明明并不是什麽新鮮東西，爲什麽在這兩年，建立動力電(diàn)池回收系統突然成了一(yī)件迫在眉睫的事情？
當然是因爲新能源車(chē)爆發了。
數據顯示，2015年至到2020年，我(wǒ)國全年動力電(diàn)池裝機量從16GWh增長至63.6GWh，年複合增長率超過50%。中(zhōng)國汽車(chē)技術研究中(zhōng)心數據顯示，2020年國内累計退役的動力電(diàn)池超過20萬噸（約25GWh），市場規模達到100億元[1]。
然而，我(wǒ)們看到的隻不過是潮頭而已。
考慮到動力電(diàn)池的平均4-6年的有效壽命以及5-8年的使用年限，結合2014年開(kāi)始的電(diàn)動車(chē)快速普及，2021年底，我(wǒ)們才将迎來第一(yī)批退役高峰。
可彼時的新能源車(chē)交付量和近年一(yī)比，不值一(yī)提。截至2020年底，我(wǒ)國新能源汽車(chē)保有量達492萬輛，其中(zhōng)純電(diàn)動汽車(chē)保有量400萬輛，新能源汽車(chē)增量連續3年超過100萬輛，而截止2021年十月份，國内當期的新能源車(chē)零售就已經超過213萬輛 [2]。
急速增長的新能源車(chē)市場，意味着動力電(diàn)池批量退役的巨大(dà)壓力。據預計，2025年我(wǒ)國退役動力電(diàn)池将接近80萬噸[3]。這已是不可等閑視之的數字，若不能得到恰當處置，如此巨量的退役電(diàn)池既是對資(zī)源的浪費(fèi)，也對環境危害甚大(dà)。
顯然，如何搭建一(yī)個完善的動力電(diàn)池回收鏈條，已經引起了市場的廣泛關注。放(fàng)大(dà)燈将通過本文，一(yī)解行業發展現狀，以及背後的種種困境。
爲什麽要回收動力電(diàn)池？
促進動力電(diàn)池回收産業發展的主要是兩大(dà)因素：對環境保護的需求，以及貴金屬回收的經濟性。
衆所周知(zhī)，廢舊(jiù)電(diàn)池是一(yī)種污染性很強的垃圾。尤其是體(tǐ)積巨大(dà)的動力電(diàn)池，其包含大(dà)量重金屬、電(diàn)解質、溶劑及各類有機物(wù)輔料，集多種毒性很強的污染物(wù)于一(yī)身，不恰當的處置會嚴重污染土壤與水源，亦會産生(shēng)有毒氣體(tǐ)排放(fàng)。
所以，簡單的填埋或是焚燒，都不适合用來處理退役的動力電(diàn)池——而且這也也是對資(zī)源的浪費(fèi)。
首先，雖說叫“退役”動力電(diàn)池，但并不是說這些電(diàn)池性能已經接近報廢。一(yī)般來說，當動力電(diàn)池的容量衰減至額定容量的約80%~70%以下(xià)時，就不再适用于電(diàn)動汽車(chē)，但80%~20%這一(yī)區間，動力電(diàn)池的性能仍然可以滿足很多設備的能源需要，僅當容量下(xià)降至20%後才需強制報廢，這也被稱作電(diàn)池的能量價值再挖掘。
除了能量價值外(wài)，動力電(diàn)池同樣具有材料再生(shēng)價值。以目前最主流的兩大(dà)電(diàn)池路線之一(yī)的三元電(diàn)池爲例，其使用的钴金屬，是一(yī)種十分(fēn)稀有的金屬元素，地殼含量低，分(fēn)布卻十分(fēn)集中(zhōng)，還主要分(fēn)布于生(shēng)産力偏落後的非洲地區，且钴礦長期受困于産能不穩定，時常受到各種外(wài)部因素，如當地政局的幹擾。這就導緻钴價格不漲則已，一(yī)漲那就是直接奔着要供應鏈命去(qù)，故得了個“钴奶奶”的外(wài)号。
