“双碳”背景下宁德时代新能源动力电池梯次回收利用问题与对策分析
蔡德佩
安徽财经大学 安徽蚌埠 233000
引言
2012 年新能源汽车产业快速发展带动动力电池产销持续攀升,首批电池已迎来大规模退役,处置不当将严重危害环境,而其含有的镍、钴等高价金属让回收具备显著经济效益,2030 年全球锂电回收市场预计达 200 亿欧元,中国是核心市场之一。回收对企业可创利、树形象,对社会契合可持续发展理念,尽管当前该领域仍处于发展初期,但动力蓄电池回收已成为新能源汽车可持续发展的关键环节,也是推动行业健康发展的重中之重。
本文以宁德时代为研究对象,就动力电池的回收与再利用展开研究。了解宁德时代在持续贯彻绿色发展战略中,是否为攻克绿色低碳技术而有效形成减污降碳的激励约束机制,在管理体系绿色化中建立完善的环境、质量、职业健康安全和能源管理体系,通过环境、质量、职业安全认证;解释绿色技术开发,对动力电池梯次利用技术进行介绍;在参与绿色标准制定,积极参与废旧动力蓄电池回收利用标准体系的研究制定和实施工作中如何充分发挥作用;在宁德时代重视绿色工厂建设,是怎么从产业链供应链制定严格的限制门槛,以““双碳”目标为准则,让供应商、生产商、销售商和用户在整个产业链中能否做到对环境的负作用达到最小。
一、宁德时代新能源动力电池梯次回收利用现状
(一)回收网络布局及回收量
1. 回收网络布局策略
宁德时代通过“自建 + 合作 + 创新模式”构建覆盖全生命周期的回收网络例如控股子公司广东邦普循环。邦普循环在中国建立超200 个回收服务网点,并在德国、美国设立海外回收基地,形成全球化回收网络。宁德时代深度绑定上下游,与整车厂、电池租赁运营商合作,在4S 店、换电站、维修点设置标准化回收箱,实现“就近回收”。
2.“逆向物流”回收体系
通过电池租赁业务,宁德时代保留电池所有权,退役后直接定向回收。同时利用国家平台“动力电池回收利用追溯管理平台”,对电池编码、流向实时监控,确保来源可溯。
3. 梯次利用优先的分级回收
建立电池健康度评估中心(如邦普长沙检测基地),对回收电池快速分选。
4. 回收量规模与处理能力
邦普循环年处理能力超 50 万吨,占中国动力电池回收市场份额超40% 。2023 年实际回收量约 10 万吨(含废料),可满足自身 20% 的镍钴锰原料需求。2023 年在储能领域建成全球最大梯次电池储能项目,使用超2000 个退役电池包,为共享电单车企业提供超5 万组梯次电池。
邦普独创“定向循环技术”,将废料再生成三元前驱体[1],直供宁德时代;金属回收率 ⩾99.3% (镍钴锰),锂回收率 ⩾95% ;2023 年再生材料占宁德时代原料采购量 15% ,降低对外矿依赖。
(二)梯次利用产品与应用场景
宁德时代作为全球领先的动力电池制造商,积极布局电池回收及梯次利用领域。退役动力电池经检测、筛选、重组后,可形成储能电池系统、低速电动车电池包、备用电源系统、换电电池包等多规格产品,已构建多场景、立体化应用生态。储能是其最大应用市场,涵盖通信基站(如中国铁塔用退役磷酸铁锂电池 [2] 循作备用电源)、电网侧 / 用户侧(降低储能成本)及家庭储能场景。换电为新兴方向,宁德时代与蔚来、吉利等车企合作,推动梯次电池在换电重卡、出租车等场景应用,延长电池生命周期。
(三)关键技术与工艺流程
宁德时代在电池回收领域掌握多项关键技术:智能拆解技术实现自动化高效拆解,电池设计之初便融入易拆解理念以降低能耗与成本;电池健康评估(SOH)技术可精准筛选梯次利用电池,其在储能系统中循环寿命超 3000 次,成本较新电池降 40% ;梯次利用技术能将衰减至80% 的电池改造用于电力调峰、家庭储能等多场景;升级的湿法冶金 [3]使锂、钴、镍回收率超 95% 、能耗降 30% ,还可实现黑粉直接再生正极材料;定向循环技术实现全组分回收,资源回收率行业领先,形成闭环供应体系。
