电池研究院：如何处理半吨重的电动车电池?

　　【太平洋汽车网 技术频道】虽然总会被居委会大妈灵魂拷问“你是什么垃圾？”，但这一波垃圾分类大运动确是良性循环的新开始，减少占地、减少污染、资源循环、增加就业，百利无一害。

　　不过，在众多回收物当中，有一种成分非常复杂的有害垃圾需要被特殊对待，这就是电池。如何减少处理废旧电池过程中产生的污染，是所有国家都必须面临的大难题。

　　我们的日常生活已经离不开电池，智能手机、无线耳机、笔、汽车、潜艇、高铁、战斗机、航空服、卫星中都有电池，所有电池都有寿命。

　　电动汽车广告中的“零污染”显然是个挺无聊的谎言，这跟宣称氢弹是“清洁炸弹”一样可笑（跟原子弹对比的话的确要清洁一些）。

　　挖掘并提炼造电池用的矿产、发电时产生的烟尘/氮氧化物/核废料、废旧电池回收过程中产生的重金属，这些都是不可忽略的污染。

　　作为一款研发了三个世纪、成分极为复杂的电化学工业产品，小小的电池其实蕴藏着巨量的污染。

　　汞：微量即可对脑部、皮肤、呼吸道、消化道乃至全身造成伤害。大家应该还记得课本中讲到过的“日本水俣病事件”。

　　铅：严重影响神经、心血管、骨骼、生殖和免疫系统，我们淘汰含铅汽油之后，含铅电池依然大行其道（12V电压平台的铅蓄电池）。

　　铬：三价铬没啥毒性，六价铬剧毒且易吸收，某些电池里的确有后者。

　　锂：人体锂含量超标就有神经问题，还会影响甲状腺、肾脏、胎儿。

　　锰：人体锰含量超标会有神经问题（比如震颤麻痹综合症），吸入5g以上基本就直接挂了。

　　锌：锌本身是人体必需元素，但超量（一次2g以上）就会有不良反应。

　　钴：对皮肤和肠道有伤害。

　　镍：金属镍的毒性很小，但也会诱发癌症，比如吸烟者吸入的镍会在烟中形成羰基镍，这是致癌物之一。

　　除了正负极材料之外，容易对人体造成伤害的电池物质还有电池液、成膜添加剂、阻燃添加剂、导电添加剂、改善低温放电添加剂等等。

　　说了这么多复杂的元素，我们得出一个简单的结论 —— 电池这玩意，贼毒！

　　本节小结：吸两分钟尾气不会死人，吮一口破电池很快就能见着马克思了。因此，我们必须将其单独分类、单独回收、单独处理。

　　2003年，我国第一部废电池污染防治专门政策 ——《废电池污染防治技术政策》（下称《废电池政策》）由当时的国家环境保护总局（现在的生态环境部）发布。

　　《废电池政策》是按照《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》来制定的，总则里面规范了“废电池”的范畴：无使用价值的一次电池/二次电池/化学电源、不合格产品、生产流程下脚料。

　　法律法规是一回事，实际执行是另一回事。在座的读者都经历过2003-2019年这一段，也一定知道我们当时回收废旧电池是如此随意，除了车用12V电压平台的铅蓄电池要被蓄电池店家小哥主动提走之外（车主自留要多收钱），其他都执行得比较意识流，绝大多数小区也没有专门的废旧电池收集箱。

　　我们可以在《废电池政策》条目3.2中见到这么一句：“目前，在缺乏有效回收的技术经济条件下，不鼓励集中收集已达到国家低汞或无汞要求的废一次电池。”

　　这一条要是给当今圣母盛行的网民群体看到，怕是要把有关部门骂一个遍，你们懒政，你们不负责任。呸，2003年我们才什么经济状况知道吗？仅仅1.66万亿美元，经济规模全球占比4.2%，有人在天涯预测中国2030年GDP超日本被群起攻之，而当时ZF官方称2050年可超（超实在超低调）。

　　实际上，中国在2011年初就统计出上一财年GDP超过日本成为了世界第二经济体，现在（2019财年）我们有了14.34万亿的GDP总量和16.3%的世界经济占比，这是我们全面开展垃圾分类回收的经济基础。

