“全面禁燃”下海南退役动力电池回收利用探讨

摘要：谋划构建动力电池回收利用体系对于坚持生态立省的海南至关重要，同时也将助力海南打造新的低碳循环经济增长极。海南拥有一定量的退役动力电池应用场景，但是汽车产业基础薄弱，回收利用市场仍处于前期培育阶段，宜提前进行回收利用产业布局，为2030年岛内“全面禁售燃油车”提供支撑。一方面需要尽快建立动力蓄电池回收利用溯源信息管理系统，实现动力电池进出岛“管得住”，另一方面需充分发挥海南自由贸易港区位特点以及在税收、货物贸易便利化等政策赋能方面优势，结合未来海南退役动力电池规模适量布局回收利用项目，并在前期采取政策扶持和加强行政监管力度等举措培育产业发展。

关键词：全面禁燃；退役动力电池回收；海南自由贸易港

  围绕《海南省清洁能源汽车发展规划》提出的“2030年全岛全面禁止销售燃油汽车”和《海南省碳达峰实施方案》总体要求，近年来海南省新能源汽车推广应用持续攀升，截至2022年底，海南省新能源汽车保有量约19.1万辆，较2021年（12.2万辆）增长约56.55%，

  占汽车保有量的10.46%，约是全国保有量占比（4.1%）的2.5倍；全省2022年新注册登记新能源汽车量占新注册登记汽车总量的42.1%，较去年上升16.2个百分点，高出全国平均水平（23.05%）约19个百分点[1-3]。在全岛全面推动新能源汽车驱动下，海南省动力电池装机量持续增长，2016¾2030年，海南省动力电池装车量预计将由0.1 GWh增至15.9 GWh，年复合增长率达到43.4%，海南省2016年装机的动力电池目前已全面进入退役期，且退役数量将伴随每年新能源汽车推广量保持快速增长。

  海南省坚持生态立省，把生态环境保护作为“国之大者”，扎实推进国家生态文明试验区建设，对于海南省来说，一方面需要提前谋划布局，解决动力电池“退役潮”可能带来的环境问题。退役动力电池含有20余种被列入我国污染物排放管制范围的复杂成分，如果不经正规回收利用，有毒有害物质一旦泄漏进入土壤、水体和大气，就会造成严重污染，钴、镍、铜、铝、锰等金属还具有累积效应，通过食物链富集在人体，具有极大的危害性[4]。另一方面，海南省明确提出建立健全绿色低碳循环发展经济体系，我国钴、锂资源已探明储量较少，供需严重失衡，锂资源国内供应能力弱，对外依从度极高[5]。受疫情、下游需求旺盛和电池金属产能受限的影响，电池材料价格在过去两年连续上涨，通过退役电池金属的循环利用将有效缓解我国镍钴锂资源的供给约束，发挥“城市矿山”的经济效应，有助于打造海南低碳循环发展新的增长极。根据相关预测，到2031年，我国在退役动力电池达到90%回收率情形下，Li，Ni，Co，Mn和NG等5种关键资源潜在回收量占潜在需求总量的比例将高达90%[6]。

  当前，国内企业资本积极布局退役动力电池回收利用产业，本文在梳理国内发展现状的基础上，走访海南省相关企业和负责部门，摸清海南省退役动力电池回收现状和存在的问题，结合海南省新能源汽车推广应用情况科学预测未来动力电池退役规模，并提出产业发展措施建议。

一、我国退役动力电池回收利用发展现状及存在问题

  1.1 退役动力电池回收技术进展

  退役动力电池回收利用的方法包括梯次利用与再生利用，前者指的是对性能下降到初始性能80%以下的动力电池进行拆解、筛选、重组，应用于电池容量要求不高的低速电动车、通信及动力系统储能等领域，实现梯次利用；后者指的是将报废的锂电池集中回收，通过物理、化学等回收处理工艺循环利用电池或将电池中具备利用价值的金属元素如锂、钴、镍等提取出来。

  梯次利用一般包括拆解、余能检测、筛选和重组，生产过程无生产工艺废水，主要污染包括焊接废气、黏合工序的热熔胶废气、设备噪声和固体废弃物，整体污染较小。国内现阶段应用主要集中于储能、基站电源、低速电车等领域，国家电网、中国铁塔公司以及比亚迪、宝马等汽车企业相继积极规划梯次利用示范工程[7]，但仍面临电池健康状态评估难、退役电池检测效率低以及一致性检测体系缺乏和自动化技术装备需升级等问题[8-10]。图1为梯次利用的简要流程，表1为退役动力电池梯次利用相关技术进展。

