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基于梯级利用的新能源汽车动力电池回收利用分析

发表时间：2021/6/11 来源：《基层建设》2021年第6期作者：谭新曲陈哲峰

[导读] 摘要：在能源资源保护以及环保法规的各项要求下，我国针对新能源汽车动力电池回收出台了相关政策，并提出了电池梯级利用的解决方向。

        柳州职业技术学院广西柳州；柳州市瑞航汽车维修有限公司技术经理
        摘要：在能源资源保护以及环保法规的各项要求下，我国针对新能源汽车动力电池回收出台了相关政策，并提出了电池梯级利用的解决方向。本文分析动力电池梯级利用的现状情况，结合新能源电动汽车电池回收利用的特点进行分布研究，探讨新能源汽车动力电池回收利用的保障措施。
        关键词：电池回收；动力电池；新能源汽车，梯级利用
        在节能减排政策的要求下，各汽车制造商响应政府能源体制改革要求，纷纷推出纯电动和混合动力环保节能型汽车，称之为新能源汽车。新能源汽车摆脱了对石油和天然气等化石能源的依赖，开启了以锂电池、燃料电池、太阳能光伏发电做为主的新型能源供给模式。虽然新能源汽车节能减排效果显著，但是所搭载的动力电池随使用时间出现性能衰减，从电力电池回收利用来看，虽然电池供应商表示电池的使用寿命可达10年以上，但受使用环境的影响，实际使用年限平均只有8年左右。这代表我国即将迎来动力电池的报废热潮，电池的回收利用工作迫在眉睫。且旧电池回收成本高的问题依然存在，相比于铅酸蓄电池，作为动力电池的锂电池、燃料电池在回收环节上还存在诸多技术瓶颈，若旧电池无法妥善处理，不仅会造成大量的资源浪费，甚至可能引发新的污染。因此，电池回收相关政策的规范管理落实和市场的健全发展，是提高动力电池回收利用效率的有力保障。
        1.我国新能源汽车动力电池回收面临的问题
        汽车动力电池的回收要满足无公害、资源利用最大化、绿色无污染等要求。由于现有新能源汽车的保有量限制，回收市场尚不成熟，回收难度较大，因此动力电池的回收利用还存在很多弊端。如：从事回收利用的绝大部分工作人员属于没有资质的个体经营人员，回收和再次利用的效果不好；部分企业为追求经济利益而缺乏自律；从事旧电池再利用的企业数量不多，加之缺乏专业的技术支撑，在环保设施不足、技术落后以及资源利用率不高的环境下，可能会形成环境污染隐患。故目前，我国的动力电池回收市场亟待形成形成良好的运行机制和政策保障。
        2.梯级利用原则在动力电池回收中面临的考验
        目前，我国最早一批新能源汽车动力电池进入“退役”期，由此对旧电池带来的梯级利用需求市场加大，虽然相关的检测分筛技术在不断进步，越来越多的企业、电池回收网点也参与到电池的梯级利用技改和创新行列中来，但是从现在的运行机制来看，依旧存在着一些问题：
        2.1旧电池性能检测技术还不够完善
        在退役的旧电池中，大部分电芯仍保留较好的剩余容量，做好剩余容量标定以及电池健康状况的分析，可实现电池的合理配置、科学的梯级利用。但其配置效率主要依赖于专业的检测技术和设备。旧电池和新电池的性能差异，决定了旧电池只能在家庭储能或者是基础设备储能领域尚有利用价值；若将其重新回归车辆或在电网级别的储能设备上，必然会导致诸多问题。因此对旧电池剩余容量及健康状况判断的检测技术十分重要。目前的分筛技术还处于改进阶段，特别是在硬件和软件算法领域还有很大的研究空间。
        2.2电池回收的成本压力大
        新能源汽车的废旧电池发展的影响因素有技术影响、成本影响，废旧电池的处理耗时耗力，需要经过电池的检测、拆解、筛选、重组，每一步工作都需要投入大量的人物力成本；与此同时，新电池的制造成本在逐年降低，导致旧电池的梯级利用的经济优势逐步衰减。若过于强调成本而降低筛选精度，旧电池梯级利用效果必将大打折扣。

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        2.3相关的制度不够完善
        旧电池对二次利用环境和使用设备有一定的限制，目前使用二次电池的产品中，出现了电池在容量、内阻、充放电特性与用电设备不匹配的问题。这需要进一步规范电池回收利用企业的生产，加强商品认证和法规约束，建立相应的监管制度来确保二次电池产品的质量。
        3.对于梯级利用制度下新能源汽车电池回收利用的措施建议
        在动力电池进入更换迭代期的背景之下，电池回收企业要做好电池梯级综合利用的生产管理工作，确保实现退役电池获得二次或多次的利用效率。目前，废旧电池的梯级利用也在我国逐渐展开，新能源汽车企业的电池回收服务网站都有相应的积极动作。面对其存在的问题，建议做好以下几点工作：
        3.1加快成本检测和管控
        相关回收企业要加强梯级筛选检测设备的成本管控和技术研究，建立完善的生产、检测、售后以及回收处理的系统化格局；工信部要严格审查回收企业的《规范条件》的内容要求，积极利用企业提交的目录准入申请内容，并结合企业的认证申请要求，可委托第三方进行产品认定，并严格执行废旧动力电池企业准入认证管理。
        3.2加强企业的综合建设合作
        电池回收企业要利用现有的政策和资源优势，结合先进的射频识别（RFID）技术实现物联网内的资源回收实时监控和全过程追溯管理。梯级利用企业要和汽车制造商、动力生产企业、报废车拆解企业合作，利用多种技术展开合作和信息共享，实现线上、线下同步监控；也可在电池包内部安装卫星定位系统，以此来监控旧动力电池的流向，实现大数据管理，做到可追踪溯源，进而保证电池的回收利用效能。
        3.3提升电池回收利用的生产技术
        从动力回收电池的产业链建设目标来看，通过科学的梯级利用设计可将旧电池的剩余价值发挥到最大，但是电池的报废率却无法直接降低，梯级利用要实现完整的闭环，需要加强对上、下游企业的合作管理；建议加强拆解技术、生产工艺改革，借助多种科技手段来重新拆解电池组件，科学利用拆解的材料，让回收利用的利益最大化。
        3.4抓准未来发展方向
        从产业发展规律来看，电池回收利用产业在新能源汽车增涨势头的刺激带动下也会发展出新的业态和方向，产业群内的各级企业要进一步打开旧电池回收梯级利用的“黑匣子”，探索对旧电池剩余铜梁、储能水平实现精准快捷检测、科学评估体系和市场运营机制，发挥出旧动力电池再利用的高效能。
        参考文献
        [1]窦虎明,于文竹,赵徐美.新能源汽车动力电池梯级利用技术分析[J].农机使用与维修,2020(07):36-37.
        [2]胡占成.我国新能源汽车动力电池回收系统法律问题研究[D].山西财经大学,2019.
        [3]江凯.基于梯级利用的新能源汽车动力电池回收利用研究[J].蓄电池,2019,56(02):51-54+96.
        [4]陈虹.建议规范新能源汽车动力电池回收和梯级利用[J].汽车纵横,2018(04):26.
        [5]王攀,徐树杰,艾崇,吴蒙.新能源汽车用废旧动力蓄电池综合利用分析及对策研究[J].时代汽车,2015(11):52-53.
        项目来源：2020年度广西科协资助青年科技工作者专项课题《新基建时代广西汽车产业“制造”到“智造”转型升级研究》项目编号：桂科协（2020）ZB-14。