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【动力电池|【汽车人】动力电池回收——日本的不完全经验】
日本的回收体系，正处于从镍氢向锂电池过渡的阶段。起步较早，架构最齐全，技术也处于略领先的地步，实用性已经得到验证，惟一有问题的是规模。日本回收的经验，到底价值几何，能否用于锂电池大规模回收体系，在2023年之前会得到验证。
文/《汽车人》黄耀鹏（微信公众号：汽车人传媒）
动力电池回收，是一个“等风来”的边缘行业。一方面，它横跨新能源汽车、化工、冶炼（工业基础），从工业应用回到基础工业，处于“边界地带”；另一方面，它暂时不招人待见，因为做了赔钱。
正因为如此，业内都在等待“风起的时候”——废旧电池的规模足够大、回收技术成熟到不造成额外的环境负担、收益覆盖回收过程的成本。
再利用非最终归宿
纯电动产品进入市场已经超过10年，但在2015年之前，全球累计销量只有35万辆。电池方案各异（早期的铅酸，随后的镍氢、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂），更为关键的是，当时并未建立数据追踪系统。后者用于监控动力电池在全寿命周期所处的阶段。这导致了回收和再利用的成本高昂。

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由于规模和技术原因，目前在电池回收生态上盈利很难。亏空谁来承担？要么由政府提供补贴，要么由厂商或者供应商在整车售价中加入“废旧电池处理费” 。如果由消费者埋单，将对新能源消费构成打击。
所谓“二次利用”的方向，大致是作为固定储能单元，用于家庭、公共基础设施风光（风能+太阳能）临时储能。
不过，二次利用只是推迟了拆解，而不能避免。动力电池容量跌至80% ，将进入“第二生命期” ，当剩余40%容量时，拆解回收将不可避免。基于同样的理由，虽然世界各国都在寻求建立以锂电池为核心的回收再利用系统，但尚无一个国家建立可溯源、环境友好、减量化、能盈利的电池回收体系。
丰田体系
但是，这并不表明无先例可循。从上世纪90年代开始，丰田开发的混动产品开始在全球销售。在2007年，丰田的HEV全球累计销量100万辆， 2017年突破1000万辆，截至今年7月底全球累计销量1600万辆，其中中国销量100万辆。虽然中国销量增速很快，但从早期累积量上来说，并非主要回收市场。丰田HEV电池的主要回收市场，仍是美国、日本和欧洲。目前丰田混合动力汽车的年销量大约在150万辆左右，其中美国的销售区间为25万-30万辆、欧洲为30万-40万辆，日本本土稳定在65万辆左右。

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不过， HEV电池为镍氢电池，而且体积和容量都比较小（1KWh）。丰田在1998年开始启动镍氢电池回收计划，在2009年建立回收指导，承诺100%回收。到2013年，开始尝试梯次利用。
丰田等着经销商门店积累了足够数量的电池后，通过以旧换新取回旧电池。与锂电池相比，旧镍氢电池堆积安全问题不大。这对于如今动辄数百上千单体的锂电池来说，不具备借鉴意义。

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丰田对到手旧电池进行测试和评估，分为进入“维修体系”、梯次利用和拆解报废。
“维修体系”的说法有点令人费解。某些电池虽然整体性能不满足使用要求，但只是个别单体指标欠佳，更换后重新组装为新PACK 。分页标题
梯次利用其实到目前为止没有太多大型项目。为数不多值得夸耀的，是丰田提供了黄石公园的设施储能系统。
而拆解报废则遇到比较大的环境难题。 2012年，丰田与日本重化学工业公司合作，宣称可以回收80%的金属（主要是镍）。
在欧洲，丰田与法国SNAM公司、比利时优美科集团合作，由后两者回收锂电池和镍氢电池中的金属。
显然，丰田不想在欧洲处理烦人的电解液，就必须借助于本地公司的工业体系。
麻烦在于电解液
电池走到拆解回收这一步，麻烦也就随之产生了。主要回收价值集中于电池正极（金属盐）和壳体（一般是铝合金）。负极（石墨）过于廉价，不值得回收，幸好石墨并不污染环境。隔膜是高分子材料，廉价且不容易回收，污染性不大，只是不易降解。最大的麻烦就在于电解液，基本没有回收价值，又不能丢弃，处理过程中仍产生废水、废气和废料，没有经济回报，却必须要减量化、无害化。

