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電動汽車電池“退役”后怎么辦？我們?yōu)樗愠鲆环荨巴诵菰倬蜆I(yè)”指南

發(fā)布時(shí)間：2025-09-11 來源：韓潮蘇海網(wǎng)作者：希區(qū)柯克_aesi

　　隨著電動汽車的飛速普及，越來越多的家庭開始選擇這種清潔環(huán)保的交通工具。有研究預(yù)測，到2030年，我國電動汽車保有量將達(dá)到一億輛左右。但這些汽車的電池使用壽命有限，一般5到8年后，這些電池就將集中“退役”，當(dāng)然具體壽命因電池類型和使用條件而異。預(yù)計(jì)未來10到20年內(nèi)，全國每年退役的汽車電池可能會達(dá)到數(shù)百萬塊。

　　那這些大量退役的電池將去往哪里？是成為污染環(huán)境的“電池垃圾場”，還是有可能變廢為寶，實(shí)現(xiàn)“退休再就業(yè)”呢？

　　為什么說廢舊電池

　　其實(shí)是“城市礦產(chǎn)”？

　　電池退役并不是完全壞了，而是在使用幾年后，其儲存電量的能力(電池容量)逐漸降低。當(dāng)電池容量下降到原來容量的70%到80%左右時(shí)，就無法滿足汽車高性能的需求，這時(shí)候就需要更換了。不同類型的電池壽命不同，一般來說，磷酸鐵鋰電池使用時(shí)間稍長，三元鋰電池的使用壽命稍短一些。

　　電動汽車電池里含有鋰、鎳、鈷、錳等金屬元素，如果隨意丟棄或處理不當(dāng)，會污染土壤和地下水源，可能帶來環(huán)境與安全風(fēng)險(xiǎn)，需合規(guī)處置以降低風(fēng)險(xiǎn)。另外，這些電池中含有寶貴的金屬元素，如果不加以回收再利用，等于白白浪費(fèi)了珍貴的資源。因此，專家們把這些廢舊電池形象地稱作“城市礦產(chǎn)”，視為一種寶貴的資源。

　　科學(xué)家們提出了一種解決方法，就是“梯次利用”。所謂梯次利用，就是把這些退役但尚未完全失去儲能能力的電池，再放到對性能要求較低的場合去使用。例如，退役電池可以應(yīng)用在儲能電站、城市的路燈或家庭太陽能發(fā)電系統(tǒng)里，實(shí)現(xiàn)“退休再就業(yè)”。這就像一個(gè)人從高強(qiáng)度的崗位上退休后，轉(zhuǎn)做其他相對輕松的工作。

　　雖然梯次利用的想法很好，但實(shí)際操作起來卻并不容易。首先，各地退役電池的數(shù)量、類型都不統(tǒng)一，有些地區(qū)退役電池過剩，有些地區(qū)卻又電池不足，形成了資源浪費(fèi)。

　　此外，目前還缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，很多企業(yè)不愿意主動去做回收和梯次利用，因?yàn)槌杀据^高，經(jīng)濟(jì)效益不明顯。此外，退役電池性能不一，將其安全地檢測、重組并再次利用，技術(shù)要求很高，需要建立嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來保障“再就業(yè)”電池的安全可靠性，部分企業(yè)和消費(fèi)者對梯次利用產(chǎn)品也持謹(jǐn)慎態(tài)度。

　　目前，梯次利用的商業(yè)模式仍在不斷探索之中，尚需政策支持和技術(shù)突破來推動其規(guī)?；涞亍Ｒ虼巳绾螐暮Ａ康耐艘垭姵刂泻Y選出適合梯次利用的電池，如何高效地收集和運(yùn)輸這些電池，以及如何在經(jīng)濟(jì)上實(shí)現(xiàn)盈利，都是擺在企業(yè)面前的現(xiàn)實(shí)問題。

　　新研究：如何預(yù)測電池的

　　“退休時(shí)間表”？為了解決這些現(xiàn)實(shí)難題，中國科學(xué)院廣州能源研究所蔡國田研究員、陳磊副研究員帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)，提出了一套全新的家用汽車電池全生命周期管理方法，通過科學(xué)模型和數(shù)據(jù)預(yù)測來優(yōu)化電池的回收和再利用。

　　簡單來說，這套模型就像給每塊電池建立了一個(gè)詳細(xì)的“健康檔案”，從電池的生產(chǎn)開始，就記錄下它的使用狀況、容量變化和退役后的去向，做到全程追蹤管理?？茖W(xué)家們基于這個(gè)檔案數(shù)據(jù)，可以預(yù)測出未來不同時(shí)間、不同地區(qū)的電池退役數(shù)量，從而提前做好回收利用規(guī)劃。

　　研究團(tuán)隊(duì)就像是電池的“職業(yè)規(guī)劃師”，專門研究這些“上了年紀(jì)”的電池該怎么“安度晚年”。我們發(fā)現(xiàn)，退役的電池其實(shí)也分“幾種退休方式”：

　　第一種是整車退役型；也就是電池和汽車一起退休。這類電池陪著車子風(fēng)風(fēng)火火跑了好幾年，最后和“老伙計(jì)”一起光榮退休，屬于“正常離崗、順利退休型”。這時(shí)候，兩者一起被送去回收站，流程相對直接。

　　第二種是提前退休型；電池可能容量下降太快、性能掉得太狠，不得不提前“下崗”。但這時(shí)汽車還“健在”，得換新電池繼續(xù)跑。這種情況就需要單獨(dú)對電池安排后續(xù)——要么送去再就業(yè)，要么直接回收處理。

