摘要：从2012年开始，中国的新能源汽车市场发展迅速。随着新能源汽车产能的不断增长，对动力电池的需求也在不断增长，目前第一批投放市场的动力电池已经达到了淘汰的临界点，进入了大规模的退役阶段，因此，实现对废旧动力电池的高效、低成本利用是必然选择。鉴于此本文分析了新能源退役动力电池的综合利用方法，并以EPR制度为基础分析了新能源动力行业未来的发展路径。
关键词：新能源；退役动力电池；利用方法；发展路径
引言：
由于石油、化学工业、能源等不可再生能源的匮乏，以及环境污染问题的日益严重，许多产业的发展都逐渐呈现出绿、节能的趋势。在政策和市场的双重推动下，我国的新能源汽车经历了一次大发展，而随着动力电池进入了使用寿命的末尾阶段，如何对动力电池进行回收成为了当前要考虑的重要问题。然而，当前相关技术还处在发展初期，迫切地需要进行深入的探索和研究。
一、新能源退役动力电池的综合利用方法
（一）动力电池产业链的分析
动力电池产业链环节有上、中、下游之分，上游为动力电池原材料组成的出发点，以锂，钴，镍，锰矿产和多种化合物为主。在这些正极材料中锂最为常用，而石墨一般只用作负极。中间产业链包括加工正极和负极、电解液和隔膜以制造电池，以及加工电池模块、电缆线束、连接器等部件。而下游则为整车及回收利用的行业，主要有回收、运输、拆解及梯次利用。从锂离子动力电池产业链中可以发现，下游环节对锂离子动力电池产业链整体起到了呈上转下式的影响，若没有对下游环节进行恰当合理地经营，充分重视回收利用所做的加工和高效管理，将导致动力电池产业链瘫痪。
在下游回收行业，电池从出厂到生命周期结束要经过四个阶段。当它们的性能退化到原来的70%-80%时，就不再符合电动汽车的标准，但仍可用于对电池性能要求不高的情况。换句话说，它们进入梯次使用阶段，如储能系统或低速电动汽车。随着电池的性能不断下降，不再适合梯次使用，就会被回收、拆解和重新使用。通过动力电池产业链及报废阶段性分析，可以发现梯次利用与再生利用为当前废旧动力电池两大主流处置方式[1]。
（二）新能源汽车退役动力电池的主要回收模式
1.自营模式
自营模式是指动力电池生产商或者新能源汽车制造商通过自身构建逆向物流网络，并借助新能源汽车销售网络进行改造，通过逆向物流对废旧电池进行回收。用户把废旧电池送到NFV售后服务点，NFV再按照约定的价格向NFV售后服务点支付。在回收新能源汽车的过程中，报废汽车回收企业可以将其分解后的动力电池直接卖给动力电池生产厂家或者新能源汽车生产厂家。在循环利用的形式上，经常采用“以旧换新”等手段来鼓励消费者主动归还废弃的电池。
1.联营模式
联营模式以动力新能源汽车制造商、电池生产商或电池租赁公司为主，联合投资建立逆向物流网络，成立专门回收组织进行动力电池回收。在这种模式下，主体间能够分享电池回收工艺技术，并且共同获益、分担风险，从而实现经济效益的双赢。
1.外包模式
外包模式即新能源汽车制造商寻求具有动力电池回收处理能力的第三方，将动力电池回收处理相关的业务向动力电池回收企业进行外包。
（三）退役电池的再生利用技术
1.预处理过程
废旧锂离子电池一般包括外壳、正负极、隔膜、电解液以及集流体等，其中金属组分多分布于外壳、集流体以及正极材料等。外壳及集流体内金属以金属单质如铜、铝、铁为主，回收相对简单。正极材料主要由钴、镍、锂和锰金属氧化物组成，回收价值很高，在废旧动力锂离子电池金属材料的回收中处于核心地位。但正极材料中金属都是以化合物形态存在，其组成复杂、种类多、分离回收难度大。预处理旨在对电池内成分进行有效分离并富集有价金属成分，也为后续分离提取工艺做好准备。因处理规模、研究重点等因素，可分为工业预处理、实验室预处理等。此外，废旧锂离子电池在拆解过程中会出现电、火、爆炸甚至化学危害等问题，因此相关人员必须更注重整个加工过程中的安全性。具体来说，预处理步骤主要有：深度放电工艺、拆卸分类、破碎与筛分、分离、机械化学处理等。