在工艺流程方面,宁德时代首先通过广泛的回收网络与合作渠道收集退役动力电池。随后对电池进行全面检测与分类,使用电池健康评估(SOH)技术对回收的电池进行全面检测,评估电池的剩余容量、健康状态、内阻等参数 [4],区分出适合梯次利用和需再生利用的电池。适合梯次利用的电池经修复改造后,被集成应用于储能系统或动力场景,如电力调峰、电动叉车等。而不适合梯次利用的电池则进入再生利用环节,通过智能拆解技术自动化分离组件,再采用碱浸法、溶剂萃取法等化学手段提取有价金属,最终通过材料提纯技术实现高纯度金属的再生,并重新用于生产新电池材料。
二、双碳目标下宁德时代梯次回收利用的生态经济效益分析
(一)环境效益
在双碳目标下,宁德时代通过电池梯次回收利用实现了显著的生态与经济效益。环境方面,公司通过提取镍、钴、锰、锂等有价金属,大幅降低对原生矿产的依赖,减少 70% 以上的能耗和约 1.2 万吨 CO2/ 万吨电池的排放,有效缓解采矿带来的生态破坏与污染。梯次利用延长了电池寿命,将 30%~50% 的退役电池用于储能、低速电动车等领域,延缓废弃物产生,并依托闭环体系实现有害物质安全处置,污染物回收率超 95% 。同时,梯次电池用于储能系统助力可再生能源消纳,每GWh 可减少 2.4 万吨 CO2 排放,初始碳足迹降低 40% 以上。经济方面,公司凭借材料再生降低原料成本,增强供应链韧性,拓展储能等新收入来源,并借助政策支持与技术升级持续优化回收效率与效益,最终通过碳信用和资源循环实现了环境与经济的双赢。
(二)经济效益
在“双碳”目标推动下,宁德时代通过电池梯次回收利用实现了显著经济效益。公司通过梯次利用和材料再生,降低了对原生矿产的依赖,节约原材料采购成本,并依托完善的回收体系增强供应链稳定性,缓解价格波动带来的风险。该业务也开辟了新的收入来源,退役电池应用于储能、低速电动车等领域,在创造经济价值的同时,提升了绿色品牌形象,吸引了更多合作机会,助力市场拓展。政策支持如税收减免和补贴进一步降低了运营成本,政府项目资金也有助于技术研发与产能提升。通过持续技术创新,宁德时代提高了回收效率和产品一致性,减少了资源浪费。此外,梯次回收有效降低了采矿、加工环节的能耗与碳排放,并通过碳信用和碳交易实现了环境与经济效益的双赢。
三、宁德时代梯次回收利用面临的主要问题
(一)技术瓶颈问题
1. 评估分选技术不足
现有技术难精准评估电池剩余寿命与安全风险,分选误差率
20%~30% ,直接拉低梯次利用电池组性能与安全性。
2. 拆解重组效率低
电池型号、封装及化学体系多样,混合型号拆解效率降 40% 以上,人工占比高且有污染风险;成组技术无统一规范,企业自研适配方案周期3-6 个月,中小企难以承担,制约规模化与行业集中。
3. 材料再生壁垒高
高镍三元电池再生材料纯度不足,提纯成本增 15%~20% ,且多用于低端产品; 20% “黑箱电池”因溯源缺失无法评估,被迫报废,拉低资源回收率并升高污染风险。约 20% 的退役电池因数据溯源系统缺失(如非正规渠道回收),无法获取充放电历史数据,导致安全风险评估耗时增加 50% ,且拆解时易因过充残留引发热失控 [5]。黑箱电池被迫直接报废,资源回收率降低,环境污染风险上升。
(二)成本问题
1. 前端回收成本高
建网投入大且偏远地区覆盖不足,运输及中间商佣金成本高;合规环保成本是非法企业的 2-4 倍,正规回收成本比非法渠道高30%~50% ,价格竞争力弱,2023 年正规回收量仅占理论量 35% 。
2. 研发与设备投入高
企业年研发投入超 5 亿元,技术从研发到量产需 3 ~ 5 年,资金沉淀多,新技术普及慢,拖累产业化。
3. 产业链协同低效
上下游缺乏成本分摊机制,回收企业垫资压力大、破产率高;财政补贴仅覆盖储能项目,前端关键环节无补贴,企业需承担 70% 以上前端成本,较欧盟企业成本劣势明显,投入动力不足。
(三)市场问题
随着动力电池回收市场的迅速发展,众多企业进入该领域,导致市场竞争日益激烈,宁德时代需要在众多竞争者中脱颖而出。梯次利用的拆解重组成本较高,随着锂价持续低位运行,成本已逼近新电池生产成本,影响经济效益。随着 2025 年首批规模化退役电池的到来,现有产能可能难以应对激增的拆解需求,需要提前规划和布局。行业发展受政策影响较大,政策变化可能带来市场不确定性,企业需要灵活应对政策调整。
