摘要：謀劃構(gòu)建動力電池回收利用體系對于堅持生態(tài)立省的海南至關(guān)重要，同時也將助力海南打造新的低碳循環(huán)經(jīng)濟增長極。海南擁有一定量的退役動力電池應(yīng)用場景，但是汽車產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，回收利用市場仍處于前期培育階段，宜提前進行回收利用產(chǎn)業(yè)布局，為2030年島內(nèi)“全面禁售燃油車”提供支撐。一方面需要盡快建立動力蓄電池回收利用溯源信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)動力電池進出島“管得住”，另一方面需充分發(fā)揮海南自由貿(mào)易港區(qū)位特點以及在稅收、貨物貿(mào)易便利化等政策賦能方面優(yōu)勢，結(jié)合未來海南退役動力電池規(guī)模適量布局回收利用項目，并在前期采取政策扶持和加強行政監(jiān)管力度等舉措培育產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
關(guān)鍵詞：全面禁燃；退役動力電池回收；海南自由貿(mào)易港
圍繞《海南省清潔能源汽車發(fā)展規(guī)劃》提出的“2030年全島全面禁止銷售燃油汽車”和《海南省碳達峰實施方案》總體要求，近年來海南省新能源汽車推廣應(yīng)用持續(xù)攀升，截至2022年底，海南省新能源汽車保有量約19.1萬輛，較2021年（12.2萬輛）增長約56.55%，
占汽車保有量的10.46%，約是全國保有量占比（4.1%）的2.5倍；全省2022年新注冊登記新能源汽車量占新注冊登記汽車總量的42.1%，較去年上升16.2個百分點，高出全國平均水平（23.05%）約19個百分點[1-3]。在全島全面推動新能源汽車驅(qū)動下，海南省動力電池裝機量持續(xù)增長，2016?2030年，海南省動力電池裝車量預(yù)計將由0.1 GWh增至15.9 GWh，年復(fù)合增長率達到43.4%，海南省2016年裝機的動力電池目前已全面進入退役期，且退役數(shù)量將伴隨每年新能源汽車推廣量保持快速增長。
海南省堅持生態(tài)立省，把生態(tài)環(huán)境保護作為“國之大者”，扎實推進國家生態(tài)文明試驗區(qū)建設(shè)，對于海南省來說，一方面需要提前謀劃布局，解決動力電池“退役潮”可能帶來的環(huán)境問題。退役動力電池含有20余種被列入我國污染物排放管制范圍的復(fù)雜成分，如果不經(jīng)正規(guī)回收利用，有毒有害物質(zhì)一旦泄漏進入土壤、水體和大氣，就會造成嚴(yán)重污染，鈷、鎳、銅、鋁、錳等金屬還具有累積效應(yīng)，通過食物鏈富集在人體，具有極大的危害性[4]。另一方面，海南省明確提出建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系，我國鈷、鋰資源已探明儲量較少，供需嚴(yán)重失衡，鋰資源國內(nèi)供應(yīng)能力弱，對外依從度極高[5]。受疫情、下游需求旺盛和電池金屬產(chǎn)能受限的影響，電池材料價格在過去兩年連續(xù)上漲，通過退役電池金屬的循環(huán)利用將有效緩解我國鎳鈷鋰資源的供給約束，發(fā)揮“城市礦山”的經(jīng)濟效應(yīng)，有助于打造海南低碳循環(huán)發(fā)展新的增長極。根據(jù)相關(guān)預(yù)測，到2031年，我國在退役動力電池達到90%回收率情形下，Li，Ni，Co，Mn和NG等5種關(guān)鍵資源潛在回收量占潛在需求總量的比例將高達90%[6]。
當(dāng)前，國內(nèi)企業(yè)資本積極布局退役動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)，本文在梳理國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，走訪海南省相關(guān)企業(yè)和負責(zé)部門，摸清海南省退役動力電池回收現(xiàn)狀和存在的問題，結(jié)合海南省新能源汽車推廣應(yīng)用情況科學(xué)預(yù)測未來動力電池退役規(guī)模，并提出產(chǎn)業(yè)發(fā)展措施建議。
一、我國退役動力電池回收利用發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題
1.1 退役動力電池回收技術(shù)進展
