新能源汽车电池退役潮到来，国家电网咋做
二手新能源汽车基本没有市场，转售也不现实，而且更换新电池的成本也非常昂贵。购买新电池或出售它似乎都不是令人满意的选择。
电动汽车的核心部件是——颗车载锂离子电池，平均寿命为5至8年。当电动汽车动力电池容量衰减到额定容量的80%以下时，动力电池就会从汽车市场“退役”。也就是说，我国新能源汽车制造业蓬勃发展，迎来第一波动力电池退役高潮。
退役电池数量多、剩余电量大是我国退役电池面临的两个问题。国际环保组织绿色和平与中华环保联合会联合发布的《为资源续航：2030年新能源汽车电池循环经济潜力研究报告》指出，我国新能源汽车保有量已达417万辆。 2030年至2030年，我国新能源汽车退役动力电池总量将达到705万吨，累计退役电量将达到708亿瓦时。
到2025年，我国退役动力电池累计电量预计将达到1.2亿千瓦时。其中，仅2025年，退役动力电池电量就接近4000万千瓦时。报废的电池如果不处理，不仅占用大量空间，还会浪费大量剩余电量。
动力电池也有可能成为沉重的环境负担。新能源材料科学家、北京理工大学教授吴峰曾表示，20克的手机电池可以污染1平方公里的土地50年。对于因环保而诞生的新能源汽车来说，如果不能妥善处理“大而足”的动力电池，那么来之不易的环保成果可以说是付之东流。仅仅通过报废和拆解提取有用的金属是不可能充分利用退役电池的。这样虽然可以实现原材料的循环利用，但成本高昂不说，还会造成大量的资源浪费。
如何妥善处理和利用报废车用锂电池，是全球新能源汽车面临的共同难题。放眼国际，梯次利用是处理电动汽车报废锂电池的主流方式。
分步利用的原理并不难理解。我们日常生活中也有类似的经历：当玩具车没电时，把电池取出来放在电视遥控器上还可以使用一段时间。
新能源汽车淘汰的动力电池也是如此。虽然电池不能满足车辆的电力需求，但仍然可以为其他设备提供电力。
此外，对于动力电池的回收利用，业内提倡对报废电池进行就地改造。由于退役电池中还存有大量电量，因此在运输过程中对车辆、路况、温度等都有要求。同时，由于电池有一定的重量和体积，长途运输成本较高，因此就地梯级利用是报废电池处置最理想的状态。
我国在电动汽车动力电池梯次利用方面还处于探索阶段。 “梯级利用后回收”是我国鼓励车用锂离子电池回收利用的原则。
2019年，工业和信息化部办公厅、国家开发银行办公厅正式下发《关于加快推进工业节能与绿色发展的通知》号文，重点支持退役新能源汽车动力电池梯级利用和再利用。
2020年11月初，国务院发布《新能源汽车发展规划》号文（以下简称《规划》号文），其中除了加快新能源汽车充电桩等配套基础设施建设外，还特别提到发展新能源汽车充电桩等配套基础设施。动力电池全价值链产业，强调保护锂、镍、钴、铂等关键资源供应有保障。
值得一提的是，这是国务院首次提出动力电池全价值链产业发展问题。总体政策趋势向好，我们不禁思考：国家电网公司该怎么办？
国家电网公司在储能、其余等领域积极探索新能源汽车的“起止”。
思路一：基站“备电”
新基建快速发展，带来5G基站、新能源汽车等领域能源需求不断增加。电池是5G基站的重要组成部分。公开资料显示，到2019年底，中国铁塔公司计划2020年内将70万至80万个通信基站的铅酸电池更换为锂离子电池。
结合《规划》重点保障关键资源供应安全，动力电池不仅是高资源消耗产品，其主要原材料钴、锂等也高度依赖进口。随着新基建的深入发展，包括5G基站在内的电池供应风险持续加大。
面对“耗电”这一“拦路虎”，将退役电池放入5G基站，不仅满足了基站内备用电源系统的电池需求，还缓解了回收锂电池和制造的产能压力新电池。同时，由于退役电池的电量基本不受时间限制，在低谷时充满电，高峰时向外放电，产生时间差，可以有效降低基站的运营成本。
11月18日，浙江省杭州市余杭区首个5G基站采用电池梯级改造投入运营，激活休眠和退役电池能量120千瓦时，每年至少节省电费3.6万元。
供电公司员工叶万成说：“我们在现场安装了10块国产新能源汽车退役电池，总容量100千瓦时，结合能源控制系统，可以为车辆提供电力供应。”基站与原有的备用电池一起使用，可以有效解决5G基站功耗高的问题。”
思路二：电网“储能”
