动力电池回收利用浅析能源是社会发展的动力，现代文明的基石然而，传统化石能源 过度消耗引起的能源危机和粗放使用带来的环境污染，成为困扰社会 健康发展亟待解决的难题新能源电动汽车在降低石油依赖和缓解大 气污染方面，具有很大的优势，得到了国家的强劲支持和大力推广 2021 年 1-10 月我国新能源汽车累计销量达 33.7 万辆，同比增长 82.2%随着电动汽车快速发展，必然面临车载动力电池的服役期满报 废处置问题动力电池回收再利用不仅可以有效降低电池成本，且能 够极大减少资源浪费，因此研究动力电池回收意义重大一、锂离子电池回收政策1. 国际电池回收政策1991年欧盟颁布施行电池指令(91/157/EEC),并随着电池产业 的快速发展和环保要求的不断提高，前后2 次修订并分别出台了电池 指令(93/86/EEC)和(98/101/ EEC)2021年欧盟发布电池回收新 指令(2006/66/EC),规定其成员国电池回收再利用目标在2021年9 月26日之前电池综合回收率大于45%，工业电池实现100%回收；后 于2021年补充发布了废弃物框架指令(2008/98/EC)，对废旧电池类 别进一步细分，明确电池回收等级。
1993 年日本修订《节能法》并同时颁布《再生能源法》布局电池 回收；于2021年政府施行“3R”计划(recycling/ reuse/reduce),明确 要求建立电池“循环-再利用”回收系统1991年和1994年美国相继成立便携式可充电电池协会(PRBA) 电池和可充电电池回收公司(PBRC)，并制定环境保护标准辅助电池 回收2. 国内电池回收相关政策我国动力电池回收起步较晚，电池回收政策和标准尚不够完善， 部分处于征求意见阶段2021 年 7 月，国务院印发《节能与新能源汽车发展产业规划》 中提出：①力争到2021年EV+PHEV累计产销量达50万辆，到2021 年累计产销超500万辆；②加强动力电池梯级利用和回收管理2021 年 7 月《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》中指出：制定电 池回收政策、健全电池回收体系2 0 2 1年5月《中国制造2 0 2 5》中 将“绿色发展”作为战略指导思想，发展目标中提到：工业废物回收利 用率至2021年要求达到65%， 2021年73%， 2021年则为79%2021 年 1 月《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策》中确定 电池生产施行编码制、建立可回溯体系；明确采用生产者责任延伸制 度，电池生产商承担电池回收的主要责任。
2021年12月《新能源汽 车动力蓄电池回收利用管理暂行办法（征求意见稿）》中提及：为便 于电池的二次回收，在电池设计阶段要遵循易拆卸原则，生产过程中 必须喷码标记；此外管理办法中还涉及到电池的销售、利用、贮存及 运输中与废旧电池回收的多种规定，是目前较为全面详细的一套提案3. 地方城市政策除了国家电池回收政策以外，地方政府会根据本地的新能源汽车 行业、锂离子动力电池发展现状，补充相关的地方性政策法规，以下 以一线城市北京、上海、广州、深圳为例① 2021 年 1 月，北京舉办《汽车有形市场未来发展趋势论坛》， 会上明确提出：新能源车企是动力电池回收的第一责任主体；退役的 动力电池可梯次利用；需要革新技术使废旧电池回收利用率达到99%② 2021 年 5 月，上海发布的《上海市鼓励购买和使用新能源汽 车暂行办法》针对汽车生产厂商，每回收一套新能源汽车动力电池， 给予1 000元补助此办法于2021年3月予以再次修订，明确电池 新能源汽车生产厂商应承担新能源汽车废旧动力电池回收的主体责 任，具备与销售的新能源汽车总量规模相匹配的电池回收、利用和处 置能力③ 2021 年 11 月，广州印发《广州市新能源汽车推广应用管理暂 行办法》提出：在广州市构建车用动力电池回收体系，相关企业需提 交电池回收承诺表。
