百萬噸鋰電池即將報廢，電池回收產業面臨兩大難題

百萬噸鋰電池即將報廢，電池回收產業面臨兩大難題

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2021/03/04
【為什麼我們要挑選這篇文章】鋰電池實際使用壽命大約 4 到 6 年，因此幾年之後，會有大量的電動車電池退役；電池回收新創 Li-Cycle 更預估，到了 2030 年，全球會有 500 萬噸的報廢鋰電池。面對海量廢電池，各國政府與產業界已開始設置回收鏈，但這些回收措施能有效應對嗎？我們以中國為案例，探討鋰電池回收可能會遇到的挑戰。（責任編輯：郭家宏）

新能源汽車在中國逐漸普及，緊接著而來的，是退役電池回收問題。

理論上，新能源汽車的動力電池壽命一般為 8 年，或者對應里程為 12 萬公里。但實際使用中，通常只有 4 到 6 年壽命，電池容量衰減到 80% 之後，將不再適用於驅動汽車。照此時間往前追溯，2013 年前後，中國新能源汽車逐漸普及；2015 年後，中國已經連續 4 年成為全球新能源汽車產銷第一大國。這意味著，最早被消費者購買的電動車，在中國市場正帶來第一波電池退役潮。

據中國汽車工業協會統計，2013 年中國新能源汽車銷售約 1.76 萬輛，2014 年約 7.48 萬輛。到 2020 年左右，這些新能源汽車的動力電池已經到了退役期。中國汽車技術研究中心曾預測，2020 年中國國內累計退役的動力電池，超過 20 萬噸（約為 25 GWh）。作為對比，據中國汽車動力電池產業創新聯盟發佈的數據，2020 年中國國動力電池累計銷量為 65.9 GWh。

這個衰退週期被很多業內人士當作看好「電池股」上漲的理由，但比這些既得利益更重要的一個問題其實是——這些退役的動力電池該如何處理？

鋰電池回收的兩種模式：梯次利用、再生利用
新能源汽車動力電池主要為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，前者成本更低，後者能帶來更長續航但成本更高，各有優劣。此外，還有少量鈦酸鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰電池。

鋰離子電池內含鋰、鎳、鈷和錳等重金屬元素，同時電解液中含有六氟磷酸鋰等高毒性物質和揮發物。如果處理不當，數量如此之大的退役電池，勢必會對生態環境造成不良影響，新能源車的「環保」屬性也將大打折扣。此外，如果處理過程中操作不當，也會引發燃爆、觸電和腐蝕等安全隱患。

目前，對退役動力電池回收處理主要有兩種方式，分別是梯次利用和再生利用。梯次利用是讓退役的動力電池重新上崗。當電池實際容量降低到原來的 70% 到 80% 後，雖然不再適用於汽車，但卻依然可用於動力和續航需求較弱的低速電動車、通信基站和儲能設備等。

對退役動力電池梯次利用存在一定技術門檻。動力電池通常是根據不同車廠的特定車型定製，不同車廠的動力電池之間，結構、規格和參數存在較大差異。即使是同一車廠同一車型同一批次的動力電池，到了退役時間，其剩餘容量、電壓和內阻也不會完全一樣，正如世界上沒有兩片完全一樣的葉子。

這些因素都增加了對退役動力電池梯次利用的難度和成本。電池回收後，需要先進行檢測，然後根據不同來源、不同規格和不同容量進行分類，最後才是重組再利用。

再生利用則是指，讓電池徹底報廢，對廢舊電池進行拆解、破碎、分選、材料修復或冶煉，提取鋰、鈷、鎳、錳等金屬元素，然後利用這些材料再造電池。

據電動汽車百人會調研，2020 年左右，報廢動力電池以磷酸鐵鋰為主，到 2022 年，三元與磷酸鐵鋰動力電池退役量幾乎相同。預計 2023 到 2025 年，三元動力電池報廢量將繼續增多，但伴隨新能源汽車向市場化發展的趨勢，低成本、新模組的磷酸鐵鋰電池將再次得到市場青睞。