退役動力電池回收利用的方法包括梯次利用與再生利用，前者指的是對性能下降到初始性能80%以下的動力電池進行拆解、篩選、重組，應(yīng)用于電池容量要求不高的低速電動車、通信及動力系統(tǒng)儲能等領(lǐng)域，實現(xiàn)梯次利用；后者指的是將報廢的鋰電池集中回收，通過物理、化學(xué)等回收處理工藝循環(huán)利用電池或?qū)㈦姵刂芯邆淅脙r值的金屬元素如鋰、鈷、鎳等提取出來。
梯次利用一般包括拆解、余能檢測、篩選和重組，生產(chǎn)過程無生產(chǎn)工藝廢水，主要污染包括焊接廢氣、黏合工序的熱熔膠廢氣、設(shè)備噪聲和固體廢棄物，整體污染較小。國內(nèi)現(xiàn)階段應(yīng)用主要集中于儲能、基站電源、低速電車等領(lǐng)域，國家電網(wǎng)、中國鐵塔公司以及比亞迪、寶馬等汽車企業(yè)相繼積極規(guī)劃梯次利用示范工程[7]，但仍面臨電池健康狀態(tài)評估難、退役電池檢測效率低以及一致性檢測體系缺乏和自動化技術(shù)裝備需升級等問題[8-10]。圖1為梯次利用的簡要流程，表1為退役動力電池梯次利用相關(guān)技術(shù)進展。
圖1 梯次利用的簡要流程[11]
表1 退役動力電池梯次利用相關(guān)技術(shù)進展
再生利用回收技術(shù)體系包括預(yù)處理、回收和再利用三個過程。其中，預(yù)處理包括機械物理處理法和化學(xué)法；回收過程包括干法回收（通過高溫?zé)峤庖越饘偌捌浠衔锏男问交厥眨┖蜐穹ɑ厥占夹g(shù)（通過酸、堿或其他溶液來溶解廢舊鋰電池中的金屬，然后通過沉積、萃取等方法將有價金屬分離），再生利用過程包括直接修復(fù)再生法和再合成法。目前，由于干法回收耗能高，需要對產(chǎn)生的有毒氣體進行處理且回收率低，濕法冶金技術(shù)是電池回收企業(yè)采取的主流技術(shù)，主要污染物是廢水，相對較好處理，工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)較容易推廣，考慮到回收過程操作的復(fù)雜性、成本問題、環(huán)保問題等原因分離步驟大都考慮溶劑萃取法和化學(xué)沉淀法[24]，但再生處理需要加入硫酸等腐蝕性溶液，傳統(tǒng)濕法工業(yè)仍需提升環(huán)保性和回收效率。三元鋰電池可對鎳、鈷、錳等金屬元素實現(xiàn)98%以上回收率，而磷酸鐵鋰電池由于不含貴重金屬元素，再生利用經(jīng)濟性差[9-10]。表2為退役鋰電池負極材料和正極材料回收過程相關(guān)技術(shù)進展。
表2 退役鋰電池負極材料和正極材料回收過程相關(guān)技術(shù)進展
1.2 退役動力電池回收政策
動力電池回收政策包括國家層面出臺的政策以及學(xué)術(shù)界對于監(jiān)管政策的研究。從國家層面看，我國動力電池回收政策體系逐漸完善；退役動力電池回收具有一般逆向物流的特點，在學(xué)術(shù)界，為實現(xiàn)退役動力電池高效回收，研究主要集中在逆向供應(yīng)鏈和回收監(jiān)管政策。
從2009年至今，我國陸續(xù)出臺關(guān)于動力電池回收利用的政策以及國家標(biāo)準(zhǔn)，涉及汽車動力電池設(shè)計及生產(chǎn)、編碼溯源、回收、運輸與貯存、梯次利用、再生利用等諸多方面。但仍存在諸如梯次利用電池標(biāo)準(zhǔn)體系有待完善，動力電池相關(guān)方的主責(zé)地位缺乏強制執(zhí)行力，市場仍需進一步的規(guī)范管理細則等問題。在2022年9月16日工信部召開的“推動工業(yè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展”上[36]，提出將加快研究制定新能源汽車動力蓄電池回收利用管理辦法。
關(guān)于監(jiān)管政策的研究，文獻[37]研究了梯次利用和再生拆解同時存在時，分析比較了在無政府干預(yù)、政府補貼機制、政府獎懲機制三種情形下，供應(yīng)鏈各方的最優(yōu)決策及這些決策下的退役動力電池回收率；文獻[38]設(shè)計了基于獎懲機制的政府、生產(chǎn)商策略模型，探究政府主導(dǎo)下的生產(chǎn)商回收責(zé)任制，分析回收網(wǎng)絡(luò)中獎懲機制對政府和生產(chǎn)商行為的影響；文獻[39]聚焦研究政府向電池生產(chǎn)商征收低碳環(huán)保稅、對回收企業(yè)實施回收補貼的組合。
1.3 退役動力電池回收存在的問題