图1 梯次利用的简要流程[11]

表1 退役动力电池梯次利用相关技术进展

  再生利用回收技术体系包括预处理、回收和再利用三个过程。其中，预处理包括机械物理处理法和化学法；回收过程包括干法回收（通过高温热解以金属及其化合物的形式回收）和湿法回收技术（通过酸、碱或其他溶液来溶解废旧锂电池中的金属，然后通过沉积、萃取等方法将有价金属分离），再生利用过程包括直接修复再生法和再合成法。目前，由于干法回收耗能高，需要对产生的有毒气体进行处理且回收率低，湿法冶金技术是电池回收企业采取的主流技术，主要污染物是废水，相对较好处理，工业规模化生产较容易推广，考虑到回收过程操作的复杂性、成本问题、环保问题等原因分离步骤大都考虑溶剂萃取法和化学沉淀法[24]，但再生处理需要加入硫酸等腐蚀性溶液，传统湿法工业仍需提升环保性和回收效率。三元锂电池可对镍、钴、锰等金属元素实现98%以上回收率，而磷酸铁锂电池由于不含贵重金属元素，再生利用经济性差[9-10]。表2为退役锂电池负极材料和正极材料回收过程相关技术进展。

表2 退役锂电池负极材料和正极材料回收过程相关技术进展

1.2 退役动力电池回收政策

  动力电池回收政策包括国家层面出台的政策以及学术界对于监管政策的研究。从国家层面看，我国动力电池回收政策体系逐渐完善；退役动力电池回收具有一般逆向物流的特点，在学术界，为实现退役动力电池高效回收，研究主要集中在逆向供应链和回收监管政策。

  从2009年至今，我国陆续出台关于动力电池回收利用的政策以及国家标准，涉及汽车动力电池设计及生产、编码溯源、回收、运输与贮存、梯次利用、再生利用等诸多方面。但仍存在诸如梯次利用电池标准体系有待完善，动力电池相关方的主责地位缺乏强制执行力，市场仍需进一步的规范管理细则等问题。在2022年9月16日工信部召开的“推动工业绿色低碳循环发展”上[36]，提出将加快研究制定新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法。

  关于监管政策的研究，文献[37]研究了梯次利用和再生拆解同时存在时，分析比较了在无政府干预、政府补贴机制、政府奖惩机制三种情形下，供应链各方的最优决策及这些决策下的退役动力电池回收率；文献[38]设计了基于奖惩机制的政府、生产商策略模型，探究政府主导下的生产商回收责任制，分析回收网络中奖惩机制对政府和生产商行为的影响；文献[39]聚焦研究政府向电池生产商征收低碳环保税、对回收企业实施回收补贴的组合。

1.3 退役动力电池回收存在的问题

  2013¾2021年间，动力电池回收企业注册量由214家激增至2.5万家，动力电池回收市场处于行业发展初期，尚未有龙头企业出现，竞争格局呈现无序状态，截至2023年1月10日，在工信部累计发布的四批动力电池回收白名单企业中，累计上榜企业的数量仅超80家，正规回收企业数量有限[40]。早在2016年，我国已发布《生产者责任延伸制度推行方案》，方案指出电动汽车及动力电池生产企业应负责建立废旧电池回收网络，动力电池生产企业应实行产品编码，建立全生命周期追溯系统。但由于缺乏强制性政策，企业在上报数据时存在信息严重滞后、不完整和追溯困难等问题，比如截至2022年6月新能源汽车国家监测与管理平台实现接入车辆超1 000万辆，基本与我国当时新能源汽车体量相当，但是车辆报废环节上传仅仅约2.2万辆新能源汽车报废信息，其中20.2%的车辆未带电池报废[41]，可见，动力电池回收利用环节溯源率低，后端溯源履责需强化提升已成为制约回收利用产业发展的重要因素之一。另外，相关政策缺乏强制施行的抓手导致电池回收的权责不明确，退役动力电池回收市场近90%退役报废电池被小作坊回收，造成正规企业无电池可收的局面[42]。

