隨著新能源汽車動力電池逐漸進入報廢期，退役動力電池規模逐年快速增大，電池回收利用行業出現新的問題。目前回收利用體系尚未建立起來，有些汽車企業將退役動力電池以較低價值或零價值的方式處理，但是大多數退役電池仍具有殘余價值，如此處理方式造成了極大的資源浪費。此外，如果廢舊電池不能被妥善處理，將會造成嚴重的環境污染，威脅到公共安全，同時也將造成鋰、鈷等稀有金屬流失。

蓋斯特（GAST）戰略咨詢團隊從動力電池回收利用的戰略價值和現實挑戰入手，重點對回收利用過程中的關鍵問題、商業價值及運作模式等方面進行深入研究，并提出切實建議，希望能夠為企業提供決策參考。

動力電池回收利用的戰略價值和挑戰

目前行業內普遍認為，如果退役動力電池的性能不能滿足儲能場景的需求，就沒有再利用的價值。顯然這是一個誤區。電池回收利用是一個涉及法規、環境、技術、商業價值及商業模式等多方面的綜合領域，在不同的階段具備不同的價值體現。

動力電池回收利用包含回收、再利用和報廢三個階段。電池回收階段主要是為了滿足國家相關環保法規要求，核心在于對電池回收進行有效管理；電池再利用是指對電池性能殘值的再次利用，此過程可獲得一定的經濟效益，核心在于實現技術突破以及找到合適的再利用場景；電池報廢是指利用電池材料的價值，在保證環保法規的要求基礎上，實現材料的循環利用，以此降低材料供給風險，避免資源浪費。

當前由于動力電池回收利用發展時間較短、技術儲備不足，面臨市場和技術等方面的諸多挑戰。在市場層面上，電池回收存在規模效應不顯著、收益不明顯、回收網絡不完善、支撐體系不健全、商業模式創新匱乏以及使用場景不成熟等問題；在技術層面上，存在電池拆解難度大、回收利用效率低、回收利用處理技術落后、余能檢測技術不成熟、BMS管理（電池管理系統）滯后以及電池成組技術效率低等問題。這些問題嚴重阻礙動力電池回收利用市場的發展。

雖然短期內動力電池回收利用行業的問題較多，但是從長期來看，隨著退役電池規模逐漸加大，應用場景日漸成熟，動力電池回收利用價值潛力巨大、意義重大。具體來說，一是電池回收利用規?；?，具有明顯的經濟效益；二是有利于電動汽車成本下降，也有利于產業商業模式創新；三是隨著國家對退役電池回收的重視程度加大，國家及地方政府將會針對電池回收制定一系列更為全面的激勵政策，甚至有可能對電池回收企業進行反向補貼；四是未來即使新的動力電池成本下降了，退役電池的梯次應用仍具有一定的成本優勢。

蓋斯特戰略咨詢團隊對動力電池回收利用的總體判斷是：目前退役電池規模小、收益不明顯，但是不能狹隘地否認電池回收再利用對電動車產業的重大意義，也不能因為退役電池的性能現在無法滿足某些場景需求，就以偏概全地斷定應用場景有限，進而造成對應用場景的探索不足。我們認為，應該從環境保護、材料資源循環利用、電動車產業降低成本以及商業模式轉變等多方面綜合考量電池回收利用的價值。

若要實現電池回收利用的商業機會及價值，我們應積極面對問題和挑戰，探討并制定相應的解決方案，綜合思考布局。例如對于市場問題，可通過構建回收利用生態、降低回收利用成本，解決規?；瘑栴}；對于技術問題，可通過適配不同的應用場景等多方面尋求技術解決方案；對于未來動力電池的設計開發（包括選型），都應從電池全生命周期角度進行全面思考。

十大關鍵問題辨析

問題一：企業做電池回收利用的動力何在？

從動力電池產業鏈來看，動力電池回收的參與方主要包括電池材料廠商、動力電池生產企業、新能源車企和從事電池回收的第三方企業，那么驅動各類企業做動力電池回收利用的動力是什么？實際上，政策法規要求、電動車降成本需求以及企業增加經濟效益都是企業參與電池回收利用的主要驅動力。

