随着新能源汽车动力电池逐渐进入报废期，退役动力电池规模逐年快速增大，电池回收利用行业出现新的问题。目前回收利用体系尚未建立起来，有些汽车企业将退役动力电池以较低价值或零价值的方式处理，但是大多数退役电池仍具有残余价值，如此处理方式造成了极大的资源浪费。此外，如果废旧电池不能被妥善处理，将会造成严重的环境污染，威胁到公共安全，同时也将造成锂、钴等稀有金属流失。

盖斯特（GAST）战略咨询团队从动力电池回收利用的战略价值和现实挑战入手，重点对回收利用过程中的关键问题、商业价值及运作模式等方面进行深入研究，并提出切实建议，希望能够为企业提供决策参考。

动力电池回收利用的战略价值和挑战

目前行业内普遍认为，如果退役动力电池的性能不能满足储能场景的需求，就没有再利用的价值。显然这是一个误区。电池回收利用是一个涉及法规、环境、技术、商业价值及商业模式等多方面的综合领域，在不同的阶段具备不同的价值体现。

动力电池回收利用包含回收、再利用和报废三个阶段。电池回收阶段主要是为了满足国家相关环保法规要求，核心在于对电池回收进行有效管理；电池再利用是指对电池性能残值的再次利用，此过程可获得一定的经济效益，核心在于实现技术突破以及找到合适的再利用场景；电池报废是指利用电池材料的价值，在保证环保法规的要求基础上，实现材料的循环利用，以此降低材料供给风险，避免资源浪费。

当前由于动力电池回收利用发展时间较短、技术储备不足，面临市场和技术等方面的诸多挑战。在市场层面上，电池回收存在规模效应不显著、收益不明显、回收网络不完善、支撑体系不健全、商业模式创新匮乏以及使用场景不成熟等问题；在技术层面上，存在电池拆解难度大、回收利用效率低、回收利用处理技术落后、余能检测技术不成熟、BMS管理（电池管理系统）滞后以及电池成组技术效率低等问题。这些问题严重阻碍动力电池回收利用市场的发展。

虽然短期内动力电池回收利用行业的问题较多，但是从长期来看，随着退役电池规模逐渐加大，应用场景日渐成熟，动力电池回收利用价值潜力巨大、意义重大。具体来说，一是电池回收利用规模化之后，具有明显的经济效益；二是有利于电动汽车成本下降，也有利于产业商业模式创新；三是随着国家对退役电池回收的重视程度加大，国家及地方政府将会针对电池回收制定一系列更为全面的激励政策，甚至有可能对电池回收企业进行反向补贴；四是未来即使新的动力电池成本下降了，退役电池的梯次应用仍具有一定的成本优势。

盖斯特战略咨询团队对动力电池回收利用的总体判断是：目前退役电池规模小、收益不明显，但是不能狭隘地否认电池回收再利用对电动车产业的重大意义，也不能因为退役电池的性能现在无法满足某些场景需求，就以偏概全地断定应用场景有限，进而造成对应用场景的探索不足。我们认为，应该从环境保护、材料资源循环利用、电动车产业降低成本以及商业模式转变等多方面综合考量电池回收利用的价值。

若要实现电池回收利用的商业机会及价值，我们应积极面对问题和挑战，探讨并制定相应的解决方案，综合思考布局。例如对于市场问题，可通过构建回收利用生态、降低回收利用成本，解决规模化问题；对于技术问题，可通过适配不同的应用场景等多方面寻求技术解决方案；对于未来动力电池的设计开发（包括选型），都应从电池全生命周期角度进行全面思考。

十大关键问题辨析

问题一：企业做电池回收利用的动力何在？

从动力电池产业链来看，动力电池回收的参与方主要包括电池材料厂商、动力电池生产企业、新能源车企和从事电池回收的第三方企业，那么驱动各类企业做动力电池回收利用的动力是什么？实际上，政策法规要求、电动车降成本需求以及企业增加经济效益都是企业参与电池回收利用的主要驱动力。