正是由于钴的價格，才導緻目前很多車(chē)企選擇使用811三元電(diàn)池（鎳钴錳比例8:1:1），甚至是無钴電(diàn)池（如特斯拉），或是惹不起躲得起，直接轉型磷酸鐵锂電(diàn)池。
随着越來越多的車(chē)企宣布完全放(fàng)棄傳統内燃機汽車(chē)并轉型電(diàn)動汽車(chē)，以及衆多國家爲實現碳排放(fàng)目标而制定的2050年實現汽車(chē)電(diàn)動化或禁止傳統内燃機汽車(chē)的時間表，同樣可能推動本不算稀有金屬的鎳、锂等金屬元素價格維持在高位震蕩，建立一(yī)個成熟的回收體(tǐ)系對緩解當前和未來供應鏈問題也有積極意義。
兩條再利用路線
總的來說，用兩個更常見的詞描述動力電(diàn)池的再利用方向，就是“拆解回收”與“梯次利用”。雖說兩者相差甚遠，但對動力電(diàn)池回收産業而言，它們是典型的互補關系而非互斥。
2017年2月，國家出台的《新能源汽車(chē)動力蓄電(diàn)池回收利用管理暫行辦法》提到，鼓勵電(diàn)池生(shēng)産企業與綜合利用企業合作，在保證安全可控前提下(xià)，按照先梯次利用後再生(shēng)利用原則,對廢舊(jiù)動力蓄電(diàn)池開(kāi)展多層次、多用途的合理利用。
所以最爲理想的動力電(diàn)池回收業，是将退役的動力電(diàn)池尋找其他應用場景繼續服役，徹底用不了後再拆解回收其中(zhōng)有價值的金屬元素。
然而受多方面影響，現階段的拆解回收路線要遠比梯次利用路線更爲成熟，現實往往是退役電(diàn)池直接報廢而不進行任何再利用，個中(zhōng)緣由我(wǒ)們将在後文詳述。
拆解回收
現階段，拆解回收有兩種主流處理工(gōng)藝：火(huǒ)法回收和濕法回收。
火(huǒ)法回收，又(yòu)稱焚燒法或幹法冶金，是通過高溫焚燒去(qù)除電(diàn)極材料中(zhōng)的有機粘結劑，同時使其中(zhōng)的金屬及其化合物(wù)發生(shēng)氧化還原反應，以冷凝的形式回收低沸點的金屬及其化合物(wù)，對爐渣中(zhōng)的金屬采用篩分(fēn)、熱解、磁選或化學方法等進行回收。
這一(yī)工(gōng)藝的優點在于可處理原料範圍廣、處理量大(dà)、流程簡便、電(diàn)池無需預處理等。然而火(huǒ)法回收終究是一(yī)種比較初級的回收工(gōng)藝，存在諸如能耗高、金屬回收率低、設備要求高、回收金屬需進一(yī)步精煉、會産生(shēng)有毒有害氣體(tǐ)等問題。特别是由于火(huǒ)法回收過程中(zhōng)，锂與鋁殘留于冶煉渣中(zhōng)，進一(yī)步提取回收并不經濟，這導緻火(huǒ)法路線往往不能回收锂，造成了資(zī)源浪費(fèi)，此種缺陷在如今锂價格處于高位的當下(xià)變得格外(wài)突出。
濕法回收技術是以各種酸堿性溶液爲轉移媒介，将金屬離(lí)子從電(diàn)極材料中(zhōng)轉移到浸出液中(zhōng)，再通過離(lí)子交換、沉澱、吸附等手段，将金屬離(lí)子以鹽、氧化物(wù)等形式從溶液中(zhōng)提取出來。該路線是目前國内主流的回收工(gōng)藝。
相較于火(huǒ)法路線，濕法回收的工(gōng)藝更加複雜(zá)，但具有諸如高效率和有害廢氣排放(fàng)較少，能耗低，得到的金屬或金屬鹽純度高，反應條件溫和等優點而在工(gōng)業中(zhōng)被廣泛用于回收和再循環利用有價金屬。其最終産物(wù)的純度能夠達到生(shēng)産動力電(diàn)池材料的品質要求，尤其适合金屬原料比較昂貴的三元電(diàn)池。濕法工(gōng)藝的缺點在于電(diàn)池單體(tǐ)必須被破碎預處理、試劑消耗量大(dà)、會産生(shēng)大(dà)量需後續處理的廢水。