退役电池梯次利用的另一个探索是在储能电站中。供电公司将整套退役电动汽车电池放置在微型储能电站中，通过小型变流器与电动汽车退役电池相结合，构建梯级电池储能系统。
11月10日，国网（宁波）综合能源服务有限公司投资建设的梯级回用储能电站正式投入运行。储能站总容量900千瓦时，最大输出功率300千瓦。是浙江省最大的梯次储能电站。
储能电站以峰谷电价差为盈利模式，结合浙江电价策略，每天实行“两充两放”运营策略，预计节省电费30万元电站一年的费用。
在上海，供电公司还将退役电池与风电、光伏发电系统相结合，探索更清洁、更绿色的汽车电池“退役之路”。
国网上海电力与上海电气集团联合打造的停车场智慧能源项目“能量盒子”是集“风、光、储、充、控”于一体的小型储能系统。
其中的“梯次利用储能电池系统”将电动汽车淘汰的电池组变成园区的储能系统。园区负责人介绍说：“退役电池经过检测、维护和重组，可以在储能领域实现梯次利用。”
此外，退役电池也积极为电单车充换电行业提供绿色用电方案。2020年5月，国网电动汽车公司旗下国网什马与滴滴青桔达成战略合作，开展电单车充换电基础设施服务共享、电池资产租赁等项目。在探索、完善绿色出行供应链的同时，国家电网公司也在不断拓宽退役电池的应用领域。
梯次利用是动力电池循环经济的起点已经成为业界共识。无论是基站“备电”还是电网“储能”，我们似乎一只脚已经踏入退役电池梯次利用的大军。
在新能源汽车加快发展，能真正做到善始善终的“绿色”并不简单。不过在动力电池“退役潮”的峰值来临之际，前方的路已经明朗。
撰文/记者 韩继波 编辑/刘昭
新媒体编辑/聂淑芳
采访专家：
陈轶嵩（长安大学 汽车 学院车辆工程系主任、副教授）
刘永涛（长安大学 汽车 学院运载工程系博士）
以当前的技术水平估算，新能源 汽车 的动力电池最佳使用周期大约在5年至8年间，届时电池容量会衰减至额定容量的80%以下，这意味着这块电池就要进入“退役期”了。换句话说，如果你家的新能源 汽车 是2014年、2015年最早的那批，那么这辆车可能将会和其他40多万辆车新能源 汽车 ，一同引领一波车用动力电池的“退役潮”。
随着使用年限的增长，动力电池容量不可避免的会出现衰减
回收不当有风险，合理处置是机遇
中科院杨裕生院士曾多次强调，“所有电池都是化学品，在废电池处理中，如果制度不严、管理不善、技术落后，都可能污染环境。”
动力电池电压可高达300-750V，远高于人体所能承受的36V安全电压，所以得不到安全妥当处理的电池，对人体的危险性非常高。
动力电池中含有大量镍、钴等重金属以及电解液、塑料等物质，如果处置方式不当，就可能造成有毒有害物质泄漏，不仅严重污染环境，还会危害人体 健康 。相反，如果这些电池能够得到安全、规范的处置，就可从电池中回收钴、镍等重金属，极大缓解我国钴、镍资源供需矛盾。
长安大学 汽车 学院车辆工程系主任、副教授陈轶嵩说：“在自然资源消耗量巨大的今天，车用动力电池的回收与资源化利用就相当于‘城市矿产’，开发好城市矿产，就可以带来巨大的经济效益和环境效益，所以对退役动力电池进行有效的二次利用就显得非常必要。”
目前大部分被拆解回收
那么，退役的动力电池将如何处理呢？目前在我国，第一个去处是被拆解处理、回收稀缺资源再利用；第二个是被梯次利用。
有车用动力电池“退役潮”，就势必有弄潮儿。那谁是这场潮流的弄潮儿呢？答案是：企业，再具体点，车用动力电池回收企业。
有了这些企业，报废电动 汽车 的动力电池才有了发挥“余热”的机会。工信部官网2018年和今年发布的两则公告显示，我国符合新能源 汽车 废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件的企业有蓝谷智慧、银隆新能源、比亚迪、格林美、豪鹏 科技 等26家。
长安大学 汽车 学院运载工程系刘永涛博士介绍，目前我国绝大部分退役动力电池是被拆解回收了。拆解回收是指使用化学方法对退役电池进行拆解处理，再回收、利用电芯中的钴、镍、锂等金属元素。因为上游钴、镍、锂原材料价格不断上涨，所以，现阶段电池直接拆解回收规模和资源规模化效益是大于梯次利用的。
未来先梯次利用、后再生利用