④ 2021 年 9 月，深圳发布《深圳市 2021 年新能源汽车推广应用 财政支持政策》通知，要求新能源汽车生产企业应负责回收利用，对 计提了动力电池回收处理资金的企业，按经审计确定的金额 50%对企 业给予补贴，专项用于动力电池回收二、锂离子电池回收市场 新能源电动汽车市场的爆发式增长，不仅带来了规模庞大的锂离 子动力电池需求，也使得动力电池回收再利用迫在眉睫然而，由于 电池的回收标准、政策、技术等方面尚不完善，动力电池的回收比例 目前仅在 10%左右，不仅带来了大量的资源浪费而且废旧电池闲置也 会造成一定的环境污染，如产生氢氟（HF）酸、贵金属浸入土壤等据中国汽车工业协会统计， 2021 年新能源汽车产销量分别为 34 万辆和 33.1 万辆，同比分别增长 3.3 倍和 3.4 倍；2021 年 1-6 月我 国新能源汽车累计产销量分别为 17.7 万辆和 17 万辆，比上年同期分 别增长 125.0%和 126.9%，截至 2021 年 11 月累计销量已达到 40.2 万 辆（见图1）随着国家“十三五”规划出台，新能源汽车行业被持续看 好，未来市场将进一步扩大新能源汽车市场的繁荣，催生了规模庞 大的 动力 电池需求 ， 2021 年上半年 我国动 力电池出 货量达 到 10.1GWh。
进一步观察近几年锂电池产量数据可以发现，动力电池市 场从 2021 年爆发，基本与新能源汽车市场同步考虑到新能源车用 电池的使用寿命问题（乘用车4〜6年，商用车2〜3年），预期动力 电池回收市场会在 2021 年爆发三、锂离子电池回收标准 电池回收是一个逆向物流的过程，处于产业链的末端，完善系统 的行业标准不仅有助于电池回收，而且有利于促进动力电池行业的健 康发展（见图 2）考虑到每一阶段产品和责任的差异，在产业链的每 个阶段，国家都制定了相应的标准与电池回收相关标准如下：①废旧电池贮存标准：应符合《一般 工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》和《危险废物贮存污染控 制标准》②废旧电池处理废物排放：应符合《大气污染物综合排放 标准》、《污水综合排放标准》③废旧电池回收利用率标准：湿法冶 炼，镍、钴、锰的综合回收率应不低于 98%；火法冶炼，稀土镍、稀 土的综合回收率应不低于97%；部分标准尚在制定审批中，如《车用 动力电池回收利用拆解规范》、《车用动力电池回收利用余能检测》和 国标《废旧电池储运规范》但部分企业协会也会制定自己的企业标 准，如《*****6 锂电池运输指南》此外关于电池生产设计阶段与电池 回收相关的标准尚未见报道。
四、锂离子电池回收技术 电池回收采用先梯次利用后再生利用的原则（见图 3），对于轻度 报废电池，经过筛分、拆解、重组后贴上梯次利用标签，可再用于储 能系统、路灯、 UPS 电源、低速电动车等领域经多次利用重度报废 后通过拆解再生，回收其中的電极材料，尤其是钻（Co）、镍（Ni）、 锂（Li）等贵金属电池管理系统 BMS 是动力电池梯次利用的核心：一方面，不同 厂商生产的动力电池规格尺寸、组成成分、电压容量都有差别；另一 方面，即使同一厂家、同一批次的电池也存在一定的不一致性，而这 种不一致性在使用一段时间后进一步放大对电池成组和再利用提出 了更大的挑战相比而言，现在回收企业技术研究的重点更在于电极 材料或者贵重金属的回收梯次利用主要用于储能和工况要求不高的 场合，只要做好分类重组，完全可以做到资源的充分利用因此，应 优先考虑梯次利用，后再生利用电池正极的材料成本占据单体电池成本1/3 以上，而由于负极目 前采用石墨等碳材料较多，钛酸锂 Li4Ti5O12 和硅碳负极 Si/C 应用较 少，所以目前电池的回收技术主要针对的是电池正极材料回收，相应 流程如图 4[6-7]废旧电池存在一定的安全隐患，所以在拆解回收之前，需提前对 其进行预放电至安全电压。
废旧电池经放电、拆解、破碎等预处理工 艺后，可实现动力电池的外壳剥离和初步回收在接下来的金属 /电 极材料分离、提取、回收过程中，根据回收原理不同，可细分成物理、 化学、生物 3种方法（见表 1），也分别称为干法、湿法和生物浸出法 [8-9]五、锂离子电池回收模式 行业竞争多样性和动力电池种类、价格多样性，决定了销售模式 和回收模式的多样性在不同销售模式下，动力电池的所有权不同， 也意味着回收责任和电池回收参与者身份不同根据回收企业主体不 同，可将动力电池回收分为3种模式（如图5 所示），即：生产商回 收模式、行业联盟回收模式、第 3方回收模式，这 3种模式的特点对 比见表 2电池生产商作为电池回收主要承担者，由于对回收产品十分熟悉 回收成本小，再利用难度低，但是也存在一定的问题对于小企业来 说，回收渠道小，且难以保证稳定的废旧电池货源，对回收带来了很 大的挑战目前来看，行业联盟回收是一种比较经济的回收模式，覆 盖范围大，影响力高、回收渠道多，但是在行业体系不够完善，电池 回收相关标准不够明确情况下，存在一定的操作难度，相应的回收模 式比较见表 2六、结语 虽然我国动力电池回收起步较晚，动力电池产业未来也具有很多 不确定性，但是动力电池回收是推动新能源汽车产业可持续发展不可 或缺的一环，具有重要的经济、环保、可持续发展意义，值得全社会 的关注。