爲了從合金或冶煉渣中(zhōng)進一(yī)步提取、提取金屬元素，還誕生(shēng)了将火(huǒ)法回收與濕法回收聯用的工(gōng)藝。火(huǒ)法-濕法聯合回收技術是指廢锂電(diàn)池系統經過簡單的預處理拆解和放(fàng)電(diàn)後進行高溫熔煉、浸出及氧化、高溫燒結等過程重新制得電(diàn)池正極材料。隻不過與單一(yī)回收路線相比，聯合回收的工(gōng)藝比較複雜(zá)，有着較高的技術門檻，有能力布局的企業比較少，最具代表性的是Umicore公司所采用的 Val'Eas 工(gōng)藝。
近年，除了傳統的回收工(gōng)藝外(wài)，近年還出現了電(diàn)極修複再生(shēng)工(gōng)藝。這一(yī)路線是将廢舊(jiù)锂離(lí)子電(diàn)池中(zhōng)的電(diàn)極材料拆解分(fēn)離(lí)，使用電(diàn)化學或物(wù)理化學等方法處理，恢複其受損的結構、電(diàn)化學性能，使得材料可以再次用于使用場合或作爲制備新的電(diàn)極材料的前驅體(tǐ)。
上述提到的回收工(gōng)藝也被稱爲化學法，相應的還有着物(wù)理法和生(shēng)物(wù)法，隻是由于各方面原因，這些工(gōng)藝十分(fēn)罕見。物(wù)理方法包括破碎浮選法和機械研磨法，但對有價值金屬的分(fēn)離(lí)效率極低，經濟效益糟糕，缺乏商(shāng)業化的基本前提。生(shēng)物(wù)法則是利用微生(shēng)物(wù)微生(shēng)物(wù)分(fēn)解代謝，将金屬離(lí)子有選擇的溶解進而實現與雜(zá)質的分(fēn)離(lí)，最終回收有價金屬。但生(shēng)物(wù)技術當前不成熟，僅停留在實驗室階段，距離(lí)大(dà)規模商(shāng)用有不小(xiǎo)的距離(lí)。
梯次利用
說完了拆解回收，我(wǒ)們再來講解梯次利用。
廢舊(jiù)電(diàn)池梯次利用是指動力電(diàn)池在達到設計使用壽命時，通過修複、改裝或再制造等方法使其能夠在合适的工(gōng)作位置繼續使用的過程。退役的動力電(diàn)池經過相關的檢測，确定其性能後，可依次用于低功率電(diàn)動車(chē)、電(diàn)網儲能、家庭儲能領域，等電(diàn)池性能進一(yī)步劣化後，低于最低利用标準再行回收。
有趣的是，目前國内梯次利用的标志(zhì)性企業并沒有出現在行業内，而是跨界而來的中(zhōng)國鐵塔。中(zhōng)國鐵塔的回收模式在于通過與車(chē)企、動力電(diàn)池制造商(shāng)合作，将退役動力電(diàn)池用于基站的緊急供電(diàn)。早在2015年，中(zhōng)國鐵塔便對12個省市的3000多個基站開(kāi)展了梯次利用，将較爲老舊(jiù)的鉛酸電(diàn)池替換爲了工(gōng)藝上更先進的锂電(diàn)池；而到了2018年，中(zhōng)國鐵塔已經停止采購鉛酸電(diàn)池，并在全國範圍内開(kāi)展梯次利用[6]。
但是，也就僅此而已了。時至今日，中(zhōng)國鐵塔的模式仍然是最有代表性的梯次利用，路線的整體(tǐ)發展遲緩，至于爲什麽我(wǒ)們之後再說。
若我(wǒ)們将視線移至動力锂電(diàn)池當前最主流的兩種技術路線，還能發現它們各自适合的回收路線也有區别。
簡而言之，三元電(diàn)池适合拆解回收，磷酸鐵锂更适配梯次利用。