陈轶嵩介绍，“先梯次利用、后再生利用”是国内较认可的综合利用退役动力电池的技术路径。
梯次利用是指退役的动力电池经过检测、维护、重组等环节，“唤醒剩余能量”，应用于储能、分布式光伏发电、家庭用电等负载并不大的非动力领域。因为国家倡导动力电池梯次利用，再加之科研机构大力研发梯次利用工艺,还可借鉴国外梯次利用的成功经验，所以退役电池梯次利用将成为今后主流。
陈轶嵩介绍，符合新能源 汽车 废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件的26家动力电池回收企业和上百家服务网点，会对退役电池进行严格的检测，功率降低、额定电池容量低于80%的大功率电池经维护、重组后，并且经检测、确认性能安全可靠后，再被送到储能、分布式光伏发电、家庭用电、应急电源等梯次利用场景。
截至目前，购买、使用梯次利用电池的终端企业包括国家电网、中国铁塔公司等企业。国家电网在北京市、上海、浙江、江苏、安徽、河北省等多地，将退役动力电池作为储能设备。中国铁塔公司在浙江、河南等多地，正在摸索、积累通信基站使用退役电池作为“备用电源”的经验。中国铁塔是工信部等七部委《关于做好新能源 汽车 动力蓄电池回收利用试点工作的通知》中的试点企业，现已在全国约30万基站的备电领域使用梯次电池量约4Gwh，相当于10万辆电动乘用车的退役电池量。
陈轶嵩表示，虽然我国动力电池梯次利用和回收市场正处在初创期，但是相关的政策法规、标准体系已经初步形成。
2013-2022年中国动力电池产品报废价值情况 （数据来源/中国电池工业协会）
梯次利用三大短板亟待补齐
有业内专家认为，退役动力电池梯次利用还有三大短板亟待补齐：第一个短板是，梯次利用相关技术还不成熟，正处于积累数据阶段。第二个短板是，使用过程中安全问题不可控。第三，梯次利用投入成本相当高，退役动力电池使用效率存在差异，以及电池一致性问题。
不过陈轶嵩表示，我国退役动力电池的梯次利用处于 探索 阶段，从 探索 期到成熟期，再到市场应用期，是一个非线性的曲线上升过程。在 探索 阶段可能会有技术阻碍，但都是可以扫清的。
从磷酸铁锂、三元锂电池的属性看，磷酸铁锂更适合梯次利用，而梯次利用的主要场景主要以基站通信、储能应用为主。也就是说，你家新能源 汽车 如果使用的磷酸铁锂电池，极可能去了基站，而三元锂电池则可能被拆解、回收再利用了。
陈轶嵩认为，“哪些退役电池可以被梯次利用，被利用到什么场景、什么程度，采用哪种科学合理的技术，是需要有详细的科学论证的，它是一个涉及技术、管理、经济多方面的复杂系统工程，不能一概而论。”
多方借鉴，抢占动力电池回收领域 科技 制高点
数据显示，2018年全球回收了近9.7万吨锂离子电池，其中我国约为6.7万吨。在动力锂电池回收的 探索 之路上，我国成为全球排头兵。
“我国锂矿资源丰富，尤其在青海、云南等地区，锂资源丰富。我承担了多个青海省、云南省的新能源 汽车 规划类科研项目”，陈轶嵩说，“中国是新能源 汽车 最大市场，世界最大的动力电池市场，由我国制定动力电池回收再利用行业的国际技术标准，我是很有信心的。”
不过陈轶嵩也表示，德国不断完善报废 汽车 回收利用体系的成功经验值得我国学习借鉴。在一系列法律、法规的规范约束下，德国报废 汽车 回收利用产业链上的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。
日本不仅拥有完善的循环经济立法体系，还有十分发达的循环经济产业。他们制定的专项法对动力电池如何回收利用作出了细致具体的说明。日本企业把动力电池回收利用工作与生产研发作为同等重要等级任务。日本民众良好的环保意识，使动力电池能够有效梯次利用及重复利用，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。
陈轶嵩说，“在动力电池梯次利用领域，我国已经初步形成以国企为主导，民营 科技 企业积极参与的综合利用模式。未来要看谁能把梯次利用的系统工程做好，谁就能抢占这一领域的 科技 制高点。
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