从法规角度上看，中国颁布了《生产者延伸责任制度》和《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》，要求汽车生产企业承担动力蓄电池回收的主体责任，相关企业在动力蓄电池回收利用各环节履行相应责任，保障动力蓄电池的有效利用和环保处置。法规明确规定动力蓄电池必须回收，但是并没有对电池再利用进行强制要求。因此，驱动企业对退役电池再利用的动力主要是降低成本、增加资源利用效率、获取经济效益。

从供需矛盾上看，存在动力电池寿命和整车寿命不匹配的问题，导致在整车生命周期内需要更换电池的可能，动力电池的需求量会进一步增加，因此间接地对制造电池的原材料产生更大的需求。

从电动车成本上考虑，动力电池成本大概占整车成本的40%左右，如果退役动力电池能够回收并进一步利用，就会提升其产业链的价值，从而间接降低电动车成本。

从可持续发展的角度讲，回收利用可以拓展退役电池的应用场景，形成良性的产业循环，进而产生额外的经济收益。

因此，动力电池回收和再利用是社会政策因素和经济因素共同作用下的综合考虑，相关企业都应该找准切入口，提前做好技术储备与布局，并以此探索新的商业模式，获得商业机会。

问题二：动力电池回收的规模有多大？

动力电池回收的规模随着电动车销量及动力电池退役量增加而不断提升，目前退役电池规模即将迎来爆发期。

盖斯特战略咨询团队通过对电动车市场规模、应用场景、电池寿命以及电池供应量等影响因素的研究和分析，形成了动力电池回收规模的预测模型，预测结果包括未来五年的电池退役量以及相应的回收/利用增长率，详见图1。根据预测结果，到2025年我国可回收电池规模将接近150GWh，回收再利用的市场规模值得期待。因而相关企业如何抓住未来电池回收的发展机会、制定清晰的战略布局以及可操作的实施方案变得极为重要。

图1 电池回收再利用规模预测

问题三：如何看待电池回收利用模式？

当前企业参与电池回收利用的热度高涨，全国现有240多家企业的经营范围包含“动力电池回收”，但是真正具有工厂、技术、设备及环保能力并进入国家动力电池回收白名单的企业仅有27家，大部分企业规模小，未能形成价值链互动。形成这种状况的根本原因在于各回收企业分工不明确，对动力电池回收产业认识不足。

电池回收、再利用和报废是一个产业生态，单一企业无法独立完成所有环节，因此，企业参与搭建回收再利用平台并进行全产业链的合作是可行方案。对于构建产业平台的参与者来说，合理分工及利益合理分配的商业模式是未来退役电池回收利用得以长期发展的基础。

盖斯特战略咨询团队根据动力电池在全生命周期内的应用与流动方式，梳理了动力电池从原材料制造、使用、回收、重组、再利用以及到最后的报废等方面的细节，并基于此提出退役电池回收利用平台思路（如图2所示）。从整个产业链来看，退役电池能够实现有效回收利用的前提是各环节参与主体都能获得自身的效益，其中的关键在于车企对电池数据的收集与共享，构建平台的核心任务是建设回收渠道。

图2 退役电池回收利用平台

此外，我们认为，电池回收利用可持续发展的价值链应是：车企联盟首先以合理价格回收电池，然后通过平台将退役电池做梯次利用或原料回收，以获得收益，最后按照合理比例将相应费用支付给各个合作方。需要注意的是，为了价值链的效益最大化，需要重视并能有效解决价值链中退役电池容量及寿命检测、模块重组、循环利用、壳体拆解、梯次利用、原材料提炼以及物流运输等多个关键环节存在的问题。对于构建产业平台的参与者来说，合理分工及利益合理分配的商业模式是未来退役电池回收利用得以长期发展的基础。

问题四：如何实现动力电池的回收利用价值？

动力电池的全生命周期收益包含电池正常使用收益、梯次利用收益及回收处理收益，再减去期间付出的成本，例如退役电池购买成本、运输成本、检测成组成本、再利用成本、人力成本及其他成本。通过对退役动力电池回收利用应用场景的挖掘，降低回收处理的成本，可以实现价值回归。图3是盖斯特战略咨询团队建立的成本分析模型，此分析模型已将电池全生命周期的收益考虑在内。

