摘要:随着新能源汽车产业高速发展,动力电池退役潮随之而至,为实现新能源汽车产业可持续发展和“双碳”目标,文章探讨了动力电池回收与再利用产业发展过程中遭遇的诸多挑战。在充分借鉴国外成功经验的基础上,提出若干可行性建议,首先,完善电池回收法规,加强行业监管;其次,建立动力电池生产国家标准体系;此外,通过整合资源,建立产业联盟,促进产业链上下游的协同发展;最后,利用财税政策等激励措施,推动企业积极建立电池回收网络。
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在七十五届联合国大会上,习近平总书记提出中国“双碳”目标[1],为实现这一目标,必须降低化石燃料消耗,发展清洁能源。在汽车行业,发展新能源汽车产业被认为是实现目标的一种有效手段。随着新能源汽车的普及,我国可以减少对化石燃料的依赖,从而大幅降低碳排放。
通过国家政策引导和扶持,我国在新能源汽车领域已经取得了世界领先地位。根据中国汽车工业协会公布的2023年数据显示,我国新能源汽车国内销量达到829万辆,同比增长33.5%,新能源汽车全年出口120万辆,同比增长77.6%,中国新能源汽车产销量已经连续9年位居世界第一。
然而,随着新能源汽车产业的高速发展,也带来了大量退役动力电池的回收处理问题。据预测,2025年我国退役动力电池年报废量将达到30万吨[2],发展退役动力电池回收和再利用产业,不仅可以减少电池对环境的污染、避免资源浪费,还能确保锂、镍、钴等战略性矿产资源的可持续供应[3],推动新能源汽车行业健康发展。
目前,我国动力电池的回收与再利用领域尚未建立起规范且系统的产业体系,在政策法规、行业规范、回收渠道、检测标准以及梯次利用等多个方面,仍面临着诸多挑战和问题,这些问题不仅影响了“双碳”目标的顺利实现,也对新能源汽车产业的持续健康发展造成了负面效应。因此,需要加快构建完善的动力电池回收与再利用体系,为新能源汽车产业的可持续发展提供有力保障。
本文在借鉴国外经验和产业调查研究的基础上,分析制约我国动力电池回收再利用产业发展的关键问题,并提出对策建议。
1、国外电池回收与利用经验
1.1 欧盟
欧盟早在2008年便强制要求电池生产商负责退役电池回收,并明确规定经销商有义务配合完成。在2023年实施的《欧盟电池与废电池法规》中,进一步要求电池生产和汽车制造商公布电池碳足迹信息,并设定2030年前在电池生产过程中回收钴、锂和镍比例达到20%、10%和12%的目标。
同时,德、法两国组织其他国家,共建了30多家相关企业的电池产业联盟。联盟致力于开发电池生产和回收相关技术,合力推动电池产业链的健康发展[4]。此外,瑞典电池制造商北伏公司和挪威海德鲁公司于2022年创办了欧洲最大的电池回收工厂,为电池回收注入了新的活力。
1.2 美国
美国构建了完备的电池回收和再利用的法律规范,为确保这一体系的有效实施,美国国际电池协会专门制定了针对企业和个人电池回收处理的详细流程与规范性指导。同时利用市场调节机制,通过采取经济激励措施,鼓励企业积极进入电池回收和再利用产业。
美国已经建立起较为完善的生产者责任延伸制度,依靠广泛的销售网络,构建起有效的回收利用体系。政府支持新能源汽车生产企业和动力电池生产企业联合成立回收组织,以更加专业和高效的方式进行电池回收工作。同时,实行的环境税和押金制度激励消费者积极参与退役电池的回收[4-5]。
为了推动电池回收产业的长期发展,美国政府制定了详细的规划。美国能源部发布的《美国国家锂电发展蓝图2021-2030》明确提出了实现锂电池报废再利用和关键原材料的规模化回收,建立一个完整的具有竞争力的锂电池回收价值链。
通过对欧盟与美国电池回收与再利用产业研究可以发现,其主要经验有通过立法手段加强行业引导和监管;强调生产者责任制度,要求生产商参与回收;通过政策激励,支持产业链上下游企业建立协作组织。
2、国内动力电池回收与再利用产业发展现状
2.1 产业潜力巨大,发展迅速
我国动力电池回收与再利用产业发展迅速,在各方面已经取得一定的成绩,具体有以下方面。
