新能源車退役電池達(dá)20萬噸 新能源汽車電池壽命一般多久？

• 2019年12月19日 GuoMeng來源：互聯(lián)網(wǎng) 483 25
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隨著新能源汽車的不斷普及，政策的各種利好，第一批新能源汽車電池面臨退役。那么這些電池將去往何處？據(jù)悉，新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟公布的數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計到2020年，我國退役電池累計約為20萬噸，首批新能源車的動力蓄電池即將迎來一輪“退役潮”。新能源車保值率遠(yuǎn)低

新能源車退役電池達(dá)20萬噸

隨著新能源汽車的不斷普及，政策的各種利好，第一批新能源汽車電池面臨退役。那么這些電池將去往何處？據(jù)悉，新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟公布的數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計到2020年，我國退役電池累計約為20萬噸，首批新能源車的動力蓄電池即將迎來一輪“退役潮”。新能源車保值率遠(yuǎn)低于燃油車而《2019中國汽車保值率報告》顯示，近三年主流新能源汽車平均保值率僅為32.31%，大大低于傳統(tǒng)燃油車。從純電動汽車的1年保值率看，除了特斯拉超60%，其余車型的保值率都普遍偏低。

新能源汽車電池壽命一般多久

電動轎車的壽命決定于電機(jī)。驅(qū)動電機(jī)不同，其成本也差異甚大，若采用直流有刷電機(jī)，車載電源可直接供給電機(jī)，使用這種電機(jī)采用晶閘管式控制器斬波方式調(diào)速。

電池的壽命有"干貯存壽命"和"濕貯存壽命"。這兩個概念僅是針對電池自放電大小而言的，并非電池的實際使用期限。電池的真正壽命是指電池實際使用的時間長短。

對一次電池而言，電池的壽命是表征給出額定容量的工作時間(與放電倍率大小有關(guān))。

對二次電池而言，電池的壽命分充放電循環(huán)壽命和濕擱置使用壽命兩種。

新能源汽車電池是什么材料的

新能源汽車現(xiàn)在主要使用的是三元鋰電池和磷酸鐵電池，氫燃料電池的普及率還不高。影響三元鋰電池和磷酸鐵電池壽命的因素：主要有充放電循環(huán)次數(shù)和濕擱置使用年限這兩點，一般來說，三元鋰電池的充放電循環(huán)次數(shù)為600-1000次，磷酸鐵電池為2000次，濕擱置使用年限均為5-8年，此外還要綜合衡量放電深度、溫濕度和充電制式的因素，一般來講，三元鋰電池汽車的電池壽命達(dá)到6年，磷酸鐵電池汽車的電池壽命達(dá)到7年是沒有問題的。

影響三元鋰電池和磷酸鐵電池壽命的因素：主要有充放電循環(huán)次數(shù)和濕擱置使用年限這兩點，一般來說，三元鋰電池的充放電循環(huán)次數(shù)為600-1000次，磷酸鐵電池為2000次，濕擱置使用年限均為5-8年，此外還要綜合衡量放電深度、溫濕度和充電制式的因素，一般來講，三元鋰電池汽車的電池壽命達(dá)到6年，磷酸鐵電池汽車的電池壽命達(dá)到7年是沒有問題的。

中國動力電池回收行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析

一、中國動力電池回收行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

新能源汽車現(xiàn)在雖未進(jìn)入大規(guī)模報廢階段，不過近兩年其數(shù)量的極速上升將必然導(dǎo)致其動力電池回收問題成為行業(yè)關(guān)注的焦點。2015 年我國新能源車電池累計報廢量約在1.5萬噸，到 2020 年前后，我國僅純電動乘用車和混合動力乘用車的動力電池累計報廢量就將會達(dá)到 12~17 萬噸的規(guī)模。

隨著北京 2 000 輛新能源車動力電池已過五年質(zhì)保期，以及北京新能源車保有量已接近 15 萬輛，國家回收標(biāo)準(zhǔn)的出臺已經(jīng)如箭在弦上。新能源汽車動力電池的回收與再利用已成為一個不可忽視的問題。再以深圳為例，沃特瑪公司生產(chǎn)新能源車動力電池時間較早，由于新能源車動力電池的質(zhì)保年限為五年，目前深圳全市已有 2 000 輛配備沃特瑪動力電池的新能源車出保。幾年之后，隨著新能源車銷量的快速提升，企業(yè)將面臨大規(guī)模動力電池回收的難題。

國內(nèi)各電池生產(chǎn)企業(yè)以及新能源整車企業(yè)對于超過質(zhì)保期的動力電池回收后的利用都沒有統(tǒng)一方案。據(jù)介紹，沃特瑪目前將該公司回收的出保動力電池進(jìn)行安全檢測后形成一個蓄電站，保障白天工廠所需電力。由于公司所在地的電費是白天 1 元 /度，晚上 0.2 元 /度，所以通過由出保電池組成的蓄電站“晚上充電、白天放電”，可以為公司節(jié)省一部分開支，也實現(xiàn)了出保動力電池的循環(huán)使用。

