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从梯级电池的潜在应用领域看,电池在储能和低速电动车等领域有着巨大的应用潜力。一则中国铁塔公司现有通信基站 180 多万个,目前每年存量电池的更换和新建基站需要 25Gwh 的电池,根据我们的测算,相当于 2020 年全国实际可梯级利用的电池总量的 3 倍。二则中国低速电动车 2016 年销售 100 多万辆,2020 年有望达到 200 万辆,共需电池10-14Gwh,目前主要采用铅酸电池,未来有望更换为成本更低的退役动力电池。三则新能源发电、输配电网调峰调幅、用户侧削峰填谷、智能电网,及家庭分布式光伏发电等都有巨大的应用潜力。由此可见,梯级电池不仅完全不缺乏市场空间,还有望带动储能这个巨大新兴市场领域的形成。
3、未来五年内磷酸铁锂电池是回收利用的主要对象
从退役动力电池的类型看,到 2022 年前退役动力电池的主力都将是磷酸铁锂电池;2023 年后退役三元动力电池将占主流。因此,动力电池回收利用首先要面临磷酸铁锂电池的回收利用问题。磷酸铁锂的再生利用价值很低,目前可免费回收甚至收费回收,但是可很好地进行梯级利用。
就锂电池再生利用而言,可供再生利用的废旧锂电池来源不仅来自直接报废的退役动力电池,还有废旧的消费锂电池、电池企业等的生产废料、报废的梯级利用电池等重要来源。经过测算,未来 5 年内主要的再生利用电池仍然是缺乏回收价值的磷酸铁锂电池。但三元动力电池的再生利用量将从 2020 年开始快速放量,并超过消费锂电池的再生利用量;从 2023 年开始,三元动力电池将进一步超过磷酸铁锂电池成为再生利用的主要对象。
二、国外动力电池回收利用行业发展经验
(一)责任机制与回收网络建设
1、电池企业承担电池回收利用的主要责任
由于欧美日本等发达国家此前在铅酸电池、消费锂电池等的回收方面建立的回收体系取得良好的效果;因此对于汽车动力电池的回收利用,基本沿用了此前的回收经验,形成了由动力电池生产企业承担电池回收主要责任的制度机制。产业链上其他主体也有相应的责任,但具体的责任分担机制在各个国家略有不同。
具体而言,欧盟从 2008 年开始强制要求电池生产商建立汽车废旧电池回收体系;同时对电池产业链上的生产商、进口商、销售商、消费者等都提出了明确的法定义务。同时,通过“押金制度”促使消费者主动上交废旧电池。
美国大部分州采用由美国国际电池协会设计的法规制度,同样强制要求电池零售商回收废旧电池,并要求电池生产商在生产过程中就要采用便于回收的设计和标识;对产业链上的其他主体,则由电池企业通过价格机制引导其参与进来。此外,美国也通过“押金制度”促使消费者主动上交废旧电池。
日本从 2000 年起即规定电池生产商负责镍氢和锂电池回收,并要求电池产品设计要利于回收。但政府会对电池厂商给予补助,以提高企业回收的积极性。而消费者等其他主体参与电池回收则是基于“自愿努力”(日本的垃圾分类和循环利用的观念已经深入人心),因此电池厂商可通过相关渠道免费从消费者手中回收电池。
2、通过共建联盟来建设回收体系是主流方向
在电池企业承担主要责任的机制下,回收渠道的构建方式主要有三种:一是电池制造商借助销售渠道搭建“逆向物流”回收渠道;二是通过共建行业协会/联盟来建立回收渠道;三是特定的第三方回收公司自建回收渠道。其中,欧盟和美国均主要通过行业协会或联盟来搭建电池回收渠道。日本则主要由电池企业通过“逆向物流”构建回收渠道。
美国 5 大电池企业于 1991 年发起成立便携式充电电池协会(PRBA),负责构建电池回收渠道,目前已经构建起了由 4 万多家零售店、3 万多个社区集中回收点和 350 多家企业/机构回收点组成的回收网络。PRBA 协会主要通过电池企业的资助和消费者押金来维持运转。回收的物料则免费提供给具有资质的回收利用公司来处理。
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