金額50%對(duì)公司給予補(bǔ)貼，專項(xiàng)用于動(dòng)力鋰電池回收。

（2）2018年四月印發(fā)《深圳市開(kāi)展國(guó)家新能源汽車動(dòng)力鋰電池監(jiān)管回收利用體系建設(shè)試點(diǎn)工作方法（2018-2020年）》，目標(biāo)是到2020年，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有納入補(bǔ)貼范圍的新能源汽車動(dòng)力鋰電池的全生命周期監(jiān)管，深圳成全國(guó)首個(gè)動(dòng)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(yīng)用財(cái)政支持政策》中，根據(jù)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)于在深圳銷售新能源汽車的公司，包括本地生產(chǎn)公司和外地生產(chǎn)公司在深圳授權(quán)的法人銷售公司，應(yīng)按20元/千瓦時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)專項(xiàng)計(jì)提動(dòng)力蓄電池回收處理資金。對(duì)按要求計(jì)提了動(dòng)力蓄電池回收處理資金的，按經(jīng)審計(jì)確定的金額的50%對(duì)公司給予補(bǔ)貼，補(bǔ)貼資金應(yīng)專項(xiàng)用于動(dòng)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(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)工作方法》，目標(biāo)是到2020年，全省新能源汽車動(dòng)力鋰電池梯級(jí)利用產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值力爭(zhēng)達(dá)到5億元，材料回收利用產(chǎn)業(yè)達(dá)到30億元。建設(shè)3個(gè)鋰電池回收綜合利用示范基地，打造2個(gè)退役動(dòng)力蓄電池高效回收、高值利用的先進(jìn)示范項(xiàng)目，培育3個(gè)動(dòng)力蓄電池回收利用標(biāo)桿公司。

2.2.3湖南

2019年四月公布《湖南省新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)實(shí)行方法》，目標(biāo)是到2020年，基本建成共享回收網(wǎng)絡(luò)體系，引導(dǎo)省內(nèi)80%以上的新能源汽車退役報(bào)廢動(dòng)力蓄電池進(jìn)入回收利用網(wǎng)絡(luò)體系。

2.2.4北京

2018年十二月，《京津冀地區(qū)新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)實(shí)行方法》印發(fā)，在價(jià)格方面，京津冀地區(qū)將鼓勵(lì)聯(lián)盟聯(lián)合開(kāi)展廢舊動(dòng)力蓄電池市場(chǎng)化定價(jià)機(jī)制的探索研究，構(gòu)建第三方價(jià)格指導(dǎo)和評(píng)估體系，探索線上線下動(dòng)力蓄電池殘值交易等新型商業(yè)模式。

表2國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰電池相關(guān)政策法規(guī)

Table2Domesticpoliciesandregulationsrelatedtopowerbatteries

3國(guó)外動(dòng)力鋰電池梯次利用政策體系

國(guó)外退役電池梯次利用體系更為完善且各具優(yōu)勢(shì)。由于歐、美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家此前在鉛酸電池、消費(fèi)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(dòng)力鋰電池生產(chǎn)公司承擔(dān)電池回收重要責(zé)任的生產(chǎn)者責(zé)任衍生機(jī)制，配套政策體系相對(duì)完善[15-18]。

（1）日本

從2000年起即規(guī)定電池生產(chǎn)商負(fù)責(zé)鎳氫和鋰電池的回收，并要求電池產(chǎn)品設(shè)計(jì)要利于回收；由于日本國(guó)民對(duì)垃圾分類和循環(huán)利用有極強(qiáng)的認(rèn)同感，零售商、汽車銷售商和加油站可免費(fèi)從消費(fèi)者手中回收廢舊電池，專業(yè)的回收公司對(duì)電池進(jìn)行分解處理。而法律法規(guī)方面，1993年起日本頒布了多部相關(guān)法律，施行3R計(jì)劃（Recycling，Reuse，Reduce），明確要求建立電池循環(huán)-再利用回收系統(tǒng)。

日本伊藤忠商事將退役電池用于家庭儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域，4REnergy公司將日產(chǎn)Leaf汽車動(dòng)力鋰電池用于家庭儲(chǔ)能。

（2）瑞典

Sharp公司通過(guò)自主研發(fā)智能功率控制器，將汽車動(dòng)力鋰電池梯次利用于家庭儲(chǔ)能。

（3）德國(guó)

由德國(guó)電池制造商協(xié)會(huì)和電子電器制造商協(xié)會(huì)聯(lián)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(guò)17萬(wàn)個(gè)回收點(diǎn)（其中包括14萬(wàn)個(gè)零售點(diǎn)）并回收了德國(guó)46%的廢舊便攜式電池。電池公司可通過(guò)按產(chǎn)量向基金會(huì)交納服務(wù)費(fèi)的方式共享回收網(wǎng)絡(luò)。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(dòng)力鋰電池建設(shè)2MW/2WMh光伏電站儲(chǔ)能系統(tǒng)。

4我國(guó)梯次利用工程應(yīng)用分析

退役動(dòng)力鋰電池通過(guò)篩選重組，應(yīng)用于其他低應(yīng)力場(chǎng)景再利用，從應(yīng)用領(lǐng)域看，退役動(dòng)力鋰電池在儲(chǔ)能和低速電動(dòng)汽車等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力梯次利用總體還處于示范性應(yīng)用階段，目前國(guó)內(nèi)已有了成功的案例[19]，如表3所示。

表3國(guó)內(nèi)動(dòng)力汽車梯次利用案例

Tab.3EchelonUtilizationCasesofDomesticPowerVehicles

5新形勢(shì)下梯次利用技術(shù)發(fā)展的政策建議

我國(guó)正處于電池梯次利用技術(shù)發(fā)展的初級(jí)階段，大多數(shù)電池梯次利用方式仍處于示范階段，梯次利用產(chǎn)業(yè)仍處于培育期。面對(duì)2020年底我國(guó)動(dòng)力鋰電池累計(jì)報(bào)廢量約21萬(wàn)噸，退役的新能源汽車鋰電池50GWh的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，本文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外梯次利用技術(shù)技術(shù)的政策體系，提出如下政策建議：

（1）加強(qiáng)梯次利用技術(shù)的頂層設(shè)計(jì)。以提高發(fā)展質(zhì)量、提升整體效率和新增能源綜合效益為目標(biāo)，研究制定退役動(dòng)力鋰電池梯次利用技術(shù)整體發(fā)展戰(zhàn)略，并根據(jù)科技發(fā)展和國(guó)內(nèi)外形勢(shì)，對(duì)電池梯次利用發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。

（2）加大梯次利用技術(shù)基礎(chǔ)創(chuàng)新研究。針對(duì)我國(guó)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的需求，結(jié)合儲(chǔ)能商業(yè)和示范工程建設(shè)，重突破相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈上的瓶頸技術(shù)以及我國(guó)尚未掌握的核心技術(shù)。

（3）構(gòu)建退役電池梯次利用技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體系。建議在結(jié)合國(guó)際相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和國(guó)內(nèi)調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)試點(diǎn)項(xiàng)目的實(shí)行情況，持續(xù)完善梯次利用領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系。

作者：李建林，李雅欣

（儲(chǔ)能技術(shù)工程研究中心(北方工業(yè)大學(xué))，北京市100144）