盡管政策頻出，但動力電池回收方面并沒有取得實質(zhì)性成效。國內(nèi)的純電動車廢舊電池回收遠(yuǎn)比想象中困難，這主要表現(xiàn)在下面幾個方面;首先是鋰電池組構(gòu)造沒有固定標(biāo)準(zhǔn)，回收工藝繁瑣;其次鋰電池組回收點少，政策細(xì)則不甚完善，補(bǔ)貼后續(xù)措施沒有跟上，鼓勵回收力度不夠，導(dǎo)致回收者積極性不高;最重要的是鋰電池組再利用工藝復(fù)雜落后，成本超過商品市場價值。以上現(xiàn)象出現(xiàn)的根源還是盡管法律有所規(guī)定，但并沒有形成統(tǒng)一的廢舊動力電池回收系統(tǒng)。

從政策層面看，感覺是政府在以一己之力推動車企回收電池，車企不主動的根本原因在回收電池賺不到錢，如果能優(yōu)化鋰電池組回收和再利用的工藝難題，使之商業(yè)價值能大于成本，那么此現(xiàn)象將出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。

從技術(shù)層面看，回收電池的技術(shù)路線相當(dāng)復(fù)雜，比如在對廢鋰電池的處理上，首先要對其進(jìn)行預(yù)處理，包括放電、拆解、粉碎、分選;拆解之后的塑料以及鐵外殼可以回收;然后再對電極材料進(jìn)行堿浸出、酸浸出，多種程序之后然后再進(jìn)行萃取。這套復(fù)雜的程序使得很多回收企業(yè)都望而卻步。

目前我國動力電池研究主要還是集中在提高其安全性能及使用壽命方面，而對于回收利用環(huán)節(jié)是相當(dāng)少的，甚至是嚴(yán)重脫節(jié)的。在當(dāng)前的國內(nèi)新能源車動力電池回收領(lǐng)域，普遍通過消費類電子產(chǎn)品的氫鎳、鎘鎳、鋰電池的回收處理方法，提取其中有價值的金屬，這種形式在新能源車保有輛少的情況下勉強(qiáng)能解決動力電池回收問題。隨著電動車需求全面攀升，到 2017 年鋰電池將會供不應(yīng)求。作為動力電池的鋰離子電池含有汞、鎘、鉛等大量重金屬元素，而其正負(fù)極材料、電解質(zhì)溶液等物質(zhì)對環(huán)境也有相當(dāng)大的影響，每年幾萬噸數(shù)量的廢舊電池將來的處理任務(wù)無疑是艱巨的，因此，業(yè)內(nèi)專家呼吁要盡快研究動力電池回收以及再利用的問題，同時還要成立專門的回收機(jī)構(gòu)。

二、中國動力電池回收行業(yè)發(fā)展特點

1、先梯級利用，后再生利用

車用動力電池報廢后如不進(jìn)行必要的處理，會造成環(huán)境污染和資源浪費。我國車用動力電池絕大多數(shù)為鋰離子電池，其中雖然不含汞、鎘、鉛等毒害性較大的重金屬元素，但如果處理不當(dāng)仍會對環(huán)境造成極大污染。

比如廢舊鋰離子電池的電極材料進(jìn)入環(huán)境中，可與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成重金屬污染、堿污染和粉塵污染;電解質(zhì)進(jìn)入環(huán)境中，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)，可能造成氟污染和砷污染。

有研究顯示，回收鋰離子電池可節(jié)約51.3%的自然資源，包括減少45.3%的礦石消耗和57.2%的化石能源消耗。鋰離子電池材料中，包含很多有價值的材料。以一種三元材料電池為例，其中含鎳12%、鈷 5%、錳 7%、鋰 1.2%，如果通過回收工藝，將有價值材料再利用，會達(dá)到節(jié)約資源的目的。

2、生產(chǎn)企業(yè)承擔(dān)回收利用的主體責(zé)任

廢舊動力蓄電池應(yīng)該進(jìn)行梯級利用后再生利用。梯級利用企業(yè)對符合要求的廢舊動力蓄電池進(jìn)行分類重組利用，按照國家統(tǒng)一編碼標(biāo)準(zhǔn)對梯級利用電池進(jìn)行編碼和加貼標(biāo)識。梯級利用企業(yè)生產(chǎn)梯級利用產(chǎn)品過程中產(chǎn)生的廢舊動力蓄電池，應(yīng)移交至再生利用企業(yè)。

3、提高電池全生命周期使用價值

對電池剩余使用價值的浪費。動力電池報廢后，除了化學(xué)活性下降外，電池內(nèi)部的化學(xué)成分并沒有改變，剩余能量完全可以繼續(xù)滿足家庭儲能、分布式發(fā)電、微網(wǎng)、移動電源、后備電源、應(yīng)急電源等中小型儲能設(shè)備、大型商業(yè)儲能和電網(wǎng)儲能市場的使用。因此，如果廢舊動力電池梯次利用技術(shù)提高、經(jīng)濟(jì)成本下降，在梯次利用領(lǐng)域，動力電池的全生命周期使用價值將會得到充分利用。