這主要是因爲從經濟性角度看，三元材料中(zhōng)的金屬（鎳锂钴）回收價值高，而磷酸鐵锂由于锂元素回收存在一(yī)些問題，經濟性比較差。這使得三元電(diàn)池的再生(shēng)産品售價有顯著優勢，能夠給企業帶來足夠的利潤空間，往期數據顯示，回收單噸三元廢舊(jiù)電(diàn)池合計利潤約爲6355元/噸，同樣條件下(xià)回收單噸磷酸鐵锂廢舊(jiù)電(diàn)池虧損約312元/噸[7]。
磷酸鐵锂電(diàn)池之所以适合梯次利用，除了它現階段回收材料的經濟效益差外(wài)，也是因爲其循環壽命确實也有優勢。就以梯次利用最常見的儲能來說，電(diàn)池性能的重要性其實并不高，反倒是性價比更爲重要。退役三元電(diàn)池的收購價格雖說比磷酸鐵锂電(diàn)池高，但這主要也是因爲金屬回收價值，兩者循環壽命、能量密度的差異并不足以覆蓋額外(wài)的支出，而且三元電(diàn)池的安全性也不如磷酸鐵锂電(diàn)池，梯次利用恰恰對此有着額外(wài)要求。多重因素之下(xià)，決定了磷酸鐵锂更适合梯次利用而非直接拆解。
誰是參與者？
受銷售方式、使用形式、技術路線等因素影響，動力電(diàn)池回收行業的參與者比較複雜(zá)。
參考現有的産業鏈模式，可大(dà)緻将動力電(diàn)池從消費(fèi)者回收至電(diàn)池生(shēng)産商(shāng)的路徑分(fēn)爲三大(dà)類：
1、通過電(diàn)動汽車(chē)經銷商(shāng)回收；
2、通過電(diàn)池租賃公司回收，該路線與上一(yī)個路線的電(diàn)池最終流向與負責回收處理的參與者均爲動力電(diàn)池生(shēng)産商(shāng)；
3、廢舊(jiù)電(diàn)池流向第三方回收公司，回收網點需自主建立，最終的回收加工(gōng)也由第三方公司自行完成。
在三種基本回收路線的驅動下(xià)，動力電(diàn)池回收行業形成了四種基本模式，也代表了四種主要的參與者組織形式：
1、新能源汽車(chē)制造商(shāng)爲主體(tǐ)：該模式能夠利用車(chē)企的現有銷售網絡調動回收積極性，網點覆蓋面比較大(dà)，但缺陷在于銷售網點專業性不強，缺乏對動力電(diàn)池的處置能力，存在一(yī)定安全隐患；
2、電(diàn)池制造商(shāng)爲主體(tǐ)：該模式的優點在于電(diàn)池制造商(shāng)的專業性很高，可以對回收來的電(diàn)池進行恰當的處置，但相應的需要建立回收網絡，存在額外(wài)的運營成本，且電(diàn)池生(shēng)産商(shāng)的管理經驗缺乏；
3、第三方企業爲主體(tǐ)：這種模式優勢在于，參與者具備較多的回收運營經驗，回收效率較高，但相應的成本也偏高，行業内企業的财務狀況普遍談不上樂觀；
4、行業聯盟爲主體(tǐ)：這種新能源領域内的車(chē)企、第三方、電(diàn)池制造商(shāng)共同組成産業聯盟的模式優點在于可以形成有效互補，各方充分(fēn)發揮自身優勢，但關鍵在于其前期展開(kāi)難度極高，管理難度也非常複雜(zá)，需要多方協商(shāng)，會面臨複雜(zá)的扯皮與利益分(fēn)配。
怎麽就是做不起來？
上文已經談了動力電(diàn)池爲何回收，怎麽回收，以及誰來回收。但本文要在最後，給動力電(diàn)池行業潑一(yī)盆冷水，甚至說冰水更合适一(yī)些——
不管動力電(diàn)池有多麽積極的意義，它都存在一(yī)個極其緻命的缺陷，那就是經濟效益不高，商(shāng)業化潛力糟糕，導緻整個行業時至今日都嚴重發育不良。