政策标准方面。我国已经陆续出台了一系列推动电池回收与再利用产业发展的政策,制定了相应的管理办法与执行标准,为产业发展提供了指导。我国动力电池回收再利用领域法规和标准日益完备,如表1所示,工信部等部门相继发布了多项政策性文件,旨在引导企业建立完善的动力电池回收体系[5-6]。同时,为确保行业规范发展,工信部已经公布了五批《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单,进一步提高了行业准入门槛。
表1 中国动力电池回收与利用政策
产业发展方面。动力电池回收再利用产业呈现出快速发展的态势,截至2023年,我国现存动力电池回收企业已达7.8万家。目前,我国已经初步形成了包括回收、拆解、处理、再利用等较为完整的动力电池回收再利用产业链。
企业竞争力方面。我国动力电池回收再利用企业逐渐呈现出由分散转向集中的发展态势。一些具备资金和技术优势的大型企业,如整车企业比亚迪和电池企业宁德时代等通过技术创新、资源整合和兼并收购等方式,在提升自身业务技术水平的同时,向产业链上下游延伸,增强了企业竞争力。回收行业龙头企业格林美,深耕前沿核心技术,提前进行技术储备,提高自身动力电池综合利用能力,用领先技术建立企业优势护城河。同时,利用自身回收和梯次利用技术优势,与整车和电池生产商开展回收再利用合作,实现优势互补,拓展了电池回收渠道,提升了回收效益。
在电池回收技术方面。国内企业已经掌握成熟的干法工艺和湿法工艺回收技术。与此同时,企业和高校积极开展更加高效环保的电池回收新技术的研发并取得突破,如清华大学成会明院士、周光敏副教授在锂离子电池直接回收与产物功能化领域取得突出成果,为锂离子电池的清洁回收及产物利用提出了新方法和途径[7]。
2.2 产业发展尚处初期,机遇与挑战并存
尽管国家和地方政策支持,企业参与积极性高涨,行业发展前景光明,但目前仍面临诸多挑战。
动力电池回收与再利用产业目前尚处于初期阶段,显著特征是各项法律法规尚未完善,存在监管漏洞;市场参与主体众多,竞争异常激烈,行业秩序尚未完全建立,存在劣币驱逐良币的情况;产业集中度相对较低,尚未形成明显的规模效应,产业链相关企业之间缺乏合作,产业协同效应较差。这些问题制约了产业的健康发展。
3、我国动力电池回收与再利用中的关键问题
3.1 动力电池回收再利用相关法律有待完善
我国新能源汽车产业发展迅速,作为其产业链后端的动力电池回收再利用产业发展时间较短,截至目前,我国尚未形成完备的电池回收法律体系,这导致行业内存在不少不规范操作和监管空白。
电池回收专项法规的缺失以及监管机制的不健全,加上市场竞争与整合尚未全面展开,使得部分技术薄弱、资质不足的小型企业得以乘虚而入。这些企业采用不规范、不安全和有害环境的回收手段,以降低电池回收成本。为了获取更大市场份额,采用恶性竞争手段,严重扰乱了市场秩序,对行业的稳健发展构成了威胁。
3.2 动力电池回收行业标准缺失,阻碍产业发展
动力电池回收再利用的行业规范及国家标准缺失,给动力电池的回收与再利用工作带来诸多不利因素,严重制约了行业的健康发展。具体表现在没有明确的操作规范,企业在回收、拆解、处理再利用等各个环节中就会面临很大的不确定性,回收再利用过程中可能存在安全隐患。
行业规范及国家标准缺失,也导致电池溯源制度缺位,缺乏有效的溯源机制,回收企业就无法掌握电池全生命周期的使用信息和数据,不仅对回收动力电池的安全管理带来了挑战,也使得性能评价和梯次利用变得更为困难。
3.3 动力电池产业链协同不足,阻碍产业规模发展
动力电池回收与再利用产业目前尚处于初期阶段,显著特征是市场参与主体众多,竞争异常激烈,但行业秩序尚未完全建立,产业集中度相对较低,尚未形成明显的规模效应,产业链相关企业之间缺乏合作,产业协同效应较差。这些问题制约了产业的健康发展。
动力电池从生产到后处理的整个产业链中,各环节之间的协同效应明显不足,使得各环节难以充分发挥其独特优势。同时,不同环节相关企业之间缺乏有效的合作机制,导致产业规模难以有效提升。