2.分离提取的工艺
预处理过程结束后可对有价金属组分进行富集和其他物质的分离，但是为进一步分离和回收有价金属，如锂、钴、镍等，前处理产物需经过进一步有价金属提取分离工艺。其中，火法、湿法、生物法冶金是三种最主要也是最常用的分离技术。
3.产品的制备工艺
废旧锂离子动力电池从火法、湿法、生物法冶金等工艺中分离萃取，虽能高效萃取钴、镍、锰等金属元素，但是回收过程一方面有回收流程较长，试剂消耗较多，有大量废渣，废气及废液二次污染等问题，另一方面，整个回收链闭环过程并没有得到充分实现。为此，有学者从经济和能耗，以及产品全生命周期的角度分析，提出对失效的动力电池正极材料进行原料单一产品合成或直接修复，获得具有优良化学性能的二次材料。采用该闭环循环利用方式生产高附加值产品，不仅减少了回收处理过程的费用，同时还能减少整个循环链所需费用，有助于更好地保护环境[2]。
二、EPR下新能源退役动力电池综合利用技术的发展路径
基于EPR制度对现有新能源汽车电池回收模式进行分析，可以将新能源退役动力电池的回收
分为3种形式：一是由生产厂家将新能源电池直接回收；第二是经销商回收；第三种方式是通过第三方进行回收处理。
（一）生产厂家回收模式
这种方式是因为厂家直接回收新能源电池，因为这是厂家与客户的直接货币交易，而当客户将新能源电池返厂后，厂家需要通过网络建立相应的新能源电池回收平台，导致厂家不得不花费更多的财力、物力和人力。除此之外，新能源废旧动力电池的拆卸过程也是相当复杂的，除非是一名专业的技工，否则根本不可能会拆卸，因此，如果客户想要拆卸新能源动力电池，就需要到一个专门的拆卸机构来进行。此外，因为动力电池的体积很大，还存在着高压的危险，客户也不可能将废旧电池存放在自己的家里，就新能源汽车动力电池的回收来说，生产厂家的自主回收方式并不能取得令人满意的结果。
（二）经销商回收模式
经销商面对客户进行新能源产品销售，在回收电池的时候使其直接面对客户，能够降低运输成本，且无需重构回收渠道，也具有一定的发展优势。由于充分使用了原电池运输体系，降
低了不必要的支出，同时将销售和回收两大过程相互固化叠加在一起，极大地拉近了和顾客之间的距离。一般来说，销售新能源电池并经制造商授权的公司会有大量的电池储存和保存设施，以确保废旧电池的安全和环保储存。在此基础上，新能源汽车4S店、电池经销商和维修店可以得到制造商的授权，并明确标注为回收网络系统的一部分[3]。
（三）第三方回收模式
对于EPR下新能源退役动力电池的综合利用体系来说，采用第三方回收的模式将使得废旧电池的回收路径失去控制，同时极有可能会引起安全隐患增加、污染范围扩大等问题。尽管在一定程度上这一回收路径能够比较体现专业性，但回收成本同时也将大大增加。
结语：
在目前的情况下，对新能源锂离子电池的综合回收利用进行监测与管理是非常有意义的。只有在强化监管的同时，充分发挥行业协会、企业和客户的协同效应，确保有关规范和法规的有效实施，才可以推动我国新能源行业的高质量发展。在今后的新能源汽车退役动力电池集中回收中，可以采用EPR管理制度，构建出一套完善的动力电池回收利用体系，从而达到对资源能源的高效利用。
参考文献：
[1]黄娟,刘诗琪,杨璐,罗敬丹,黄熹.新能源汽车动力电池回收现状分析[J].中国储运,2023(05):73-74.
[2]杨俊峰,余跃,王曦.新能源汽车动力电池回收利用进展、挑战和建议[J].绿矿冶,2023,39(02):11-13+18.
[3]刘慧丽. 废旧新能源动力电池回收体系研究[D].上海第二工业大学,2020.
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