首先，動力電(diàn)池回收是極其非标準化的，因爲動力電(diàn)池本身就是非标産品，型号衆多，僅封裝就有方形、圓形、軟包以及近年新的“刀片電(diàn)池”與“CTP電(diàn)池”等衆多路線。不同技術路線的内部結構存在很大(dà)差異，對應的處理方式就會有所不同；即使同一(yī)封裝路線的電(diàn)池，不同企業生(shēng)産的不同産品在用料與設計上也不一(yī)樣，甚至是同一(yī)企業的不同車(chē)型搭載的動力電(diàn)池也有區别，需要根據實際情況制定有針對性的回收流程。
更進一(yī)步，哪怕是同一(yī)型号的電(diàn)池，由于車(chē)主使用習慣的不同，電(diàn)池的殘留性能也不一(yī)緻，在後續利用也還是需要進一(yī)步的檢測與分(fēn)類。
狀況複雜(zá)的廢舊(jiù)電(diàn)池，導緻了高度非标準化的作業流程與多樣化的技術需求，催生(shēng)了電(diàn)池回收極爲複雜(zá)的工(gōng)序，嚴重制約着産業規模化。
其次，雖說動力電(diàn)池回收的路線非常清晰，但知(zhī)道路在哪兒和路好走可是兩個完全不同的概念。
梯次利用的問題
在上文，我(wǒ)們曾反複提到，梯次利用是一(yī)個非常不成熟的路線，這主要是因爲無論是在技術還是市場層面，該路線仍然面臨諸多困難。
首先從技術角度看，梯次利用需要對退役動力電(diàn)池進行充分(fēn)的評價檢測，确定其性能。經過檢測篩選後，才可根據不同的用途，對退役電(diàn)池進行重組，穩定重組後的電(diàn)池包電(diàn)壓、電(diàn)流，最後重新打包投入使用。但當前基于容量衰減機理分(fēn)析建立的電(diàn)池壽命預測模型首先就不夠完善，整個鏈條的第一(yī)個環節都不過關，期望行業能有長足發展顯然不現實。
其次從市場角度，梯次利用經濟效益确實不佳。其涉及的逆向物(wù)流系統頗爲複雜(zá)，中(zhōng)間環節衆多，遠比直接拆解回收要麻煩，不如直接回收來得省事。而且複雜(zá)的流程嚴重堆高了梯次利用電(diàn)池的成本，甚至出現重組電(diàn)池和新電(diàn)池價格倒挂的怪異現象——舊(jiù)的比新的還貴，如何能說服下(xià)遊采購方選擇梯次利用産品？
最後，梯次利用的安全性也不敢恭維。當前動力電(diàn)池的安全性能一(yī)直是個顯著問題，且很多隐患就是在使用過程中(zhōng)堆積形成的，例如溶液中(zhōng)離(lí)子結晶導緻内部結構形變等，聲稱舊(jiù)電(diàn)池比新電(diàn)池安全顯然不負責任。這就使得在消費(fèi)端，很難說服消費(fèi)者接受梯次利用産品。
甚至于從國家層面，對梯次利用的安全性也持懷疑态度。在今年六月份，國家能源局發布《新型儲能項目管理規範（暫行）（征求意見稿）》，征求意見稿就明确隻出，在電(diàn)池一(yī)緻性管理技術取得關鍵突破、動力電(diàn)池性能監測與評價體(tǐ)系健全前，原則上不得新建大(dà)型動力電(diàn)池梯次利用儲能項目[8]。
需知(zhī)，儲能已經是梯次利用最有希望的應用場景，可這來自國家的當頭一(yī)棒，還是提醒了行業不能高興的太早。
拆解回收的問題
至于拆解回收，我(wǒ)們不能忽視，上遊原材料在這兩年處于上漲周期，可不代表會永遠處于上漲周期。
就以钴爲例，盡管在過去(qù)的一(yī)段時間裏經曆了一(yī)段極爲瘋狂的上漲，但其實距離(lí)在2018年初的高位相差甚遠。而且近期的原材料價格暴漲，與疫情造成的全球性供應鏈-物(wù)流雙重危機密不可分(fēn)，盡管如今我(wǒ)們無法預測危機什麽時候會緩解，但終究是不能忽視的風險。