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电解液处理，一般先通过机械方法泄流、压榨，收集起来，然后将废气通入废水吸收，再用氧化方式处理废水，令其“可生化性”（达到在自然环境下无公害地降解），再通过沉淀反应去除沉淀物，用活性炭、反渗透膜形成吸附-超滤组合技术，去除有机污染物，达到中水标准。
需要指出，这只是原理上的描述，具体处理方法非常复杂。电解液回收是专利集中的部分，既是难点，也是消耗能源/资源比较多，却无利可图的部分。大多数主机厂既没有能力，也没有意愿建立这样的电解液专业处理流程。将之委托给专业厂家，让专业的公司做专业的事，比较合理。
“协作机构”与4R ，谁能引领
广泛意义上，日本的废品回收体系是全球最完善的。在动力电池回收上，以企业为主导，利用零售商、汽车经销商或者加油站的服务网络向消费者回收废旧电池，回收路线与销售路线相反。和中国一样，政府明确规定，生产商是电池回收的责任主体。政府给予相应补助，提高回收积极性。
日产与住友的合资公司，加上夏普、NEC等，都在谋求“再利用”动力电池，用于风光储能。日产推出了太阳能街灯，将退役电池与街灯上光伏板连接，白天储能，晚上街灯释能照明，可以孤立运行，不依赖电网，适合自然灾害下应急供电。考虑到日本是台风地震多发国家，这么做有现实意义。

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本田也声称启动电池“再生计划” ，也有二次利用的规划。不同的是，本田计划自己拆解废旧电池，提取钴、镍等金属。但对于电解液等处理，并未提及。
不过，本田也与SNAM公司合作，其中的处理流程和产能，很可能由后者提供。

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2018年9月，在经产省的撮合下，丰田、日产等企业联合启动了退役电池回收项目。此前各家都已有了各自的回收计划，有的已经付诸实施多年，为什么还要在“日本制造商协会”的框架内协调联合行动呢？
官方说法是“实现可持续发展” ，这其实是暗示，各自为战大概率亏本，难以长期自持。
各大厂商共同出资成立了“日本汽车循环利用协作机构” ，总部位于东京，在日本各地建立了7个工厂，同时建立更多的电池回收点。
从此以后，主机商可以将旧电池交给协作机构来处理，前者按比例向后者缴纳处理费即可。

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同样在2018年，日产与住友的合资公司4R能源公司成立了，这是日本第一家专门从事锂电池循环利用的工厂。但是，尚未听说“日本汽车循环利用协作机构”与早几个月成立4R有什么业务往来。前者的优势在于广泛的回收体系，后者则是标准商业化运作，从锂电池回收真正能赚到钱。他们都没有向公众解释，如何处理无法赚钱但又不能回避的电解液。
当前，全球范围内纯电产品已经放量，而且纯电PACK量大、回收潜力高，积累量追上HEV和PHEV的小电池，只是时间问题。不过， 2019年、2020年全球范围内的动力电池回收是走低的。两个原因：一则新一代锂电池技术更先进、寿命更长；二则大多数EV产品仍处于生命周期的中早期，还未到梯次利用阶段，更不要说报废处理。而2023年之后，预计回收规模将突破100GWh ，到那时才能真正建立起相对完善的回收体系。
日本的回收体系，正处于从镍氢向锂电池过渡的阶段。起步较早，架构最齐全，技术也处于略领先的地步（其实很难评估），实用性已经得到验证，惟一有问题的是规模。日本回收的经验，到底价值几何，能否用于锂电池大规模回收体系，在2023年之前会得到验证。（文/《汽车人》黄耀鹏，部分图片来源网络）【版权声明】本文系《汽车人》独家原创稿件，版权为《汽车人》所有。如需转载，转载方必须与《汽车人》（邮箱：qcr007@126.com或电话：010-63135250）联系，获得同意取得转载授权，否则必将追究法律责任。敬请关注“汽车人传媒”公众号（qcr0505）。
编辑：大华
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