电动汽车退役电池的“退休再就业”之道

09-12 06:42

原创见内文科普中国北京

随着电动汽车日益普及，更多家庭选择了这种清洁环保的交通工具。有研究预测，到2030年，我国电动汽车保有量将达一亿辆左右。不过，这些汽车的电池使用寿命有限，一般5到8年后会集中“退役”，具体寿命因电池类型和使用条件而异。预计未来10到20年内，全国每年退役的汽车电池可能达数百万块。

那么，大量退役的电池将何去何从？是成为污染环境的“电池垃圾场”，还是能变废为宝，实现“退休再就业”呢？

等待报废的退役新能源汽车丨新华网

为何说废旧电池其实是“城市矿产”？

电池退役并非完全损坏，而是使用几年后，其储存电量的能力（电池容量）逐渐下降。当电池容量降至原来的70% - 80%左右时，就无法满足汽车高性能需求，需进行更换。一般来说，磷酸铁锂电池使用时间稍长，三元锂电池使用寿命稍短。

电动汽车电池含有锂、镍、钴、锰等金属元素，随意丢弃或处理不当，会污染土壤和地下水源，带来环境与安全风险，需合规处置以降低风险。而且，这些电池中的金属元素十分宝贵，不回收再利用就是资源浪费。因此，专家将废旧电池形象地称作“城市矿产”，视为宝贵资源。

电池的回收再利用丨新华网

科学家提出“梯次利用”的解决办法，即把退役但还有储能能力的电池，用于对性能要求较低的场合。比如，可应用于储能电站、城市路灯或家庭太阳能发电系统，实现“退休再就业”，就像人从高强度岗位退休后转做轻松工作。

然而，梯次利用实际操作并不容易。各地退役电池数量、类型不统一，部分地区过剩，部分地区不足，造成资源浪费。此外，缺乏统一规划，企业因成本高、经济效益不明显，不愿主动回收和梯次利用。而且，退役电池性能不一，安全检测、重组和再利用技术要求高，需建立严格标准保障安全可靠性，部分企业和消费者对梯次利用产品持谨慎态度。目前，梯次利用商业模式尚在探索，需政策支持和技术突破推动规模化落地。企业面临从海量退役电池中筛选适合梯次利用的电池、高效收集运输电池以及实现经济盈利等现实问题。

等待回收利用的退役动力电池丨新华网

新研究：如何预测电池的“退休时间表”？

为解决现实难题，中国科学院广州能源研究所蔡国田研究员、陈磊副研究员带领的科研团队，提出全新的家用汽车电池全生命周期管理方法，通过科学模型和数据预测优化电池回收和再利用。

简单来讲，该模型为每块电池建立详细“健康档案”，从生产开始记录使用状况、容量变化和退役去向，全程追踪管理。基于档案数据，可预测未来不同时间、地区的电池退役数量，提前做好回收利用规划。

研究团队如同电池的“职业规划师”，研究退役电池的“退休方式”：第一种是整车退役型，电池和汽车一起退休，属于“正常离岗、顺利退休型”，二者一同送回收站，流程直接；第二种是提前退休型，电池容量下降快、性能差，提前“下岗”，汽车则换新电池继续行驶，这种情况需单独安排电池后续处理，要么再就业，要么回收；第三种是退休后再就业、最终彻底退休型，电池离开电动汽车岗位后，还能在储能站、路灯、家庭光伏系统等发挥余热，直到无法满足储能需求，才彻底“退休”进入回收环节。

为让每块电池不“迷路”，科学家量身定制“退休方案”，计算剩余使用价值、可使用时长、经济价值及合适去向，目标是让每块电池“物尽其用，全程发挥价值”，发完最后一度电再“回炉重生”。

电池全生命周期流程图丨研究团队提供

研究流程为“省域时空 - 梯次适配 - 退役演化”，可理解为全国范围的“电池退休时间表”和“再就业指南”。科学家通过数据预测不同省份电池退役时间、数量和类型差异，如广东、江苏等经济发达地区电动车普及早，退役高峰更早，西部地区稍晚。基于此，建议提前布局电池回收基地和梯次利用工厂，提升电池利用精准性和效率。

经济账本：退役电池如何成为资源？

“电池职业规划师”不仅要预测电池“退休潮”，还要为退役电池找到最有价值的再利用方向。

团队设计综合成本效益分析模型，为电池算全生命周期“经济账”：拆解回收需投入多少成本，能提取多少有价值材料；进入储能电站、光伏系统等“二次就业岗位”能产生多少经济效益。计算结果决定电池是继续发挥余热还是直接回收处理。

研究发现，经济发达地区适合率先布局梯次利用产业集群，推动回收利用一体化发展。中西部省份在市场机制不成熟阶段，政府引导和支持至关重要，可通过政策补贴、鼓励企业建设回收基地等方式，激活退役电池“再就业市场”，避免资源闲置和污染风险。

电池退役并非终点，通过精细测算和因地制宜布局，每块电池有望实现价值最大化，助力能源系统绿色转型和可持续发展。不过，梯次利用面临技术挑战和安全隐患，不同来源电池性能不一，检测、挑选和重组考验技术，运输、存放和使用管理不到位会有安全风险，且经济收益不高，企业和用户积极性不足。因此，发展绿色、安全、高效的回收技术，确保金属元素清洁提取、循环再生，是实现环保闭环的关键。