二、海南省退役电池梯次应用场景分析及回收利用市场规模测算

  2.1 退役动力电池梯次应用场景规模预测

  初步看，海南省在通信基站电池储能、电力系统储能以及低速电动车改造等方面将为退役动力电池回收利用提供广阔的应用场景。

  在通信基站电池储能应用领域，三大运营商在海南全省约有15 000个通讯基站，按照单个基站电池容量需求约30 kWh计算，仅备电就需要电池0.45 GWh。截至2021年底，中国铁塔已在全国31省市约25万通信基站中累计使用51万组梯次电池。

  在电力系统储能应用领域，《国家生态文明试验区（海南）实施方案》提出建设“清洁能源岛”，截至2021年底，海南全省总装机约1 042万kW，其中清洁能源装机占70.9%，较全国平均水平高23个百分点。清洁能源发电量200.02亿kWh，占56.5%[43]。按照《海南清洁能源岛发展规划》规划要求，至2025年底，全省将新增可再生能源发电装机约800万kW，按照新增的清洁能源发电项目配套不低于10%的储能装置，保守估计海南“十四五”期间需要新增80万kW储能装置，如果50%采用电化学储能，则需新增40万kW电池储能，初步测算，“十四五”期间需要3 500~5 000 t退役电池。

  在低速电动车改造应用领域，2018年5月，工信部发布《电动自行车安全技术规范》国家标准，规定装配完整含电池的电动自行车整车质量应当小于或等于55 kg，而铅酸电池自身质量即有17 kg左右，整车质量限制有望促进电动车生产企业采用质量较轻的锂离子电池。目前海南省电动自行车保有量约为300万辆，且呈现逐年上涨趋势。按照每辆电动自行车电池容量1 kWh预估，将有300万kWh的电池应用场景需求。

2.2 退役动力电池市场规模测算

  经过调研了解，2015年以前海南新能源汽车电池已基本完成报废处理，目前市面上现役电池最早投入使用时间是2016年，将2016年作为起始计算的年份，根据海南省2016¾2022年新能源汽车每年推广情况以及未来分阶段推广规划，并结合相关报告[44]对海南退役动力电池市场规模进行了测算，预计2022¾2025年电池退役量年复合增长约49%，2025¾2030年年复合增长约52%，总体呈现平稳增长态势，到2030年海南省累计退役动力电池将达到约13 GWh，若换算成质量，以当前动力电池平均系统比能量200 Wh/kg估算，累计退役电池质量约6.5万吨。保守估计，到2030年总的市场规模将达到10亿元人民币。图2为海南省退役动力电池量预测。

图2 海南省退役动力电池量预测

三、海南省开展退役动力电池回收现状及存在的问题

  3.1 出台的政策

  海南省工信厅于2019年印发《关于进一步做好新能源汽车动力电池回收利用工作的指导意见》，2022年3月海南省工信厅与省发改委进一步联合印发《关于对〈海南省产业准入禁止限制目录（2019年版）〉相关条目说明的函》，明确支持在海南开展动力电池的一级和多级利用，并将加强对动力电池梯次利用产业发展的支持力度。

 3.2 存在的问题

  从配套政策看，《关于对〈海南省产业准入禁止限制目录（2019年版）〉相关条目说明的函》虽然表示支持在海南省开展梯次利用，但是仍然不允许在省内开展再生利用。从当前再生利用技术进展情况看，可能造成的潜在环境污染问题都在可控制的范围内，宜结合海南未来退役电池量的增长在适当的时候允许开展再生利用。另外，虽然有相关管理规定，新能源汽车报废时必须带电池报废，通过实地调研发现，很多新能源汽车报废时仍然没有电池也能走通报废流程，同时，海南新能源汽车分布较为集中在海口和三亚等地，偏远乡镇的动力电池尚未实现“应收尽收”，动力电池存在流向不明的现象，缺乏一定的行政管理手段。

  从回收体系建立情况看，海南回收网络数量少且比较分散导致运输成本较高，同时也存在没有经营许可的企业非法从事退役动力电池回收现象，将造成安全和环保隐患。

  从动力电池回收技术情况看，海南目前无动力电池生产企业，唯一一家整车厂于2022年9月才发布首款纯电动车，虽然落地了1家年处理能力为10 000 t的退役动力电池综合回收利用项目[45]，仍未投入运营，产业技术需要进一步培育发展。因此在当前阶段需瞄准国内外成熟工艺技术，结合退役动力电池现状及未来发展规模合理谋划动力电池回收产业项目。