　　脱离强劲的经济作为执行能力基础，一切美好梦想都是废话，国家发起“光盘行动”的前提是平民餐盘上有米可吃，因为没米可吃时不用谁提倡你的盘都一定是光的。

　　说回一次电池的回收。目前，国家并不强制规定大家把“除纽扣电池外的一次电池”进行统一回收，因为从2005年1月1日起，我国已经全面禁止生产含汞量大于0.0001%的碱性锌锰电池，但我们很难让居委会大妈清晰辨认哪些是一次电池哪些是二次电池，做全民科普的成本也特别高，真的不如全部都往有害垃圾桶里面扔就成了。

　　本节小结：2003年立法，但实际严格执行是从2019年全民垃圾分类开始，只有强大经济基础能为电池回收护航。

　　细看《废电池政策》，我们可以发现观点很超前，思路很完整，但在当时的时代背景中要执行下来却很难。

　　笔者家住广州，这年份前后就是玩电子产品的时候，将军东和大沙头的二手市场哪哪都是带电池电机的进口洋垃圾，自动射击的BB弹仿真枪、十八手的“进口”CD/MD/MP3随身听、数不尽的九宫格键手机等等，都是发达国家“喂”给我们的垃圾。

　　2010年前后，全世界有70%的电子垃圾倾倒到中国，仅仅广东省就有汕头贵屿镇、清远龙塘镇、南海大沥等等著名的洋垃圾集散地。在贵屿镇，洋垃圾处理企业300多家，个体户5500多家，产值22亿，占全镇工业总产值90%。在龙塘镇，高峰时有1000家企业在非法拆解洋垃圾，每月能处理掉2000个标准集装箱的洋垃圾。

　　别忘了，一个20GP的标准集装箱可以装22立方米的洋垃圾！

　　在这些地方，《废电池政策》就如废纸一张，海量的重金属污染涌入各个村镇，大多数人都是赤手空拳对其拆解，回收着各种有用的金属。

　　来自湖南湖北的农民工，与当地农民一起，为了微薄的收入日夜拆解洋垃圾，患上了呼吸道和皮肤疾病，更重的会危及血循环系统。

　　当然，聪明的你一定不会徒手拆电池，更不会去拆车用动力电池（今天我们要聊的主题），因为动力电池除了重金属污染之外还有高电压，一个高压电池包随便都能干到400V电压级别上面去，就连小学自然课都告诉我们超过36V的电压跟路边的野花一样不要手贱去碰，不然你肯定活不到大学参加街舞社团泡师妹。

　　术业有专攻，会有专门的企业去拆解这些半吨重一个的动力电池包。

　　本节小结：电池很危险，拆不得。

　　日本的垃圾回收产业起步非常早，但执行成本依然非常高，比如民众想把一台电视机送去废品站报废，要被废品站收取大概人民币200元的回收费。若在居民收入一般的发展中国家，大家最可能的做法就是夜里找快空地扔了算……

　　在中国，多数废品回收都是回收方支付费用给居民的。在北京市平谷区大华山镇的一个案例：从2001年起，每月10日发起“废旧电池回收日”，按6元/斤有偿回收。

　　更大一点的电动两轮车动力电池，回收价值更高，最多能去到新品构造成本的40%。正因为二手电池之前，才有那么多小贼去偷电动两轮车的电池对吧……

　　购买电动两轮车时，如果你选择了置换方案，以旧换新可以便宜300元左右，主要的残值都在电池和电机上面，车架都快废了不值钱。

　　除了少量的高端两轮电动车，目前市面上多数车型都用铅蓄电池，这种运用了一百年的电池配方可谓电池界的常青树，里头的铅可以被回收再制造，目前我国铅厂生产的新铅当中有55%来自回收铅，这条产业链已经非常成熟，进入良性循环阶段。

　　很多人会说，既然两轮车动力电池回收产业已经完善了，为什么四轮车动力电池产业举步维艰呢？

　　不不不，抛开剂量谈毒性就是耍流氓。汽车用的动力电池包，一个就有半吨重，拆了外包还有模组，拆了模组还有电芯，量大且复杂。

　　电芯里头有外壳、粘接剂、正极、负极、电解液、隔膜，分别拆解回收的话需要消耗很多能源和成本，具体还得看一条龙服务下来是否有利可图。下表是回收一吨锂离子电池所能获得的金属重量，根据配方不同就有不同的回收效益。