當原材料價格逐漸回落時，電(diàn)池回收行業本來就不怎麽樣的利潤空間必然會被進一(yī)步擠壓。
即使這些金屬原材料的價格因供應鏈問題不可逆的維持在了一(yī)個較高價位，對于車(chē)企而言，其實也不是沒有選擇，無非就是從三元電(diàn)池轉向磷酸鐵锂。盡管這會在性能上上做出一(yī)定犧牲，但對于汽車(chē)這種在成本上極端精打細算，利潤空間微薄的傳統制造業，也沒什麽不能接受的，更何況電(diàn)池技術與結構設計上的突破也不能忽視。
如此一(yī)來，電(diàn)池回收本來就不強的商(shāng)業化前景無疑更灰暗了。
更糟糕的是，本來就不掙錢的行業，還持續遭到“黑心企業”的荼毒。是的，電(diàn)池回收還是一(yī)個受不正規、無資(zī)質“小(xiǎo)作坊”影響頗深的倒黴行業。
首先，動力電(diàn)池合規複雜(zá)，評審條件衆多，導緻行業準入門檻非常之高。
有多高？2018年和2021年，工(gōng)信部兩次發布符合新能源汽車(chē)廢舊(jiù)動力電(diàn)池綜合利用行業規範條件的企業名單，分(fēn)爲梯次利用與再生(shēng)利用兩類，也就是俗稱的白(bái)名單企業，數量足足有——27家（第一(yī)批5家，第二批22家），相較于數以十萬噸計且仍不斷攀高的退役電(diàn)池量，遠遠滿足不了需求。這空缺出來的市場，自然就成了不合規企業滋生(shēng)的土壤。
其次必須承認，動力電(diàn)池回收是一(yī)件頗爲麻煩的事情，無論是消除環境污染，還是對待處理電(diàn)池的分(fēn)門别類，都意味着成本，而小(xiǎo)作坊在這方面顯然沒什麽負擔。
與正規企業繁瑣的回收流程相比，無資(zī)質小(xiǎo)作坊通常采用人工(gōng)方式對電(diàn)池包進行暴力拆解，分(fēn)揀過程極爲原始，這不但對員(yuán)工(gōng)的身體(tǐ)健康有巨大(dà)傷害，且伴随着極大(dà)的安全隐患——要知(zhī)道未完全放(fàng)電(diàn)的動力電(diàn)池，真的會爆炸。在後續處理環節，小(xiǎo)作坊顯然也不會受到環評制約，往往直接将沒有無害化的廢棄物(wù)，如廢液、熔渣等進行非法排放(fàng)或填埋，會對周邊環境造成嚴重污染。
無視環評與安評，極大(dà)的降低了這些小(xiǎo)作坊的作業成本，爲其帶來了在回收報價上的巨大(dà)優勢。據經濟觀察報報道，某些無資(zī)質的電(diàn)池回收公司，三元锂電(diàn)池的報價高達15000元/噸，即使價值較低的磷酸鐵锂電(diàn)池報價也高達12000元/噸。作爲對比，正規企業的回收價格僅有約10000元/噸，甚至更低，雙方的競争力根本不在同一(yī)個量級[9]。
在如此不對稱對抗之下(xià)，就出現了正規企業收不到電(diàn)池難以爲繼，大(dà)多數退役電(diàn)池卻去(qù)向不明的現狀。據業内人士估計，約80%的動力電(diàn)池都直接流入了不合規企業的回收鏈條之中(zhōng)，消失在了小(xiǎo)作坊之中(zhōng)[10]。貨源的缺失，甚至導緻正規企業爲了獲得電(diàn)池維持産線的運轉和業務增長，被迫從黑市采購舊(jiù)動力電(diàn)池。正規企業被逼成了黑市繁榮的推手之一(yī)，不得不說也是咄咄怪事了。
伴随着回收價值更高的三元電(diàn)池的大(dà)批量退役，可以預見此種“劣币驅逐良币”大(dà)概率會愈演愈烈。整個行業需要的，還是來自政策層面的大(dà)力支持，無論是更爲成熟的監管鏈條，對非法回收企業的有力打擊，還是對正規企業的補貼，對整個行業都有着十分(fēn)積極的意義。
當然，這就是另一(yī)個話(huà)題了。