如图1所示,动力电池生产到电池再制造的产业链条构成一个完整、有效、流畅的闭环。从电池生产到整车制造,退役电池包回收和电池的评估与筛选,再到退役电池的梯次利用和拆解回收[8],最后回收电池材料进入电池生产环节,形成循环往复的闭环系统。根据有关研究数据显示,产业链相关企业合作程度较高时,动力电池回收与再利用效果最佳,产业链相关企业之间合作程度较低时,动力电池回收与再利用效果显著变低[9]。
图1 动力电池生产到回收全产业链
为了实现产业链闭环,动力电池产业链的各个环节必须实现有效协同,产业链上的各企业需要建立良好的合作关系,充分实现优势互补,确保整个新能源动力电池回收与梯次利用产业能够健康发展。
在当前,动力电池相关产业链的各个环节之间,并未形成有效的产业协同。第三方回收企业有梯次利用的途径和拆解回收的技术,但是缺乏回收网络。电池生产商有能力实现废旧电池材料的再循环使用,降低动力电池生产的成本,其自身却大多并不具备完善的电池回收渠道和回收技术。新能源汽车整车企业拥有的完善售后服务网络可以转化为动力电池回收网络,但大部分新能源整车企业缺少退役动力电池的回收技术。
3.4 规模效益与回收渠道建设的双重挑战
动力电池回收与再利用行业的盈利和发展,关键在于实现一定的生产规模。只有达到这一规模,企业才能实现盈利,行业也才能持续发展。因此,建立稳定、畅通、完善的回收渠道,对于企业的成长至关重要。
目前大多数动力电池回收利用企业依赖自建渠道,根据工信部发布的《新能源汽车动力蓄电池回收服务网点建设和运营指南》要求,回收网点不仅负责收集、分类、贮存及包装废旧动力蓄电池,还需满足一系列严格的标准,包括场地、废旧电池储存量、环境保护、消防和专业运输设备等。导致动力电池回收企业陷入自建回收渠道成本过高困境,而有限的回收渠道无法获取足够的生产材料,难以实现规模化生产和成本优势。解决回收渠道问题,成为动力电池回收与再利用行业迫切需要解决的问题。
4、促进我国动力电池回收与再利用行业发展的策略
4.1 强化法规与市场监管,促进产业可持续发展
为了推动产业的规范高效发展,我们迫切需要加强相关法律法规制度的建设。目前,我国尚未形成完整的电池回收法律体系,相关法规大多分散在《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和《中华人民共和国清洁生产促进法》等法律之中,缺乏统一性和系统性。
政府部门可以借鉴欧盟制定《欧盟电池与废电池法规》成功经验[10-11],制定国家和地方区域性的专门法规,通过明确参与者的责任和义务,特别是生产者的电池回收义务。可以建立电池护照制度,支持电池生产企业使用回收材料制造新电池,从而促进行业技术的发展和节能减排目标的实现。
建立专门法律可以加强对行业的监管,依法打击非法回收、倒卖和拆解动力电池等扰乱市场的行为,实现经济效益与环境保护的双赢。
4.2 建立动力电池生产国家标准体系,完善行业规范
为了保障动力电池的质量和安全性,增强消费者的信心,需要建立动力电池生产的国家标准体系和行业规范,统一动力电池的生产标准。建立电池护照制度,实现电池全生命周期监测,确保产品的稳定性和可靠性。
建立国家、地方和行业规范有助于建立公平、公正的市场竞争环境,它能鼓励企业良性竞争,防止不正当竞争和市场乱象,推动整个产业链向着更加可持续、环保的方向发展。
4.3 建立动力电池回收与再利用产业联盟
目前在动力电池回收与再利用产业中,有第三方回收模式、电池企业回收模式、整车企业回收模式三种回收模式。
第三方回收模式的代表企业格林美,成立于2001年,优势在于专业化强且回收工艺高度成熟,劣势在于缺少回收网络,自建网络增加了企业成本,回收材料再销售渠道受限。目前格林美正在致力于深化产业链上下游协同发展来拓宽自身渠道,通过合作方式布局回收基地,截至2022年,已经和500多家整车企业和电池生产商达成合作协议。
电池生产企业回收模式代表宁德时代,成立于2011年,优势在动力电池市场占有率高,劣势在回收技术依赖于回收处理企业。宁德时代已经通过控股废旧锂电池处理企业邦普循环,来弥补自身劣势。