　　接下来我们算算这些回收到的金属值多少钱。

　　按照 @智东西 提供的回收率算法，锂和铝金属回收率算作90%，钴镍锰回收率98%（镍为硫酸镍每吨价格），下表最右边一列就是每种锂电池回收金属所获得的估算价值。美元汇率按照2020年12月初折算，约为6.55:1。

　　初略计算，我们发现磷酸铁锂和锰酸锂电池的回收价值比较低，而NCM和NCA的金属回收价值都在2万元/吨左右。

　　我们假设每台车装有能量密度130Wh/kg的50kWh容量高压电池包，那么刨去外壳、BMS等杂七杂八的东西，我们得到0.384吨的电芯，也即是回收一台中等续航电动汽车的三元锂动力电池，所得到的金属价值大概是0.768万元/辆。虽然价格不高，但起码确认了一个信息点：动力电池肯定是一辆二手电动汽车最值钱的部分。

　　不过废旧电池回收的价值会逐步回落，以下是我给出的理由：

　　笔者今年去青海的时候还顺带听到过一个重磅消息 —— 青海省盐湖提锂技术得到了突破。当然，这其实是个2019年的旧闻，只不过我到了那边才知晓青海盐湖已有探明锂矿1700万吨以上。基于全球已探明锂矿储量也就3400万吨，我们可以大胆假设未来锂矿的价格会继续跳水（其实从2017年开始已经跳好几次了）。

　　中国人买啥啥涨价，中国人造啥啥降价，锂的价格势必下降。

　　锂离子电池里头的另一种贵东西是钴，国际市场在最贵的时候能炒到折合人民币60万/吨以上的价格，再加上全球最大的钴金属生产国刚果（金）大量使用童工进行采矿，令“开电动车”有了天然的原罪，大家避而远之。

　　虽然储量占全球65%的刚果（金）在2019年3月宣布钴为战略金属并将矿税调高至10%，但并不妨碍电池出货价格与回收价格继续走低，因为现在钴已成为电池厂商们最想摆脱的金属，所有研究院研究所都在钻研低钴或者无钴的电池配方。蜂巢能源就在今年12月2日宣布无钴电池接受预定（卖楼花？），预计2021年6月量产。

　　本节小结1：废旧动力电池目前还很值钱，但回收不易。

　　本节小结2：成本最高的锂和钴都在降价/降低用量，电池回收的经济价值将持续走低，将来电池拆解回收将成为环保优先议题，而非经济优先。

　　与各种一次电池、非成组的二次电池不同，动力电池包里头的电芯有着相对不错的一致性，虽然充放电性能已经大不如前，但依然有新的岗位等着它们，业界将其称为 —— 梯次利用。

　　目前，国家规定汽车厂家的动力电池提供等于或超过8年/12万公里的质保期，电池衰减必须满足“500次充放衰减不超过10%，1000次充放衰减不超过20%”。 

　　实际上，多数动力电池在现实使用场景中都达不到这个标准。不信？你敢开一台2015年生产在纯电动车，在东北跑长途吗？

　　笔者在前文《电池简史》中提到过，目前电池技术进步神速，循环寿命正在飞跃，但目前我们要面对的海量电池是此前3-5年上市、现在正要淘汰下来的那批。

　　下表是我国新能源车年销量与增长率的数据：

　　P.S. 2020年暂未结束，因此暂无数据。

　　P.S. 我国新能源车统计数据 = BEV纯电动车 + PHEV插电式混合动力车 + REEV增程式混合动力车 + FCV氢燃料车 （即不含HEV非插电式混合动力车）

　　P.S. 我国拥有巨大的低速四轮电动车市场，这些基本没备案的车辆，年销量在百万级别，且逐渐从铅蓄电池往锂离子电池进化。

　　当电池容量降至初始容量的70-80%以下，就不适合用作动力电池了。根据不完全统计，2020年我国回收动力电池的总量达到20万吨，如果把这些电池全拆解了，将是极大的资源浪费。