　　第三種是退休后再就業(yè)、最終徹底退休型；這類電池離開了電動汽車崗位，但還能繼續(xù)“打零工”——比如在儲能站、路燈、家庭光伏系統(tǒng)中發(fā)揮余熱。直到無法滿足儲能需求時(shí)，才會徹底“退休”，進(jìn)入回收環(huán)節(jié)。

　　為了不讓每塊電池在退休路上“迷路”，科學(xué)家們?yōu)樗鼈兞可矶ㄖ屏瞬煌摹巴诵莘桨浮保河?jì)算其剩余使用價(jià)值、可使用時(shí)長、經(jīng)濟(jì)價(jià)值及合適的去向。我們的目標(biāo)就是——讓每塊電池都“物盡其用，全程發(fā)揮價(jià)值”，發(fā)完最后一度電，再安心地“回爐重生”。

電池全生命周期流程圖丨研究團(tuán)隊(duì)提供

　　研究流程為“省域時(shí)空-梯次適配-退役演化”，簡單理解就是一張全國范圍的“電池退休時(shí)間表”和“再就業(yè)指南”?？茖W(xué)家們通過大量數(shù)據(jù)預(yù)測出各個(gè)省份退役電池的時(shí)間、數(shù)量和類型差異。比如廣東、江蘇等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)由于電動車普及早，退役電池的高峰也更早到來，而西部地區(qū)可能會稍晚?；谶@些分析結(jié)果，科學(xué)家建議提前布局電池回收基地和梯次利用工廠，提升各地電池利用的精準(zhǔn)性和效率。

　　經(jīng)濟(jì)賬本：退役電池如何成為資源？

　　“電池職業(yè)規(guī)劃師”的工作不只是預(yù)測電池的“退休潮”，還要為這些退役電池找到最合適、最有價(jià)值的再利用方向。

　　我們設(shè)計(jì)了一套名為綜合成本效益分析模型的工具，簡單來說，就是給電池算一筆全生命周期“經(jīng)濟(jì)賬”：如果將電池拆解回收，需要投入多少成本？能提取出多少有價(jià)值的材料？如果讓它進(jìn)入儲能電站、光伏系統(tǒng)等“二次就業(yè)崗位”，又能產(chǎn)生多少經(jīng)濟(jì)效益？這些計(jì)算結(jié)果將直接決定電池是該繼續(xù)發(fā)揮余熱，還是直接回收處理。

　　研究還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)適合率先布局梯次利用產(chǎn)業(yè)集群，推動回收利用的一體化發(fā)展。而在一些中西部省份，在市場機(jī)制尚未完全成熟的當(dāng)前階段，政府的引導(dǎo)和支持尤為關(guān)鍵——可通過提供政策補(bǔ)貼、鼓勵企業(yè)建設(shè)回收基地等方式，激活退役電池“再就業(yè)市場”，避免這些資源被閑置甚至造成污染風(fēng)險(xiǎn)。

　　電池退役只是其“職業(yè)生涯”的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，而不是終點(diǎn)。通過精細(xì)的測算與因地制宜的布局，每一塊電池都有望實(shí)現(xiàn)價(jià)值最大化，助力能源系統(tǒng)的綠色轉(zhuǎn)型，也為未來的可持續(xù)發(fā)展積蓄動能。

　　需要指出的是，梯次利用雖然能讓退役電池繼續(xù)“發(fā)光發(fā)熱”，延長它們的使用壽命，但現(xiàn)實(shí)中卻面臨不少技術(shù)挑戰(zhàn)和安全隱患。比如，不同來源的電池性能參差不齊，如何檢測、挑選和重新組合都很考驗(yàn)技術(shù)；再加上運(yùn)輸、存放和使用過程中，如果管理不到位，還可能存在安全風(fēng)險(xiǎn)。與此同時(shí)，梯次利用的經(jīng)濟(jì)收益并不算高，企業(yè)和用戶的積極性都不夠。正因如此，發(fā)展綠色、安全、高效的回收技術(shù)，確保電池里寶貴的金屬元素能夠被清潔提取、循環(huán)再生，才是實(shí)現(xiàn)真正環(huán)保閉環(huán)的關(guān)鍵一步。

動力電池梯次利用流程圖丨研究團(tuán)隊(duì)提供

　　總結(jié)

　　通過科學(xué)規(guī)劃電池的全生命周期，讓每塊電池在退休前都有盼頭，退休后有去處，晚年還能發(fā)光發(fā)熱，最后體面地“再回爐”，全程發(fā)揮價(jià)值，實(shí)現(xiàn)梯次利用與回收再生的綠色閉環(huán)。

　　通過我們團(tuán)隊(duì)的努力，每一塊退役電池都有機(jī)會獲得新生，實(shí)現(xiàn)“退休再就業(yè)”，而不再成為污染環(huán)境的負(fù)擔(dān)。這不僅對我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)至關(guān)重要，也是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要路徑。正如科學(xué)家們所說，每一塊電池的“再就業(yè)”，都是我們邁向綠色未來的重要一步。

　　策劃制作

　　出品丨科普中國

　　作者丨羅佳涵、陳磊、蔡國田 中國科學(xué)院廣州能源研究所

　　監(jiān)制丨中國科普博覽

　　責(zé)編丨一諾

　　審校丨徐來、張林林

【編輯:王琴】