图3 动力电池全生命周期收益模型

为了充分实现动力电池回收利用价值，必须做好三个方面工作。

第一，在使用阶段，应通过优化电池控制策略和维护措施，来延长电池的使用寿命，从而提高电池使用价值。

第二，在梯次应用阶段，通过BMS管理降低利用成本；通过规模化处理降低电池处理成本；提高退役动力电池成组技术，降低检测成组的成本；就近应用以降低电池运输成本；拓展梯次应用场景，把梯次利用的价值充分发挥出来。

第三，在报废回收阶段，通过提升电池回收技术、规模化处理以及智能化、机械化操作等方法降低回收成本，提高回收效率。

问题五：梯次利用需要考量的因素与核心指标有哪些？

梯次利用可应用的场景比较复杂，必须要考虑其影响因素及技术可行性。在选择梯次利用场景时主要考虑的因素有三点：第一，退役动力电池性能是否满足梯次利用的使用要求，包括充放电速度、内阻大小以及电池一致性等；第二，梯次利用的成本，需要综合考虑技术、运输和人力成本的不同方案，从而寻求利益最大化的应用场景；第三，梯次利用场景的市场规模，随着退役电池规模进一步扩大，梯次利用场景需要较大需求的容纳量。

另外，在退役动力电池梯次利用过程中，需关注三个方面核心性能指标：

一是安全及性能，主要是退役电池拆解技术和余能检测技术等。

二是成组技术，通过动力电池编码实现电池全生命周期的管控，降低分容和配组成本，提高电池寿命；利用适当的均衡策略和均衡电路来对其进行智能管理；构建单体电池数据库，以筛选出一致性较好的电池进行配组。

三是数据信息，包括电芯研发生产数据系统（初始的设计和生产信息）、电池包运行监控数据系统（使用过程中的数据及运行状态）以及模组信息数据系统（所有梯次列表，装配过程中具体参数）。

因此，为充分发挥动力电池梯次利用的价值，应考虑应用场景、成本、电池性能等要素，其中安全性能、成组技术以及数据输入是梯次利用的关键技术点。

问题六：如何识别电池梯次利用的适用场景？

通过比较退役后锂离子动力电池和铅酸电池的性能，可以发现：锂离子电池的能量密度是铅酸电池的三倍以上，使用寿命是铅酸电池的两倍，而且维修便利简单、性价比高，可以看出锂离子电池的综合经济性优于铅酸电池。当然，在退役电池中也有磷酸铁锂和三元电池等不同类型的锂电池，不同类型的锂电池虽然在性能上存在差异，但是相较铅酸电池，锂电池都具有明显的优势。因此，盖斯特战略咨询团队认为，退役锂电池梯次利用的最佳场景是对铅酸电池的替代使用。

当然，不同使用场景对退役锂电池性能要求也存在差异。通过分析电池梯次利用场景，明确电池性能要求，将有利于相关企业进行市场布局。退役锂电池的应用场景主要包括三类：一是储能和供能，二是备用电源，三是低性能的动力电池。盖斯特战略咨询团队根据不同的场景下退役电池的充放电习惯、退役电池场景适配性等因素，分析得出退役电池在不同场景中的使用前景，具体如图4所示。

图4 退役动力电池适用场景及前景

综合来看，对于应用场景越适配，退役锂电池再利用越能发挥更大的价值。锂电池的梯次利用在备用电源和低性能的动力电池方面具有更好的适配性，能够较好地替代铅酸电池。根据场景特点开发出满足不同阶段诉求的动力电池，未来将成为产业竞争力的重要因素。

问题七：如何从设计角度提高电池回收利用的价值？

围绕不同的场景需求，企业可在动力电池的前期设计中充分考虑动力电池退役后的重组和应用的便利性。在不同应用场景下，电池涉及的技术不同，具体做法也不同。盖斯特战略咨询团队分别针对电池拆解、重组以及再利用场景对前期设计技术进行剖析。