　　在正规的回收渠道中，废旧动力电池在检测判断为满足梯次利用条件之后，主要被用作以下用途：

　　1、大容量储能装置：天生大容量的动力电池包可用作组建太阳能发电、风力发电的储能装置，成本是全新锂电池的20%左右（根据住友商事公布的数据），2011年国家电网与比亚迪就有这样的合作项目。

　　2、低速车辆供能：给动力/续航需求较弱的电动车辆使用，比如高尔夫球车、园区通勤车、厂区AGV自动驾驶运输车等。

　　3、基建设施供能：给通讯基站、路灯等装置当储能装备，目前包括北汽新能源、长安在内的10余家车企已和中国铁塔达成合作。

　　4、UPS不间断电源：通用汽车曾用5组雪佛兰Volt废旧电池组建家庭备用电源，满电后可供3-5个美国普通家庭在断电后再使用2小时。同理，用在企业用途上亦可。

　　南孚电池广告里面说的“玩具车用完，遥控器还能用！”其实就是电池梯次利用的浅显解释，而二次电池的梯次利用会更复杂一些，但环保功德必然也会更高。

　　本节小结：电池环保事业的最大公约数是 —— 先梯次，再拆解。

　　电池回收两头难，一头是消费者大量闲置废旧电池，另一头是电池回收企业处理能力不足。

　　先来说消费者闲置的问题。目前我国的锂电池回收体系不算很健康：

　　1、报废回收 8%：直接报废的比例不高，这不是坏事，因为梯次利用更合适。

　　2、梯次利用 37%：这个比例还不够高，而且相当一部分进入了翻新出售的市场，坑人。

　　3、闲置 55%：闲置才是最大的问题，只有通过1/2渠道变废为宝才是王道。

　　我国主要有四类电池回收参与者：

　　1、第三方回收企业：邦普、格林美、豪鹏科技、友钻、光华等。（首批5家动力蓄电池回收企业）

　　2、电池生产厂商：比亚迪、宁德时代、南都电源、国轩高科等。

　　3、电池材料生产厂商：赣锋锂业、东风鸿泰、华友钴业等。

　　4、汽车厂商：比亚迪、奇瑞新能源、北汽新能源。

　　不过，目前注册的208家动力电池回收企业中，具有废旧动力电池回收资质的仅30多家。

　　截至2020年3月，我国动力电池回收服务网点信息已增至11298个。可是，目前我国动力电池的回收市场并不规范，废旧电池只掌握在大的回收企业的收购渠道中，回收价格偏低（对消费者而言不公平），二道贩子抬价再卖，价高者得。

　　央视《正点财经》表示：2020年我国动力电池退役量将超20万吨，市场规模175亿元，2030年市场规模破1000亿元。

　　本节小结：市场规模是吹给投资者听的，我们更关注的是国内有无足够的电池回收能力，防止污染走贵屿镇/龙塘镇模式危害后人。

　　工信部、国务院、发改委、环保部、商务部、质检总局、国家标准化管理委员会一直致力于规范动力电池回收（因为动力电池量大），以下是近5年密集发布的动力电池回收相关的国家政策，其法律基础是《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《中国人民共和国循环经济促进法》等：

　　2018年7月的《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》督促业界建立“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”，目前国内已有393家车企、44家报废汽车回收拆解企业、37家梯级利用/42家再生利用企业加入平台。

　　近期令新能源股市大涨的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》完善了动力电池回收、梯级利用和再资源化的循环利用体系，鼓励共建共用回收渠道。建立健全动力电池运输仓储、维修保养、安全检验、退役退出、回收利用等环节管理制度，要求业界加强全生命周期监管。

　　实际上，国际上也有相当一部分有前瞻视角的国家制定了相关法律法规，比如德国早在2009年发布了《电池法》规范动力电池回收，美国的《含汞和可充电电池管理法案》和日本的《固体废弃物管理和公共清洁法》《资源有效利用促进法》都有同样目的。

　　本节小结：有法可依只是第一步，有法必依是更重要的第二步，任重道远。

　　2020年4月23日四部委发布的《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，对2020年至2022年新能源补贴细则予以明确，其中一条“新能源乘用车补贴前售价须在30万元以下（含30万元），换电模式车辆除外”规定备受关注。