從法規角度上看，中國頒布了《生產者延伸責任制度》和《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規定》，要求汽車生產企業承擔動力蓄電池回收的主體責任，相關企業在動力蓄電池回收利用各環節履行相應責任，保障動力蓄電池的有效利用和環保處置。法規明確規定動力蓄電池必須回收，但是并沒有對電池再利用進行強制要求。因此，驅動企業對退役電池再利用的動力主要是降低成本、增加資源利用效率、獲取經濟效益。

從供需矛盾上看，存在動力電池壽命和整車壽命不匹配的問題，導致在整車生命周期內需要更換電池的可能，動力電池的需求量會進一步增加，因此間接地對制造電池的原材料產生更大的需求。

從電動車成本上考慮，動力電池成本大概占整車成本的40%左右，如果退役動力電池能夠回收并進一步利用，就會提升其產業鏈的價值，從而間接降低電動車成本。

從可持續發展的角度講，回收利用可以拓展退役電池的應用場景，形成良性的產業循環，進而產生額外的經濟收益。

因此，動力電池回收和再利用是社會政策因素和經濟因素共同作用下的綜合考慮，相關企業都應該找準切入口，提前做好技術儲備與布局，并以此探索新的商業模式，獲得商業機會。

問題二：動力電池回收的規模有多大？

動力電池回收的規模隨著電動車銷量及動力電池退役量增加而不斷提升，目前退役電池規模即將迎來爆發期。

蓋斯特戰略咨詢團隊通過對電動車市場規模、應用場景、電池壽命以及電池供應量等影響因素的研究和分析，形成了動力電池回收規模的預測模型，預測結果包括未來五年的電池退役量以及相應的回收/利用增長率，詳見圖1。根據預測結果，到2025年我國可回收電池規模將接近150GWh，回收再利用的市場規模值得期待。因而相關企業如何抓住未來電池回收的發展機會、制定清晰的戰略布局以及可操作的實施方案變得極為重要。

圖1 電池回收再利用規模預測

問題三：如何看待電池回收利用模式？

當前企業參與電池回收利用的熱度高漲，全國現有240多家企業的經營范圍包含“動力電池回收”，但是真正具有工廠、技術、設備及環保能力并進入國家動力電池回收白名單的企業僅有27家，大部分企業規模小，未能形成價值鏈互動。形成這種狀況的根本原因在于各回收企業分工不明確，對動力電池回收產業認識不足。

電池回收、再利用和報廢是一個產業生態，單一企業無法獨立完成所有環節，因此，企業參與搭建回收再利用平臺并進行全產業鏈的合作是可行方案。對于構建產業平臺的參與者來說，合理分工及利益合理分配的商業模式是未來退役電池回收利用得以長期發展的基礎。

蓋斯特戰略咨詢團隊根據動力電池在全生命周期內的應用與流動方式，梳理了動力電池從原材料制造、使用、回收、重組、再利用以及到最后的報廢等方面的細節，并基于此提出退役電池回收利用平臺思路（如圖2所示）。從整個產業鏈來看，退役電池能夠實現有效回收利用的前提是各環節參與主體都能獲得自身的效益，其中的關鍵在于車企對電池數據的收集與共享，構建平臺的核心任務是建設回收渠道。

圖2 退役電池回收利用平臺

此外，我們認為，電池回收利用可持續發展的價值鏈應是：車企聯盟首先以合理價格回收電池，然后通過平臺將退役電池做梯次利用或原料回收，以獲得收益，最后按照合理比例將相應費用支付給各個合作方。需要注意的是，為了價值鏈的效益最大化，需要重視并能有效解決價值鏈中退役電池容量及壽命檢測、模塊重組、循環利用、殼體拆解、梯次利用、原材料提煉以及物流運輸等多個關鍵環節存在的問題。對于構建產業平臺的參與者來說，合理分工及利益合理分配的商業模式是未來退役電池回收利用得以長期發展的基礎。

問題四：如何實現動力電池的回收利用價值？

動力電池的全生命周期收益包含電池正常使用收益、梯次利用收益及回收處理收益，再減去期間付出的成本，例如退役電池購買成本、運輸成本、檢測成組成本、再利用成本、人力成本及其他成本。通過對退役動力電池回收利用應用場景的挖掘，降低回收處理的成本，可以實現價值回歸。圖3是蓋斯特戰略咨詢團隊建立的成本分析模型，此分析模型已將電池全生命周期的收益考慮在內。