2013?2021年間，動力電池回收企業(yè)注冊量由214家激增至2.5萬家，動力電池回收市場處于行業(yè)發(fā)展初期，尚未有龍頭企業(yè)出現(xiàn)，競爭格局呈現(xiàn)無序狀態(tài)，截至2023年1月10日，在工信部累計發(fā)布的四批動力電池回收白名單企業(yè)中，累計上榜企業(yè)的數(shù)量僅超80家，正規(guī)回收企業(yè)數(shù)量有限[40]。早在2016年，我國已發(fā)布《生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度推行方案》，方案指出電動汽車及動力電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)負責(zé)建立廢舊電池回收網(wǎng)絡(luò)，動力電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)實行產(chǎn)品編碼，建立全生命周期追溯系統(tǒng)。但由于缺乏強制性政策，企業(yè)在上報數(shù)據(jù)時存在信息嚴(yán)重滯后、不完整和追溯困難等問題，比如截至2022年6月新能源汽車國家監(jiān)測與管理平臺實現(xiàn)接入車輛超1 000萬輛，基本與我國當(dāng)時新能源汽車體量相當(dāng)，但是車輛報廢環(huán)節(jié)上傳僅僅約2.2萬輛新能源汽車報廢信息，其中20.2%的車輛未帶電池報廢[41]，可見，動力電池回收利用環(huán)節(jié)溯源率低，后端溯源履責(zé)需強化提升已成為制約回收利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素之一。另外，相關(guān)政策缺乏強制施行的抓手導(dǎo)致電池回收的權(quán)責(zé)不明確，退役動力電池回收市場近90%退役報廢電池被小作坊回收，造成正規(guī)企業(yè)無電池可收的局面[42]。
二、海南省退役電池梯次應(yīng)用場景分析及回收利用市場規(guī)模測算
2.1 退役動力電池梯次應(yīng)用場景規(guī)模預(yù)測
初步看，海南省在通信基站電池儲能、電力系統(tǒng)儲能以及低速電動車改造等方面將為退役動力電池回收利用提供廣闊的應(yīng)用場景。
在通信基站電池儲能應(yīng)用領(lǐng)域，三大運營商在海南全省約有15 000個通訊基站，按照單個基站電池容量需求約30 kWh計算，僅備電就需要電池0.45 GWh。截至2021年底，中國鐵塔已在全國31省市約25萬通信基站中累計使用51萬組梯次電池。
在電力系統(tǒng)儲能應(yīng)用領(lǐng)域，《國家生態(tài)文明試驗區(qū)（海南）實施方案》提出建設(shè)“清潔能源島”，截至2021年底，海南全省總裝機約1 042萬kW，其中清潔能源裝機占70.9%，較全國平均水平高23個百分點。清潔能源發(fā)電量200.02億kWh，占56.5%[43]。按照《海南清潔能源島發(fā)展規(guī)劃》規(guī)劃要求，至2025年底，全省將新增可再生能源發(fā)電裝機約800萬kW，按照新增的清潔能源發(fā)電項目配套不低于10%的儲能裝置，保守估計海南“十四五”期間需要新增80萬kW儲能裝置，如果50%采用電化學(xué)儲能，則需新增40萬kW電池儲能，初步測算，“十四五”期間需要3 500~5 000 t退役電池。
在低速電動車改造應(yīng)用領(lǐng)域，2018年5月，工信部發(fā)布《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定裝配完整含電池的電動自行車整車質(zhì)量應(yīng)當(dāng)小于或等于55 kg，而鉛酸電池自身質(zhì)量即有17 kg左右，整車質(zhì)量限制有望促進電動車生產(chǎn)企業(yè)采用質(zhì)量較輕的鋰離子電池。目前海南省電動自行車保有量約為300萬輛，且呈現(xiàn)逐年上漲趨勢。按照每輛電動自行車電池容量1 kWh預(yù)估，將有300萬kWh的電池應(yīng)用場景需求。
2.2 退役動力電池市場規(guī)模測算
