本文来自 2018 年 3 月 20 日出版的《 汽车工程学报 》，作者是长安大学陈轶嵩、赵俊玮、乔洁和刘永涛。
由我国近期的汽车产业政策导向可知，发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路，因此，大力发展新能源汽车已成为各大车企的重点发展战略 [1]。目前，我国新能源汽车保有量还不足机动车保有量的 1%，新能源汽车产销量如图 1 所示，新能源汽车中电动汽车的发展才刚刚起步。从产业链来看，下游动力电池回收和利用还未出现大量问题，但可借鉴国外动力电池回收利用发展现状，对动力电池回收利用提前进行科学布局，构建完整体系，真正做到未雨绸缪。
图 1 我国 2010~2017 年新能源汽车产销量
截止 2017 年底，我国新能源汽车保有量已达175 万辆 [2]，2016 年动力电池报废量约为 1.2 万吨，预测到 2020 年动力电池报废量将超过 24.8 万吨 [3]。由于动力电池容量衰减至额定容量的 80% 以下，动力电池就不再适用于电动汽车 [4]，随着时间的推移，动力电池退役数量将稳定增长。
动力电池的不正规回收将破坏土壤及水环境，甚至可能发生拆解安全事故，同时也无法达到资源充分利用的目的，动力电池回收所带来的问题不容忽视。2017 年 10 月，党的十九大报告中提到了建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计，同月我国提交《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，并在 WTO 公示。因此，积极构建动力电池回收利用体系，是促进循环经济发展的重要举措之一。
本文将总结美、日、德等国家所构建的动力电池回收利用体系，并借鉴其先进的发展经验，从专项立法、产业信息、市场模式、技术难点等角度剖析我国动力电池回收利用所面临的现实及未来可能发生的问题。在目前的产业基础上，结合已发展的报废汽车回收利用体系进行换位思考，提出发展我国动力电池回收利用的未来趋势及对策。研究结论一方面可供动力电池回收利用行业决策制定者进行参考，另一方面也为构建我国未来动力电池回收利用体系提供一定的建议。
美国电动汽车产业起步较早，有力的政策环境使电动汽车产业快速发展，同时在美国健全的法律制度下，也构建起了完整的动力电池回收利用网络体系。美国通过颁布《含汞和可充电电池管理法案》对各州进行总体指导 [5]，各地制定可具体执行的动力电池回收利用法案，从而形成金字塔式的法律结构。完善的法律不仅保障了企业能有效地落实回收责任，也提高了民众的回收意识。
美国电池生产商建立了统一编码标识来落实生产者责任制，可追溯系统保证了电池全生命周期的管理，同时企业注重技术研发，实现了动力电池资源高效利用。多样式回收渠道丰富了回收网络，其中包括政府部门、电池制造商以及专业电池回收公司，各主体充分利用市场机制进行运作以获得最大利润。
图 2 美国动力电池回收利用网络体系
此外，美国电池协会还设立了电池回收押金制度。这一系列举措有效解决了动力电池不易回收、回收经济性差等问题。美国动力电池回收利用网络体系如图 2 所示。
日本不仅拥有完善的循环经济立法体系，同时循环经济产业在日本也十分发达。受限于战略资源储备，为缓解动力电池随意处置所带来的环境污染，日本制定了由方向指引性到具体针对性的完整法律体系 [6]，先明确政府管理监督、企业生产负责以及个人环保义务等规定，再制定专项法案对动力电池如何回收利用作出具体说明，各个环节步步紧扣，使动力电池回收利用在法律制度下朝着规模化方向稳定发展。
图 3 日本动力电池回收利用网络体系
同时，日本先进企业把动力电池回收利用与生产研发视为同等重要的任务，如动力电池回收利用的测试与评估、战略金属的提取与再利用等研发项目。日本民众良好的环保意识，使动力电池能够有效地梯级利用及重复利用，同时优化了动力电池的价值链，产业上下游参与者能够共享动力电池回收利用所带来的利益。日本动力电池回收利用网络体系如图 3 所示。
德国电动汽车的发展与国内基本同步，但其凭借对生产者责任延伸制的重视和完善的报废汽车回收利用体系，从起步就开始重视对动力电池的回收利用。德国 2009 年颁布实施的《国家电动汽车发展计划》中把动力电池回收利用作为研发重点项目之一，尤其重视战略金属资源（如钴元素）的再利用，同时，德国动力电池的回收率还需满足《欧盟电池指令》中提到的具体要求 [7]，由德国环境部主要负责执行。