　　全系可换电的蔚来汽车，明显受到了政策照顾，这并非四部委给蔚来开了绿灯，而是国家给已经认同了“换电模式”对环保的贡献。

　　在当今技术背景之下，车用动力电池的寿命远远低于整车寿命，非运营车辆的动力电池能用5年左右，运营车辆只能用3年，而车体寿命缺长于10年。

　　采用换电模式之后，车电分离，寿命不需要强制同步，可以减少整车提前报废造成的巨大浪费，同时节省了消费者的新车购置成本。

　　因为补贴豁免政策，接下来可能会有更多车企愿意尝试换电模式，这给了消费者、车企、电池回收企业更高的自由度，电芯部分失效的动力电池不会给多方带来过高的整车沉没成本，回收企业的收购价格也可以压得更低，腾出更高的利润空间吸引更多有技术能力的企业进场。

　　《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法（2018）》遵循的是“谁污染谁治理”的原则，虽然里头并没有100%明确责任人（不方便直接一对一追责），但精髓还是有很多的，笔者列出几条：

　　1、统一标准提升回收效率，源自第七条：动力蓄电池生产企业应采用标准化、通用性、易拆解的产品结构设计。

　　2、信息互通提升使用效率与回收回收，源自第八、九、十条：电池生产企业、汽车生产企业、销售商加强协同，数字化管理。

　　3、车企应建立回收渠道，源自第十二条：除了鼓励车企建立回收渠道之外，还鼓励汽车生产企业、电池生产企业、报废汽车回收拆解企业、综合利用企业多方式合作。

　　4、探索电池残值交易市场化，源自第二十七条。

　　虽然《办法》指定汽车生产企业承担动力蓄电池回收的主体责任，相关企业在动力蓄电池回收利用各环节履行相应责任，但若出了什么差错，车企并没有不可推卸的责任，因为接下来还必须有相关的法律条文规定惩罚条件和惩罚力度。

　　2020年9月，特斯拉中国在官网上公布了自家的电池回收服务，所回收的动力电池将交由工厂进行处理，承诺不会做填埋处理。

　　特斯拉是业界第一吗？非也，只是很多车企做了但大家完全不关注罢了，比如威马就在2018年公布了电池回收的流程，其中还包括了模组、整包在不同场景中的梯次利用方式，走拆解流程的还要进行信息采集和安全检查等预处理。

　　本节小结：电池回收并非车企的法律职责，但国家建议车企牵头做好回收业务。

　　二手买卖赚差价，主要靠的是信息不对称的福利，买的肯定不如卖的精。

　　到了新能源时代，游戏规则变了，二手车商甚至不比卖货给他们的车主了解这台新能源车和车载动力电池，目前也没有一个部门出台相关的新能源车/动力电池保值率计算方法。

　　别说买卖动力电池的业务了，二手车商甚至连纯电动车都不敢收购，这玩意每月不同价格，薛定谔的电池性能，让你寄售都了不起了就别想一口价收购了。

　　各种承诺3年5折左右回收的造车新势力，在2020年这一波疫情中已经倒闭得七七八八了，多数理性的厂家也不太敢接手这些烫手山芋。

　　在目前的技术条件和法律法规条件下，买卖二手动力电池的业务是极难开展的。

　　之前，拿着一根宝马E90车钥匙进陈田，你可以配一台完整的E90出来（反正江湖传说是这样的），现在你要想配一台低技术含量的帝豪EV油改电出来，都没门。

　　本节小结：二手动力电池买卖，目前还是得让技术设备齐全的正规军来做。

　　这只是《电池研究院》栏目关于电池回收的第一篇文章，笔者今天只列出了一些相对浅显的观点和小结。

　　实际上，这个无论从产业组织还是技术迭代来看都极为复杂的领域，需要更深度的观察才能得出更有价值的结论。笔者并非电化学/新能源车辆工程专业出身的媒体人，文内若有数据或观点错误，还请雅正。

　　电池污染祸及千秋万代，电池回收任重道远，媒体作为行业观察者的角色，有义务为用易读易懂的语言为更广泛的读者群体宣传正确的电池回收常识。

　　电池污染不可怕，可怕的是我们还认为“不知者不罪”。电池污染防治就如防洪堤，缺任何一个口都会溃堤。

（图/文：太平洋汽车网 黄恒乐）