四、加快海南省退役动力电池回收利用建议

  4.1 建立动力蓄电池回收利用溯源信息管理系统

  以海南省已有的新能源汽车监管平台为基础，建设海南省动力蓄电池回收利用溯源信息管理系统，基于国家动力蓄电池产品编码标准及配套管理办法，形成可扩展的标识编码方案和追溯信息规范，对动力电池全生命周期进行溯源实现“进岛-岛内流通-出岛”的闭环管理，完善新车使用环节登记、退役动力电池注销、回收再制造再编码以及报废动力电池注销外运各个环节监管。特别是运输出岛的废旧动力电池需在海南省动力蓄电池回收利用溯源信息管理系统完成注销，凭注销凭证方可出岛。同时，在现有的汽车维保、报废拆解网点和电子电器等废旧物资回收渠道基础之上，分别规划布局满足废旧动力电池回收需要的新能源动力汽车维保网点和回收服务网点，负责动力电池的维修、更换和回收。

 4.2 积极谋划动力电池回收利用项目

  “电动汽车废旧动力蓄电池回收利用：梯级利用、再生利用等”在《产业结构调整指导目录（2019年本）》内，按照《关于海南自由贸易港企业所得税优惠政策的通知》（财税〔2020〕31号）政策规定，2025年之前在海南开展动力电池梯次利用业务可以享受企业所得税15%优惠政策，2025年随着全岛封关运作，将全面实行“一线放开、二线管住”货物进出口制度，比如，禁限类清单以外的货物物品自由进出，征税商品目录以外的货物实行免征进口关税，以及实行“零关税、低税率、简税制”的税制安排等，可积极争取将退役动力电池进口列入禁限类清单以外，基于海南连接内地和东南亚市场的便利，探索建设面向东南亚进口退役动力电池再利用中心。

  当前采用“省内梯次利用+省外无害化处理”的闭环管理模式，在未来适当的时候开展再生利用探索，力求使退役动力电池的产品剩余价值和资源价值达到最大化。从海南未来动力电池退役规模看，已落地的项目可满足海南2026年前处理需求，建议着眼未来再引入1~2家回收企业满足2026年之后海南省退役动力电池市场需求。

 4.3 成立动力电池回收产业联盟

  2019年以来，德国、法国牵头建立包括欧洲9国共30多家产业企业在内的电池产业联盟，推动形成具备竞争力的动力电池回收产业链，结合海南产业发展现状，建议由海马汽车、已落地的动力电池回收企业、相关行业协会以及第三方检测机构等成立海南省动力电池回收产业联盟，打造动力电池回收利用第三方服务平台，在余能检测、残值评估、安全监测、剩余寿命预测等领域构建评估体系，更好地服务于动力电池回收利用产业发展。

 4.4 在产业培育期采取适当激励政策

  海南省近三年初期退役电池尚不具规模，市场化条件还不成熟，动力电池回收企业在回收及梯次利用等领域投资面临经营困难的现状。结合市场发展情况，建议采取逐步递减财政扶持政策培育产业发展，对企业回收新能源汽车动力电池并进行梯次利用的给予一定财政补贴。

 4.5 加强动力电池回收监督考核机制

  对动力电池回收管理中各方主体责任划分、各环节的规范化管理、设施设备配套、消费者的回收责任（必须通过正规渠道回收）、监督检查等方面工作落实情况进行考核，通过一定行政手段强化动力电池回收利用的溯源综合管理从而推进动力电池回收利用工作顺利开展。

五、总结

  随着海南逐步推进2030年“全面禁燃”，退役动力电池量将逐渐攀升，带来的资源环境问题将日益突出，提前谋划建立退役动力电池回收综合利用体系，一方面可以通过强有力的管控防范生态环境污染风险，另一方面由于退役动力电池梯次利用场景驱使以及回收资源再生利用带来的战略价值，动力电池回收发展前景广阔，将是海南新能源汽车产业全生命周期发展强链补链的重要一环。在当前我国动力电池回收利用技术日趋成熟以及政策不断完善的大背景下，应针对目前存在的问题，加强退役动力电池流向监管，利用海南自贸港政策赋能和专项支持措施，积极培育动力电池回收产业。

【责任编辑：孟瑾】