图 4 德国动力电池回收利用网络体系
在一系列法规的要求下，产业链上下游各主体均有其应承担的责任和义务，各大车企有责任对动力电池进行回收利用，消费者也有义务将动力电池交至指定的回收机构。此外，德国电池回收联盟也在考虑如何把动力电池回收纳入已有的便携式电池回收体系，该体系采用基金和押金制度，在各地均设有回收网点，能有效防止电池的不正规流向，从而保证动力电池的有效回收利用。德国动力电池回收利用网络体系如图 4 所示。
1.4 经验借鉴
通过以上对美国、日本、德国动力电池回收利用体系的研究分析可知，动力电池循环产业的发展核心在于产业链上各主体责任的积极落实，这需要政府部门、行业协会、生产厂商、消费用户、回收企业等积极承担责任，具体借鉴经验如图 5 所示，合力构建能有效实施动力电池回收利用的利益共同体。
图 5 美、日、德发达国家的经验借鉴
在借鉴国外先进经验的基础上，对我国动力电池回收利用体系构建作如下思考：我国动力电池还未大规模退役报废，提前构建动力电池回收利用体系，布局动力电池回收利用产业，对促进我国循环经济发展有着重要意义。但产业健康发展的本质在于各主体利益的保证，做到基础的规模化，信息的互通化，流程的有序化，企业的集群化后，各主体自然会主动担责，积极促进动力电池回收利用的健康发展。
目前，我国动力电池回收利用的政策环境主要以综合性法律为指导，各部委发布相关政策及规定来引导产业发展。综合性法律主要有《环境保护法》、《固体废物污染环境防治法》、《清洁生产促进法》、《循环经济促进法》等，其中明确了循环体系中各主体的责任，主要目的是推进绿色环保型、资源节约型社会的建设。
关于动力电池回收利用首次在 2006 年颁布的《汽车产品回收利用技术政策》中提及，至今已出台了一系列相关政策，这一阶段的政策及重点内容见表 1，特别是近两年颁布了多项政策，可见国家正大力营造动力电池回收利用的政策环境。
表 1 2006~2017 年动力电池回收利用政策法规及重点内容
但目前我国并没有针对动力电池回收利用的专项立法 [8]，政策内容使该产业仅停留在各主体主动承担责任的层面，因此，只有大型企业能够积极履责，对于中、小型企业，履责并不能够带来可观的经济效益，无法有效解决市场存在的问题，动力电池回收利用产业仍需专项立法来进行严格规范。
我国生产的动力电池种类繁多，结构复杂，设计原则无统一标准，电动汽车安装位置不一致，安装方式多样化，公开拆卸、拆解作业指导书不清晰。这一系列产业上下游信息的不对称导致回收利用不规范，安全要求无法得到满足，并且极易产生二次污染 [9]。
生产研发与回收利用人员配置不对称，产业注重产品正向开发而忽视逆向体系构建，回收利用人员多未经过专业培训导致技术水平有限。动力电池所带来的利益多集中在产业链上游，产业链的不均衡发展造成了利益与责任的不对称现象，影响了产业链生态的健康发展。
2.3 市场模式仍混乱
我国电动汽车于 2015 年才开始快速发展，由于动力电池寿命远低于电动汽车寿命，所以动力电池报废量将随电动汽车销售量翻倍增加 [10]。目前，动力电池还未大规模退役，回收利用市场也未发展起来，政策规划体系尚未真正运作，致使回收利用的利益无法共享。
电池生产商及新能源车企多未设立自身回收机构，推广力度明显不足；用户关于动力电池流向的概念不清晰，多数电池自行拆卸后流向小作坊；报废汽车回收商不了解电池行情，对拆卸、拆解的主体不明确，且拆卸方式粗放，拆解工艺落后；电池再利用商的回收规模小。
回收电池多样化，且无先进技术装备，很难实现经济效益。各环节出现的小问题累加起来造成了动力电池回收利用市场模式的混乱。
2.4 技术难点未突破
动力电池回收利用行业技术门槛相对较高，提质增效还需突破技术难点。目前面临的主要技术问题，首先是回收利用路线复杂，多样式动力电池的回收利用工艺不统一，回收难度大，回收利用率无法得到保证。其次是产业基础设备落后，无智能寿命检测设备。无标准拆卸、拆解设备，无高效回收提取设备。再次是利用技术积累不足，无大量专业动力电池利用人才，未充分挖掘梯级利用场景。最后是技术标准体系缺乏，目前尚未确立有效的电池剩余价值等评估检测方法。