1.电池拆解：企业可以通过合理的结构设计来降低拆解难度，例如积木式设计结构。

2.电池重组：由于其考虑因素较多，前期设计比较复杂。首先，从规格尺寸上，既要完成工作电压向梯次利用电压靠拢，又要实现电池包标准化尺寸的设计，以期减少后期模组拆解次数，利用标准化和统一化以降低成本；其次要强化电池监控平台对电池检测及退役电池的BMS管理，一方面提高电池配组效率，另一方面降低电池使用难度和再利用成本；最后要做好信息溯源，通过标注生产和设计信息方便朔源管理，以降低后续利用难度。

3.再利用场景：在前期设计中可以考虑“车电分离、分箱设计”的模式，这样不仅可以直接满足应用场景的需求，也有利于降低重组成本，同时也可以进行一些商业模式的创新设计，以及基于再利用场景的性能设计。

通过对于拆解、重组、梯次场景的针对性设计，提高电池再利用的适应性，以降低回收利用成本，提高电池回收利用价值。

问题八：如何看待退役电池的N级利用与单次利用？

从理论上讲，退役电池可以进行多级梯次利用，把价值发挥到极致，但是经过综合效益分析，多级利用并非最佳方案。

正常情况下，退役动力电池可以进行N级梯次利用，比如第一阶段用作电动车动力电池，第二阶段用作储能电池，在第N阶段定义其他应用场景，如图5所示。但是，我们在实际测算中发现，由于目前梯次利用产业化的技术尚不成熟，电池再检测、管理、重组的成本高昂，导致多级利用的经济性较差，同时退役电池在多次利用情况下，存在性能衰减不可控等多种问题，因此目前在退役动力电池多级利用上仍存在诸多挑战。

图5 退役动力电池梯次利用方式分析

盖斯特战略咨询团队通过所建立的退役电池梯次利用收益模型分析得知，对于单级应用（电动车应用场景）的磷酸铁锂电池，所获得的收益最高为272元/kWh，然而对于两级梯次利用（微型电动车+并行式微电网）收益最高为54.9元/kWh。从磷酸铁锂电池梯次利用收益来看，单级利用具有更优的经济价值。因此，我们认为，对于退役动力电池N级梯次利用，目前只是一个概念，在现阶段不具有可行性，企业应该将单级梯次利用作为主要发展方式。

问题九：如何全面认识电池报废价值？

动力电池报废价值不仅体现在经济效益上，还在于资源循环利用解决潜在的资源短缺问题。目前电动汽车的快速增长拉动了动力电池对资源的需求，导致电池行业对电池材料供给的依赖性快速增强。同时，动力电池很快迎来退役潮，也需要更换大批电池，导致对电池材料的需求量进一步增大。然而，制造动力电池的原材料资源短期内不会发生重大改变，因此对于电池所需的核心稀有金属材料（例如锂和钴）的回收利用就变得尤为必要。只有做好这些金属材料的回收利用，才能较大程度缓解动力电池的资源需求。

为了定量评价电池报废价值，盖斯特战略咨询团队从退役动力电池中锂和钴的富集度、回收效率、工艺方案以及成本等四方面进行了综合比较和分析，如图6所示。

图6 金属锂和钴的资源回收综合分析

经过综合测算，对于锂的回收，每吨磷酸铁锂动力电池回收最低收益为0.7万元，而在实际生产中效益会更大；对于钴的回收，目前回收效率已在95%以上，每吨三元电池（NCM811）中钴回收最低收益为1.14万元。由于目前锂和钴等材料储藏量有限，通过电池拆解回收可以最大限度地解决电池材料资源需求问题，进而实现循环利用。我们预测，到2025年，中国在钴金属上将实现70%的循环自给。