整车企业回收模式代表是比亚迪,在动力电池回收领域有其他企业难以企及的特殊优势,实现了从电池生产到回收再利用的产业链闭环。2023年比亚迪自有品牌动力电池装机量已经达到105.41 GWh,占了27.21%市场份额,依靠其自有品牌电池即可形成规模。比亚迪旗下有负责电池评估和筛选的宝龙工厂和拆解回收的惠州材料工厂,自身具有电池材料回收能力。
以上三种传统模式各有其优劣,最明显特征在于要么存在劣势,要么难以复制。企业为弥补自身劣势,通常采取的方式是建立、控股或者收购产业链上下游企业,这仅适合于比亚迪这种资金流充沛且有较高技术水准的企业。
相比以上模式,建立动力电池回收再利用产业联盟是更加可行的策略[12],引导行业中优秀企业建立产业联盟,为企业间的合作与交流搭建平台,引导动力电池生产到回收再利用产业链上各环节企业之间实现优势互补和协同合作,企业各自分别负责产业链条上自己有优势的环节,让专业化分工提高产业效率降低经营成本,共同推动产业朝着更加规范、高效和环保的方向发展。
4.4 政府的经济和税收政策助力企业建立动力电池回收网络
退役动力电池的回收网络建设需耗费大量的资金、人力和物力,企业在资金层面上承受巨大压力。国家和地方政府部门可以通过实施税收优惠和财政补贴方式,协助骨干企业搭建回收网络,减轻企业的经济负担,让其将更多的资金用在人才培养和技术研发上。政府还可以通过产业政策和经济激励,鼓励关联企业之间实现动力回收渠道的共享,避免了重复建设,提高整体产业链效率和经济效益。良好的政策能够加速动力电池回收与梯次利用的产业化发展步伐,为构建更为高效、可持续的动力电池回收体系注入新的活力。
5、总结
我国已经在建立动力电池回收与再利用的体系,相关部门也已经制定并发布了多项相关法律法规和行业标准,随着制度完善,动力电池回收再利用产业发展前景广阔。同时,一个新兴产业从摸索到成熟是循序渐进的过程,动力电池回收与再利用行业发展时间较短,在动力电池回收法律法规完善、行业标准化体系建立、核心技术创新研发和政策扶持方面依然有改善空间。
参考文献:
[1]新华网.习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话[EB/OL].(2020-09-22)[2024-02-21].
[2]杨梓.动力电池回收规范化正当时[N].中国能源报,2024-02-05(3).
[3]肖武坤,张辉.中国废旧车用锂离子电池回收利用概况[J].电源技术,2022,44(8):1217-1221.
[4]牟思宇,谢宇斌.我国废旧动力电池回收利用的发展现状、存在问题及对策建议[J].有色金属工程,2022,12(12):153-158.
[5]韩帅帅,邓毅,侯贵光,等.废旧动力锂电池回收利用的国际经验及借鉴意义[J].环境保护,2023,51(11):83-86.
[6]于会群,胡哲豪.退役动力电池回收及其在储能系统中梯次利用关键技术[J].储能科学与技术,2023,12(5):1675-1685.
[8]崔树辉,周贺,黄振兴,等.动力电池梯次利用关键技术与应用综述[J].广东电力,2022,36(1):9-19.
[9]穆东,杨健,李欣.闭环供应链企业合作对新能源汽车动力电池回收与再利用的影响[J].供应链管理,2021,2(1):54-67.
[10]詹园园,陈卓瑛,刘建华,等.欧盟新电池法规解读及行业发展建议[J].中国标准化,2023(21):151-155.
[11]雷舒雅,黄佳琪.国内外新能源汽车电池回收产业法律政策研究[J].时代汽车,2022(2):86-88.
[12]董庆银,谭全银,郝硕硕,等.北京市新能源汽车动力电池回收模式及经济性分析[J].科技管理研究,2020,40(20):219-225.
基金资助:2024年河南省科协科技智库调研项目(HNKJZK202443B);
文章来源:伍文昌.动力电池回收与再利用产业发展问题剖析及应对策略[J].汽车实用技术,2024,49(19):8-12+45.
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