圖3 動力電池全生命周期收益模型

為了充分實現動力電池回收利用價值，必須做好三個方面工作。

第一，在使用階段，應通過優化電池控制策略和維護措施，來延長電池的使用壽命，從而提高電池使用價值。

第二，在梯次應用階段，通過BMS管理降低利用成本；通過規?；幚斫档碗姵靥幚沓杀?；提高退役動力電池成組技術，降低檢測成組的成本；就近應用以降低電池運輸成本；拓展梯次應用場景，把梯次利用的價值充分發揮出來。

第三，在報廢回收階段，通過提升電池回收技術、規?；幚硪约爸悄芑?、機械化操作等方法降低回收成本，提高回收效率。

問題五：梯次利用需要考量的因素與核心指標有哪些？

梯次利用可應用的場景比較復雜，必須要考慮其影響因素及技術可行性。在選擇梯次利用場景時主要考慮的因素有三點：第一，退役動力電池性能是否滿足梯次利用的使用要求，包括充放電速度、內阻大小以及電池一致性等；第二，梯次利用的成本，需要綜合考慮技術、運輸和人力成本的不同方案，從而尋求利益最大化的應用場景；第三，梯次利用場景的市場規模，隨著退役電池規模進一步擴大，梯次利用場景需要較大需求的容納量。

另外，在退役動力電池梯次利用過程中，需關注三個方面核心性能指標：

一是安全及性能，主要是退役電池拆解技術和余能檢測技術等。

二是成組技術，通過動力電池編碼實現電池全生命周期的管控，降低分容和配組成本，提高電池壽命；利用適當的均衡策略和均衡電路來對其進行智能管理；構建單體電池數據庫，以篩選出一致性較好的電池進行配組。

三是數據信息，包括電芯研發生產數據系統（初始的設計和生產信息）、電池包運行監控數據系統（使用過程中的數據及運行狀態）以及模組信息數據系統（所有梯次列表，裝配過程中具體參數）。

因此，為充分發揮動力電池梯次利用的價值，應考慮應用場景、成本、電池性能等要素，其中安全性能、成組技術以及數據輸入是梯次利用的關鍵技術點。

問題六：如何識別電池梯次利用的適用場景？

通過比較退役后鋰離子動力電池和鉛酸電池的性能，可以發現：鋰離子電池的能量密度是鉛酸電池的三倍以上，使用壽命是鉛酸電池的兩倍，而且維修便利簡單、性價比高，可以看出鋰離子電池的綜合經濟性優于鉛酸電池。當然，在退役電池中也有磷酸鐵鋰和三元電池等不同類型的鋰電池，不同類型的鋰電池雖然在性能上存在差異，但是相較鉛酸電池，鋰電池都具有明顯的優勢。因此，蓋斯特戰略咨詢團隊認為，退役鋰電池梯次利用的最佳場景是對鉛酸電池的替代使用。

當然，不同使用場景對退役鋰電池性能要求也存在差異。通過分析電池梯次利用場景，明確電池性能要求，將有利于相關企業進行市場布局。退役鋰電池的應用場景主要包括三類：一是儲能和供能，二是備用電源，三是低性能的動力電池。蓋斯特戰略咨詢團隊根據不同的場景下退役電池的充放電習慣、退役電池場景適配性等因素，分析得出退役電池在不同場景中的使用前景，具體如圖4所示。

圖4 退役動力電池適用場景及前景

綜合來看，對于應用場景越適配，退役鋰電池再利用越能發揮更大的價值。鋰電池的梯次利用在備用電源和低性能的動力電池方面具有更好的適配性，能夠較好地替代鉛酸電池。根據場景特點開發出滿足不同階段訴求的動力電池，未來將成為產業競爭力的重要因素。

問題七：如何從設計角度提高電池回收利用的價值？

圍繞不同的場景需求，企業可在動力電池的前期設計中充分考慮動力電池退役后的重組和應用的便利性。在不同應用場景下，電池涉及的技術不同，具體做法也不同。蓋斯特戰略咨詢團隊分別針對電池拆解、重組以及再利用場景對前期設計技術進行剖析。