經(jīng)過調(diào)研了解，2015年以前海南新能源汽車電池已基本完成報廢處理，目前市面上現(xiàn)役電池最早投入使用時間是2016年，將2016年作為起始計算的年份，根據(jù)海南省2016?2022年新能源汽車每年推廣情況以及未來分階段推廣規(guī)劃，并結(jié)合相關(guān)報告[44]對海南退役動力電池市場規(guī)模進行了測算，預(yù)計2022?2025年電池退役量年復(fù)合增長約49%，2025?2030年年復(fù)合增長約52%，總體呈現(xiàn)平穩(wěn)增長態(tài)勢，到2030年海南省累計退役動力電池將達到約13 GWh，若換算成質(zhì)量，以當(dāng)前動力電池平均系統(tǒng)比能量200 Wh/kg估算，累計退役電池質(zhì)量約6.5萬噸。保守估計，到2030年總的市場規(guī)模將達到10億元人民幣。圖2為海南省退役動力電池量預(yù)測。
圖2 海南省退役動力電池量預(yù)測
三、海南省開展退役動力電池回收現(xiàn)狀及存在的問題
3.1 出臺的政策
海南省工信廳于2019年印發(fā)《關(guān)于進一步做好新能源汽車動力電池回收利用工作的指導(dǎo)意見》，2022年3月海南省工信廳與省發(fā)改委進一步聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于對〈海南省產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入禁止限制目錄（2019年版）〉相關(guān)條目說明的函》，明確支持在海南開展動力電池的一級和多級利用，并將加強對動力電池梯次利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度。
3.2 存在的問題
從配套政策看，《關(guān)于對〈海南省產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入禁止限制目錄（2019年版）〉相關(guān)條目說明的函》雖然表示支持在海南省開展梯次利用，但是仍然不允許在省內(nèi)開展再生利用。從當(dāng)前再生利用技術(shù)進展情況看，可能造成的潛在環(huán)境污染問題都在可控制的范圍內(nèi)，宜結(jié)合海南未來退役電池量的增長在適當(dāng)?shù)臅r候允許開展再生利用。另外，雖然有相關(guān)管理規(guī)定，新能源汽車報廢時必須帶電池報廢，通過實地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，很多新能源汽車報廢時仍然沒有電池也能走通報廢流程，同時，海南新能源汽車分布較為集中在?？诤腿齺喌鹊?，偏遠鄉(xiāng)鎮(zhèn)的動力電池尚未實現(xiàn)“應(yīng)收盡收”，動力電池存在流向不明的現(xiàn)象，缺乏一定的行政管理手段。
從回收體系建立情況看，海南回收網(wǎng)絡(luò)數(shù)量少且比較分散導(dǎo)致運輸成本較高，同時也存在沒有經(jīng)營許可的企業(yè)非法從事退役動力電池回收現(xiàn)象，將造成安全和環(huán)保隱患。
從動力電池回收技術(shù)情況看，海南目前無動力電池生產(chǎn)企業(yè)，唯一一家整車廠于2022年9月才發(fā)布首款純電動車，雖然落地了1家年處理能力為10 000 t的退役動力電池綜合回收利用項目[45]，仍未投入運營，產(chǎn)業(yè)技術(shù)需要進一步培育發(fā)展。因此在當(dāng)前階段需瞄準(zhǔn)國內(nèi)外成熟工藝技術(shù)，結(jié)合退役動力電池現(xiàn)狀及未來發(fā)展規(guī)模合理謀劃動力電池回收產(chǎn)業(yè)項目。
四、加快海南省退役動力電池回收利用建議
4.1 建立動力蓄電池回收利用溯源信息管理系統(tǒng)
以海南省已有的新能源汽車監(jiān)管平臺為基礎(chǔ)，建設(shè)海南省動力蓄電池回收利用溯源信息管理系統(tǒng)，基于國家動力蓄電池產(chǎn)品編碼標(biāo)準(zhǔn)及配套管理辦法，形成可擴展的標(biāo)識編碼方案和追溯信息規(guī)范，對動力電池全生命周期進行溯源實現(xiàn)“進島-島內(nèi)流通-出島”的閉環(huán)管理，完善新車使用環(huán)節(jié)登記、退役動力電池注銷、回收再制造再編碼以及報廢動力電池注銷外運各個環(huán)節(jié)監(jiān)管。特別是運輸出島的廢舊動力電池需在海南省動力蓄電池回收利用溯源信息管理系統(tǒng)完成注銷，憑注銷憑證方可出島。同時，在現(xiàn)有的汽車維保、報廢拆解網(wǎng)點和電子電器等廢舊物資回收渠道基礎(chǔ)之上，分別規(guī)劃布局滿足廢舊動力電池回收需要的新能源動力汽車維保網(wǎng)點和回收服務(wù)網(wǎng)點，負責(zé)動力電池的維修、更換和回收。
