1.2.4 退役动力电池梯次利用发展趋势及建议
我国电动汽车在近几年使用规模快速扩大，动力电池将面临大批量退役问题。根据目前相关数据，预计未来几年的动力电池将要进入退役高峰期，退役动力电池梯次回收利用市场规模在2020年底达到约800亿元，其中梯次利用市场规模约505亿元，再生利用市场规模295亿元。退役动力电池的回收量庞大，2020年底累计退役动力电池超过25万吨，2021-2022年退役动力电池的回收量达到约38万吨/年。并且按照中国汽车产业中长期发展规划来看，到2025年，新能源汽车销量占总销量比例达到20%以上，退役动力电池的回收量也将进一步增长。
退役动力电池仍有很大的使用空间。动力电池主要的材料是锂、钴、镍、锰、铁、铝、碳等。其中，钴、镍、锂等金属在我国的储量相对较小，进口依存度高，回收价值较大。对退役动力电池进行大规模回收，可以有效弥补我国锂、钴、镍等电池材料的资源短缺现况，若将其采用梯次回收的方式对退役电池进行再利用，可以在不同应用场景下继续供电，可节约和高效利用大量的资源。由于退役动力电池中含有大量有害重金属，将退役动力电池梯次利用，避免了大规模废旧动力电池的随意搁置和废弃，减少废弃电池对人体和环境的污染，很大程度上保护了我国本土的生态环境；退役动力电池在使用一定周期或发生剧烈碰撞后，锂电芯内部正负极隔膜就会容易发生错位，使得电池内部正负极直接相连，产生短路，进而引起电池自燃。若加强退役动力电池梯次回收利用工作，有利于实现废旧动力电池的规范、安全处置，消除安全隐患。退役动力电池回收体系建设以梯次利用为主要方向，其发展趋势可以总结为以下三点：
1.市场规模与增长趋势
1）根据国际能源署（IEA）的报告，2010年至2020年期间，全球电动汽车存量从17万辆增长到超过1050万辆。这导致未来数年内退役动力电池的供应量将大幅增加，退役动力电池市场规模呈显著增长趋势。据预测，到2030年，全球退役动力电池市场价值将达到500亿美元。
2）根据市场研究机构Battery Market Watch的报告，截至2020年，全球退役动力电池梯次利用市场规模约为30000MW·h，预计到2030年将达到150000MW·h，年复合增长率约为20%。
3）我国是最大的退役动力电池产量国，根据中国科学院的研究，到2020年底，中国每年退役动力电池的规模为25GW·h，其中只有10%左右被再利用，但这一比例预计在未来几年会显著增加［33，34］。
2.应用领域与占比变化
1）储能系统：退役动力电池可用于储能系统，包括工业和住宅储能、微电网和大型能量储存项目。这些系统可以平衡电力需求与供应之间的差异，并提供稳定的电力输出。
2）分布式能源项目：退役电池可以作为分布式能源项目中的能量储存解决方案，用于太阳能光伏和风能等可再生能源的储存，以确保电力供应的可持续性和稳定性。
3）能源供应备份：在电力不稳定或断电的情况下，退役动力电池可以被用作能源供应的备份解决方案，确保关键设施和基础设施的运行。随着市场成熟度的提高，退役动力电池的梯次利用占比也有所变化。根据中国汽车工业协会的数据，在2019年，储能系统领域占退役动力电池梯次利用市场的79%，其次是分布式能源项目（13%）和能源供应备份（8%）。预计随着技术进步和市场需求的增加，这些比例将发生一定变化。
3.技术创新与效益提升
退役动力电池梯次利用的发展要依靠技术创新，技术创新将体现为以下3个主要方向：
1）二次利用技术：研究人员和企业正在开发不同的技术来改进退役电池的二次利用效率。这些技术包括改进的电池管理系统、电池状态评估算法和性能分级方法等。
2）智能化管理系统：结合物联网和人工智能技术，可以实现对退役动力电池的远程监控、故障诊断和优化调度，提高系统效能和电池的利用率。
3）循环经济模式：采用循环经济的理念，将退役动力电池作为资源进行回收和再制造，以最大限度地减少对新原材料的需求，降低环境影响。
发展退役动力电池梯次利用商业模式需要多方合作、科学评估和创新技术的支持。这将有助于最大限度地提高退役电池的再利用价值，减少资源浪费和环境污染，并推动可持续能源存储行业的发展。对此，作者有以下三个建议。首先，在退役电池来源方面应建立完善的追踪系统，通过节点追责来确保退役电池来源可查可追［35］。其次，处于联通上下游关键位置的退役电池回收提供商，不仅应保证其负责的退役电池回收、退役电池筛选和再装配3个环节的有序运行，而且应建立相应管理机制，以确保在退役电池筛选的关键环节中退役电池运输保管及评价装配的安全有序进行。在退役电池筛选过程中，可以提供二次利用的用户端来完善回收点的评价和数据管理；其次，我国的退役电池梯次利用体系也可以参考国外所采取的基于电池制造商、销售商以及第三方公司分别负责回收的机制。在完善退役动力电池梯次利用全链条体系方面，可以通过退役电池运营商、汽车厂商以及电池企业三方建立完善合作机制，利用合资等手段将退役电池梯次利用业务以租赁或零售等方式应用在用户终端上，使退役电池梯次利用逐步商业化。如果梯次利用仅有梯次利用企业获利，则新能源汽车用户、汽车生产企业、动力蓄电池生产企业及报废机动车回收拆解等企业均缺乏动力去参与和推动梯次利用，将导致在退役电池的回收阶段就无法形成商业渠道。因此，对于梯次利用电池，尤其是退役电池“再造”形成的产品，其性能、寿命、可靠性、安全性等尚未经过市场考验，销售和使用方面需要有更多商业模式的探索，如分期付款、分时租贷等。梯次利用企业作为梯次利用电池生产企业，也需要承担生产者的责任，对报废梯次利用电池进行回收，保障其安全、环保处置。从目前探索的方向来看，梯次利用场景有通信基站、电网储能、电动三轮车、电动摩托车等，也有移动电源、车载冰箱等较为零散的消费领域，这就导致梯次利用退役电池的回收势必会存在更加复杂的情况，回收体系和模式需要多样性，对梯次利用企业的能力势必将提出更高的要求［36］。
总的来说，退役动力电池梯次利用领域正处于快速发展阶段。随着技术创新和市场调整，预计梯次利用的应用领域将不断扩大，相关技术和管理系统也将不断提升，促进退役动力电池梯次利用的可行性和盈利能力。梯次利用能够发挥出退役动力电池的最大价值，实现循环经济的利益最大化，退役动力电池梯次利用的前景是广阔的，但是实践起来不太容易。退役动力电池性能和规格参差不齐，难以实现集中式管理，以及检测配比难度高，实现退役电池的电压均衡较难等因素，增加了退役动力电池梯次利用产业化的难度。如果退役动力电池梯次利用的管理和技术水平能够提升起来，那么它的广阔前景就可以得到实现，这就需要国家制定相关的政策来鼓励并支持各个地方企业参与到动力电池梯次利用的机制中来。