1.電池拆解：企業可以通過合理的結構設計來降低拆解難度，例如積木式設計結構。

2.電池重組：由于其考慮因素較多，前期設計比較復雜。首先，從規格尺寸上，既要完成工作電壓向梯次利用電壓靠攏，又要實現電池包標準化尺寸的設計，以期減少后期模組拆解次數，利用標準化和統一化以降低成本；其次要強化電池監控平臺對電池檢測及退役電池的BMS管理，一方面提高電池配組效率，另一方面降低電池使用難度和再利用成本；最后要做好信息溯源，通過標注生產和設計信息方便朔源管理，以降低后續利用難度。

3.再利用場景：在前期設計中可以考慮“車電分離、分箱設計”的模式，這樣不僅可以直接滿足應用場景的需求，也有利于降低重組成本，同時也可以進行一些商業模式的創新設計，以及基于再利用場景的性能設計。

通過對于拆解、重組、梯次場景的針對性設計，提高電池再利用的適應性，以降低回收利用成本，提高電池回收利用價值。

問題八：如何看待退役電池的N級利用與單次利用？

從理論上講，退役電池可以進行多級梯次利用，把價值發揮到極致，但是經過綜合效益分析，多級利用并非最佳方案。

正常情況下，退役動力電池可以進行N級梯次利用，比如第一階段用作電動車動力電池，第二階段用作儲能電池，在第N階段定義其他應用場景，如圖5所示。但是，我們在實際測算中發現，由于目前梯次利用產業化的技術尚不成熟，電池再檢測、管理、重組的成本高昂，導致多級利用的經濟性較差，同時退役電池在多次利用情況下，存在性能衰減不可控等多種問題，因此目前在退役動力電池多級利用上仍存在諸多挑戰。

圖5 退役動力電池梯次利用方式分析

蓋斯特戰略咨詢團隊通過所建立的退役電池梯次利用收益模型分析得知，對于單級應用（電動車應用場景）的磷酸鐵鋰電池，所獲得的收益最高為272元/kWh，然而對于兩級梯次利用（微型電動車+并行式微電網）收益最高為54.9元/kWh。從磷酸鐵鋰電池梯次利用收益來看，單級利用具有更優的經濟價值。因此，我們認為，對于退役動力電池N級梯次利用，目前只是一個概念，在現階段不具有可行性，企業應該將單級梯次利用作為主要發展方式。

問題九：如何全面認識電池報廢價值？

動力電池報廢價值不僅體現在經濟效益上，還在于資源循環利用解決潛在的資源短缺問題。目前電動汽車的快速增長拉動了動力電池對資源的需求，導致電池行業對電池材料供給的依賴性快速增強。同時，動力電池很快迎來退役潮，也需要更換大批電池，導致對電池材料的需求量進一步增大。然而，制造動力電池的原材料資源短期內不會發生重大改變，因此對于電池所需的核心稀有金屬材料（例如鋰和鈷）的回收利用就變得尤為必要。只有做好這些金屬材料的回收利用，才能較大程度緩解動力電池的資源需求。

為了定量評價電池報廢價值，蓋斯特戰略咨詢團隊從退役動力電池中鋰和鈷的富集度、回收效率、工藝方案以及成本等四方面進行了綜合比較和分析，如圖6所示。

圖6 金屬鋰和鈷的資源回收綜合分析

經過綜合測算，對于鋰的回收，每噸磷酸鐵鋰動力電池回收最低收益為0.7萬元，而在實際生產中效益會更大；對于鈷的回收，目前回收效率已在95%以上，每噸三元電池（NCM811）中鈷回收最低收益為1.14萬元。由于目前鋰和鈷等材料儲藏量有限，通過電池拆解回收可以最大限度地解決電池材料資源需求問題，進而實現循環利用。我們預測，到2025年，中國在鈷金屬上將實現70%的循環自給。

問題十：三元電池與磷酸鐵鋰電池在回收利用價值上有何區別？

眾所周知，三元電池和磷酸鐵鋰電池具有不同的應用場景，其回收利用也存在固有定勢。蓋斯特戰略咨詢團隊認為，應該從長遠角度看待不同種類電池回收問題，進而實現電池綜合價值的最大化。