4.2 積極謀劃動力電池回收利用項目
“電動汽車廢舊動力蓄電池回收利用：梯級利用、再生利用等”在《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019年本）》內(nèi)，按照《關(guān)于海南自由貿(mào)易港企業(yè)所得稅優(yōu)惠政策的通知》（財稅〔2020〕31號）政策規(guī)定，2025年之前在海南開展動力電池梯次利用業(yè)務(wù)可以享受企業(yè)所得稅15%優(yōu)惠政策，2025年隨著全島封關(guān)運作，將全面實行“一線放開、二線管住”貨物進出口制度，比如，禁限類清單以外的貨物物品自由進出，征稅商品目錄以外的貨物實行免征進口關(guān)稅，以及實行“零關(guān)稅、低稅率、簡稅制”的稅制安排等，可積極爭取將退役動力電池進口列入禁限類清單以外，基于海南連接內(nèi)地和東南亞市場的便利，探索建設(shè)面向東南亞進口退役動力電池再利用中心。
當(dāng)前采用“省內(nèi)梯次利用+省外無害化處理”的閉環(huán)管理模式，在未來適當(dāng)?shù)臅r候開展再生利用探索，力求使退役動力電池的產(chǎn)品剩余價值和資源價值達到最大化。從海南未來動力電池退役規(guī)模看，已落地的項目可滿足海南2026年前處理需求，建議著眼未來再引入1~2家回收企業(yè)滿足2026年之后海南省退役動力電池市場需求。
4.3 成立動力電池回收產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟
2019年以來，德國、法國牽頭建立包括歐洲9國共30多家產(chǎn)業(yè)企業(yè)在內(nèi)的電池產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，推動形成具備競爭力的動力電池回收產(chǎn)業(yè)鏈，結(jié)合海南產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，建議由海馬汽車、已落地的動力電池回收企業(yè)、相關(guān)行業(yè)協(xié)會以及第三方檢測機構(gòu)等成立海南省動力電池回收產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，打造動力電池回收利用第三方服務(wù)平臺，在余能檢測、殘值評估、安全監(jiān)測、剩余壽命預(yù)測等領(lǐng)域構(gòu)建評估體系，更好地服務(wù)于動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
4.4 在產(chǎn)業(yè)培育期采取適當(dāng)激勵政策
海南省近三年初期退役電池尚不具規(guī)模，市場化條件還不成熟，動力電池回收企業(yè)在回收及梯次利用等領(lǐng)域投資面臨經(jīng)營困難的現(xiàn)狀。結(jié)合市場發(fā)展情況，建議采取逐步遞減財政扶持政策培育產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對企業(yè)回收新能源汽車動力電池并進行梯次利用的給予一定財政補貼。
4.5 加強動力電池回收監(jiān)督考核機制
對動力電池回收管理中各方主體責(zé)任劃分、各環(huán)節(jié)的規(guī)范化管理、設(shè)施設(shè)備配套、消費者的回收責(zé)任（必須通過正規(guī)渠道回收）、監(jiān)督檢查等方面工作落實情況進行考核，通過一定行政手段強化動力電池回收利用的溯源綜合管理從而推進動力電池回收利用工作順利開展。
五、總結(jié)
隨著海南逐步推進2030年“全面禁燃”，退役動力電池量將逐漸攀升，帶來的資源環(huán)境問題將日益突出，提前謀劃建立退役動力電池回收綜合利用體系，一方面可以通過強有力的管控防范生態(tài)環(huán)境污染風(fēng)險，另一方面由于退役動力電池梯次利用場景驅(qū)使以及回收資源再生利用帶來的戰(zhàn)略價值，動力電池回收發(fā)展前景廣闊，將是海南新能源汽車產(chǎn)業(yè)全生命周期發(fā)展強鏈補鏈的重要一環(huán)。在當(dāng)前我國動力電池回收利用技術(shù)日趨成熟以及政策不斷完善的大背景下，應(yīng)針對目前存在的問題，加強退役動力電池流向監(jiān)管，利用海南自貿(mào)港政策賦能和專項支持措施，積極培育動力電池回收產(chǎn)業(yè)。