我国目前动力电池还未进入退役高峰期，但动力电池所带来的问题不容忽视。要想真正解决问题应从动力电池设计、生产、销售、回收、利用等环节入手，每一个环节都应认真思考，进行全方位的深度剖析，针对性地提出对策和建议，不断完善电池回收体系，这样才能真正解决不正规回收动力电池所带来的问题。
我国动力电池回收利用产业尚未真正成型，提前制定法律法规，构建回收利用网络，研发先进技术，完善配套体系，将会有力地促进动力电池回收利用产业朝着流程化、专业化、规模化的趋势健康发展。我国动力电池回收利用未来发展体系如图 6 所示。
图 6 我国动力电池回收利用未来发展体系
立足于我国目前存在及未来可能发生的问题，本文将从人才链、周期链、责任链、空间链和价值链入手，各链条相辅相成，相互促进，并以动力电池回收利用为核心，为我国未来动力电池回收利用产业的发展提出对策和建议。
动力电池回收利用产业能够快速有序发展的关键在于人才的培养与储备。动力电池回收利用全流程涉及范围广，操作专业性强，要求安全性高，拆卸时要应对不同车企电池的不统一安装，梯级利用需要专业剩余价值评估人员，资源高效利用要求对电池实现精细拆解。
此外，应尽快满足该产业对先进技术研发、流程信息管理、使用数据挖掘等专业型人才培养的迫切需求，以应对未来快速增长的退役动力电池。目前，动力电池回收还未进入稳定增长期，因此，对专业型人才的储备培养要有紧迫感。
3.2 构建动力电池全生命周期链
唯有从整个生命周期视角来分析，才能真正从根源上解决我国回收利用产业存在的问题 [11]。动力电池全生命周期涉及开发、生产、使用、回收、再利用等多个环节，任一环节的信息流失都会造成动力电池资源的不充分利用。
对动力电池的管理应像人拥有身份证一样，拥有唯一的编码信息，各环节信息的详细记录以及最终的电池利用流向，可使动力电池全生命周期信息畅通追溯。同时，还应设立专业的动力电池全生命周期信息管理机构，以便及时进行数据分析，提炼动力电池生命规律，优化动力电池生命管理，延长动力电池生命周期，从而形成动力电池闭环生命链。
3.3 加强产业涉及各主体责任链
动力电池回收利用产业涉及面广，包括电池生产商、新能源车企、用户、专业回收商、电池综合利用企业等。加强产业链各主体责任分担意识，驱动上下游企业合作共赢；落实生产者责任延伸制度，避免追逐补贴而忽视电池质量；强化用户应尽的环保责任，培育绿色消费理念；推进回收利用行业承担规范处置责任，构建生态回收利用网络。同时，政府部门、行业协会、科研高校也应承担相应的管理监督、创设押金、提升技术等责任。
3.4 优化回收利用配置网空间链
动力电池逆向物流网络的构建，能够有效实现资源配置价值的最大化。动力电池不同于其它汽车产品，其对回收利用环节有着极其严格的要求，各环节应深耕细作到精准分类、专业运输、安全仓储以及高效检测等。同时还应充分结合多种回收渠道，探索动力电池再利用的不同模式，合理进行产业链条资源配置，最大限度降低实施成本，实现动力电池全生命周期价值的最优化。
3.5 提升动力电池全产业价值链
动力电池中含有最具有回收价值的镍、钴及稀土金属元素，具有极大的经济效益 [12]。动力电池退役后仍具有大量剩余价值可供挖掘，如梯级利用、再生利用、综合利用等。要提升动力电池回收利用产业的价值：
首先，应开拓电池再利用消费市场，培育以循环利用产品为主导的绿色消费市场；
其次，加大技术研发投入，攻关精细高效拆解、金属材料定向循环等技术难点，提升战略资源的核心竞争力；
最后，产业发展还需专项立法、政策激励、资本投入以及资源整合等举措。总之，只有全产业目标一致，协同攻关，才能有效实现动力电池回收利用的综合效益。
[1] 抄佩佩，高金燕，杨洋，等 . 新能源汽车国家发展战略研究 [J]. 中国工程科学， 2016， 18(4)： 69–75
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http://www.miit.gov.cn/n1146312/n1146904/n1648362/n1648363/c6012575/content.html
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