目前來看，磷酸鐵鋰電池梯次利用的價值大于其拆解價值，所以普遍認為磷酸鐵鋰電池應以梯次利用為主；對于三元電池，由于稀有金屬材料價值越來越高，所以很多企業處理三元電池的方式都是直接報廢回收。

蓋斯特戰略咨詢團隊對兩種電池的全生命周期場景開展了定性分析，結果如圖7所示。

圖7 磷酸鐵鋰和三元電池全生命周期利用場景

我們認為，企業應該拓寬動力電池回收利用思路。其一，退役的三元電池能量密度仍具有一定優勢，完全可以再利用到低性能電池領域，場景是三元電池梯次價值實現的關鍵；其二，磷酸鐵鋰電池使用壽命長，這在一定程度上可以降低其綜合回收成本，使得其拆解回收價值得到進一步增加，因而壽命是磷酸鐵鋰電池價值實現的關鍵。

動力電池回收利用商業模式探索

1.認清整車企業在電池回收利用中的地位

在動力電池全生命周期中，參與方包括動力電池企業、整車企業、專業第三方回收企業、電池材料商等，各參與方具備的優劣勢各有不同，但是誰控制電池生命周期狀態，誰的話語權就強，其核心仍在于電池退役渠道，具體參見圖8。綜合來看，整車企業在電池回收產業鏈中起著決定性作用。

圖8 動力電池產業鏈參與主體特點

如前文所述，在動力電池回收中，由于退役電池狀態不明，處理退役電池需要專業技術以及應用場景的匹配，單一企業單獨做電池回收利用有諸多壁壘，因此，為了電池回收利用的效益最大化，應該充分發揮電池產業中各參與企業的優勢，以此構建電池回收利用平臺，共同推進動力電池回收行業發展。

構建回收利用平臺的核心在于搭建退役電池的回收渠道，而這恰恰是車企的優勢。車企通過經銷商網絡可以獲得穩定的回收渠道，還可針對電動車本身工況需求進行電池設計，并將信息反饋到上游電池企業，同時對電池狀態進行有效監控。另外，車企可以根據電池回收應用場景做相應的產業布局，例如將回收電池用在自產或與其他企業合作的低速電動車上，具有商業模式創新的主動權。

可以看出，車企是實現電池回收利用價值的關鍵。車企可通過掌控電池回收價值鏈的關鍵因素進行產業布局。但是考慮到電池回收產業的復雜性，車企不宜投入過多的精力，在此領域的主要精力應放在如何打通整個價值鏈、做好回收利用生態的整體策劃上。

2.探索電池回收利用價值鏈中產業分工的有效商業模式

在整個電池回收利用產業中，車企/聯盟、專業公司、退役電池應用客戶構成1+1+1生態模式，各方之間的關系如圖9所示。

圖9 電池回收產業中各方關系圖

車企參與電池回收利用的目的在于落實責任主體，并以此帶來盈利機會。在此過程中，車企既可以讓利于消費者，又能讓產品具有更大的競爭力。當然，車企可以不做電池回收利用，但是必須通過搭建平臺承擔起電池回收生態的總體策劃。因此，在電池回收利用價值鏈的商業模式中，蓋斯特戰略咨詢團隊認為，車企要根據各自能力來實現合理的產業分工和有效的利益分配，應做到“專業的人做專業的事”。此外，車企和產業鏈上的相關公司要密切合作并協同發展。例如，專業公司從事回收重組以及梯次利用的應用時，車企應該建立相應的場景并給予幫助。

因此，在電池回收利用產業生態中，各參與主體一定要發揮各自優勢，可以通過控股、參股等資本渠道來打通整個產業鏈，并系統思考如何圍繞上下游共同打造動力電池的利益體和生態布局，以促進產業發展。

總之，動力電池回收具有非常大的市場潛力，從環保、材料資源循環利用、電動車產業降低成本以及商業模式轉變等方面考慮，都應該做好動力電池回收利用。但是，要想實現動力電池回收利用的價值最大化，還需要針對相應問題提前做出綜合思考與系統布局。