4、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)據(jù)缺乏和成本偏高

首先，退役電池復(fù)雜性高，拆解不便。比如，電池有方型、圓柱形不同類型，其疊片、繞組形式也不同。這些復(fù)雜性導(dǎo)致電池回收再利用或者拆解時極為不便。如果進(jìn)行自動化拆解，對生產(chǎn)線的柔性配置要求比較高，從而導(dǎo)致處置成本過高。因此，在目前自動化水平不高的情況下，多數(shù)工序是人工完成的。

工人的技能水平可能會影響著電池回收過程中的成品率，同時手工拆解過程中，電池短路、漏液可能導(dǎo)致起火或者爆炸，對人身和財產(chǎn)有潛在安全隱患。

此外，退役電池的再利用必須經(jīng)過品質(zhì)檢測，包括安全性評估、循環(huán)壽命測試等。但是如果動力電池在服役期間沒有完整的數(shù)據(jù)記錄，再利用過程進(jìn)行電池壽命預(yù)測時，準(zhǔn)確度可能會下降，電池的一致性無法保障。張成斌補(bǔ)充說，如果一些存在問題的電池在篩選過程中沒有被檢驗出來，而再次被使用，會增加整個電池系統(tǒng)的安全風(fēng)險。

動力電池應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)通用性和易拆解的結(jié)構(gòu)，并對電池使用國家統(tǒng)一編碼，以利于后期的回收管理。

三、中國動力電池回收行業(yè)發(fā)展驅(qū)動因素

一、環(huán)保角度：動力電池含大量重金屬化合物，嚴(yán)重威脅環(huán)境

廢舊動力電池含大量重金屬和有機(jī)物，嚴(yán)重威脅環(huán)境和人類的健康。雖然廢舊鋰離子電池中不包含干電池和鉛酸電池中的汞、鎘、鉛等毒害性較大的重金屬元素，但是其含有重金屬化合物、六氟磷酸鋰(LiPF6)、苯類、酯類化合物，難以被微生物降解。廢舊鋰離子電池一旦進(jìn)入環(huán)境中，電池中的重金屬離子、有機(jī)物、碳粉塵、氟化物等將可能造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。其中正極材料中的重金屬鎳、鈷、錳污染使環(huán)境的pH升高，污染水體和土壤;負(fù)極材料中的碳材和石墨會引發(fā)粉塵污染，嵌鋰也會使環(huán)境的pH升高;電解質(zhì)及其轉(zhuǎn)化物，如LiPF6、LiBF4、LiAsF6、HF、P2O5、B2O3等，引發(fā)氟污染改變環(huán)境酸堿度，產(chǎn)生的有毒氣體污染空氣并經(jīng)由皮肽、呼吸對人體造成刺激;電解質(zhì)溶劑及其分解和水解產(chǎn)物會引發(fā)醛、酮、甲醇等有機(jī)物污染;隔膜材料會造成有機(jī)物污染;粘結(jié)劑受熱分解產(chǎn)生HF和氟污染。這些都會嚴(yán)重威脅環(huán)境和人類的健康。

圖表：廢舊鋰離子電池中常用組成材料的主要化學(xué)特性和環(huán)境污染

數(shù)據(jù)來源：中研普華

二、資源角度：國內(nèi)鎳鈷儲量和需求不匹配，鈷循環(huán)再造電池材料

動力電池尤其是三元電池中鎳、鈷、鋰等貴金屬含量高，資源稀缺且價格不斷上漲。三元材料一般分為兩類：NCM(鎳鈷錳)和NCA(鎳鈷鋁)，以最常見的NCM111為例，鎳、鈷、錳的含量分別占12%、3%及5%，，具有較高的回收再利用價值。磷酸鐵鋰電池雖然不包含鈷、鎳等稀有金屬，但鋰含量達(dá)到1.10%，顯著高于我國開發(fā)利用的鋰礦(鋰礦山中Li2O平均品位為0.8%～1.4%，對應(yīng)到鋰含量僅0.4%-0.7%)。隨著新能源汽車的推廣，電池材料需求增長，在供給緊張的共同作用下對應(yīng)金屬材料的價格也經(jīng)歷了暴漲。電池級碳酸鋰經(jīng)歷2015-2016年的暴漲，目前出廠價格接近16萬元/噸，仍然處于高位;四氧化三鈷價格從2016年的不到150元/千克漲至近400元/千克;硫酸鎳價格也從2016年7月份的2.2萬元/噸上漲至2.5萬元/噸。

欲了解關(guān)于中國電池行業(yè)具體詳情可以點擊查看中研普華研究報告《2020-2025年中國電池行業(yè)深度發(fā)展研究與“十四五”企業(yè)投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告》，此報告對我國電池市場的發(fā)展?fàn)顩r、供需狀況、競爭格局、贏利水平、發(fā)展趨勢等進(jìn)行了分析。

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