问题十：三元电池与磷酸铁锂电池在回收利用价值上有何区别？

众所周知，三元电池和磷酸铁锂电池具有不同的应用场景，其回收利用也存在固有定势。盖斯特战略咨询团队认为，应该从长远角度看待不同种类电池回收问题，进而实现电池综合价值的最大化。

目前来看，磷酸铁锂电池梯次利用的价值大于其拆解价值，所以普遍认为磷酸铁锂电池应以梯次利用为主；对于三元电池，由于稀有金属材料价值越来越高，所以很多企业处理三元电池的方式都是直接报废回收。

盖斯特战略咨询团队对两种电池的全生命周期场景开展了定性分析，结果如图7所示。

图7 磷酸铁锂和三元电池全生命周期利用场景

我们认为，企业应该拓宽动力电池回收利用思路。其一，退役的三元电池能量密度仍具有一定优势，完全可以再利用到低性能电池领域，场景是三元电池梯次价值实现的关键；其二，磷酸铁锂电池使用寿命长，这在一定程度上可以降低其综合回收成本，使得其拆解回收价值得到进一步增加，因而寿命是磷酸铁锂电池价值实现的关键。

动力电池回收利用商业模式探索

1.认清整车企业在电池回收利用中的地位

在动力电池全生命周期中，参与方包括动力电池企业、整车企业、专业第三方回收企业、电池材料商等，各参与方具备的优劣势各有不同，但是谁控制电池生命周期状态，谁的话语权就强，其核心仍在于电池退役渠道，具体参见图8。综合来看，整车企业在电池回收产业链中起着决定性作用。

图8 动力电池产业链参与主体特点

如前文所述，在动力电池回收中，由于退役电池状态不明，处理退役电池需要专业技术以及应用场景的匹配，单一企业单独做电池回收利用有诸多壁垒，因此，为了电池回收利用的效益最大化，应该充分发挥电池产业中各参与企业的优势，以此构建电池回收利用平台，共同推进动力电池回收行业发展。

构建回收利用平台的核心在于搭建退役电池的回收渠道，而这恰恰是车企的优势。车企通过经销商网络可以获得稳定的回收渠道，还可针对电动车本身工况需求进行电池设计，并将信息反馈到上游电池企业，同时对电池状态进行有效监控。另外，车企可以根据电池回收应用场景做相应的产业布局，例如将回收电池用在自产或与其他企业合作的低速电动车上，具有商业模式创新的主动权。

可以看出，车企是实现电池回收利用价值的关键。车企可通过掌控电池回收价值链的关键因素进行产业布局。但是考虑到电池回收产业的复杂性，车企不宜投入过多的精力，在此领域的主要精力应放在如何打通整个价值链、做好回收利用生态的整体策划上。

2.探索电池回收利用价值链中产业分工的有效商业模式

在整个电池回收利用产业中，车企/联盟、专业公司、退役电池应用客户构成1+1+1生态模式，各方之间的关系如图9所示。

图9 电池回收产业中各方关系图

车企参与电池回收利用的目的在于落实责任主体，并以此带来盈利机会。在此过程中，车企既可以让利于消费者，又能让产品具有更大的竞争力。当然，车企可以不做电池回收利用，但是必须通过搭建平台承担起电池回收生态的总体策划。因此，在电池回收利用价值链的商业模式中，盖斯特战略咨询团队认为，车企要根据各自能力来实现合理的产业分工和有效的利益分配，应做到“专业的人做专业的事”。此外，车企和产业链上的相关公司要密切合作并协同发展。例如，专业公司从事回收重组以及梯次利用的应用时，车企应该建立相应的场景并给予帮助。

因此，在电池回收利用产业生态中，各参与主体一定要发挥各自优势，可以通过控股、参股等资本渠道来打通整个产业链，并系统思考如何围绕上下游共同打造动力电池的利益体和生态布局，以促进产业发展。

总之，动力电池回收具有非常大的市场潜力，从环保、材料资源循环利用、电动车产业降低成本以及商业模式转变等方面考虑，都应该做好动力电池回收利用。但是，要想实现动力电池回收利用的价值最大化，还需要针对相应问题提前做出综合思考与系统布局。