(四)政策与监管不足
在政策和监督不足的情况下,缺乏完善的行业标准和规范,会导致市场秩序混乱,企业间存在不正当竞争。正规回收渠道不畅,部分退役电池流入非正规渠道,影响宁德时代的电池回收量。同时导致监管难度的加大,政策监督不足使得部分企业可能不遵守环保和安全规定,宁德时代需投入更多资源确保合规,非正规回收操作可能引发安全事故,例如有害物质泄漏,对环境造成污染,宁德时代需承担更多环保责任,一定程度上损害宁德时代的品牌形象。政策的不完善和变化给宁德时代的长期规划带来不确定性,影响投资和决策。一定程度上影响宁德时代在回收技术上的研发投入,制约技术进步。
四、对策与建议
(一)技术创新
1.AI 驱动的电池评估与分选技术
融合电池历史数据(如充电曲线、温度变化)、物理参数(内阻、容量衰减率)及 AI 视觉识别(壳体形变、电解液泄漏痕迹),构建退役电池健康度评估模型,将分选准确率从 80% 提升至 95% 。基于机器学习分析电池衰减机理,建立“剩余寿命 安全风险”双维度预测模型,实现梯次电池寿命预测误差率 ⩽10% ,并通过区块链技术实现全生命周期数据不可篡改。
2. 模块化拆解与重组技术
研发可适配 90% 以上电池型号的模块化拆解设备(如激光切割+ 机械臂协同系统),将混合型号电池拆解效率从 300 块 / 小时提升至 800 块 / 小时,同时降低电解液泄漏风险至 0.5% 以下。开发自适应BMS 系统,通过动态均衡算法(如蚁群优化算法)将电芯离散度控制在 5% 以内,使梯次电池组循环寿命达到新电池的 85% 以上。
3. 高值材料再生技术
推广“高温热解 + 磁选”干法回收技术,将三元电池金属回收率从 95% 提升至 98% ,同时减少酸碱使用量 60% ,降低环保处理成本。研发基于X 射线荧光光谱(XRF)的无损伤成分分析技术,实现黑箱电池材料成分快速识别,处理效率提升 40% ,避免因信息缺失导致的资源浪费。
(二)成本控制
1. 规模化与区域化回收网络
在新能源汽车保有量前 10 城市建立 50 万吨级区域回收中心,覆盖周边 200 公里范围,通过集中运输将单位电池回收成本降低 25% 。整
合第三方物流资源(如顺丰、京东),利用动态路径规划算法,将偏远地区电池回收成本从800 元/ 吨降至 500 元/ 吨。
2. 产业链协同与政策支持
推动车企按 200 元 /kWh 缴纳回收押金,由宁德时代统筹管理,降低回收企业垫资压力,将前端回收成本分摊比例从 70% 降至 40% 。利用梯次电池储能消纳绿电 [6],将减排量纳入碳市场交易,预计每度电可额外收益0.05 元,覆盖 15% 的回收成本。
3. 技术降本与工艺优化
将极板再生成本从 2000 元 / 吨降至 1200 元 / 吨,使再生材料成本较原生材料低 30% ,适配储能、低速车等对成本敏感的市场。部署 AI视觉检测设备替代 30% 的人工检测岗位,单台设备年处理量达 50 万块电池,检测成本从5 元/ 块降至 0.5 元/ 块。
(三)市场拓展
1. 储能与低速车市场渗透
针对工商业储能需求,推出“梯次电池 + 光伏”一体化解决方案,通过削峰填谷降低用电成本,预计项目投资回收期从8 年缩短至5 年。与五菱宏光、雅迪等企业合作,提供“电池租赁 + 回收”服务,用户每月支付80-120 元即可使用梯次电池,降低初期购车成本 30% 。
2. 高端市场与海外布局
将梯次电池容量衰减率控制在 15%/ 年,寿命达 5 年,以 0.8 元 /Wh 价格切入基站市场,较新电池成本低 40% ,目标 2027 年市占率超30% 。在匈牙利、波兰建设“回收——前驱体——正极”一体化工厂,利用当地绿电生产零碳电池,满足欧盟碳关税要求,预计出口溢价达15% 。
3. 商业模式创新
用户将退役电池存入“电池银行”,根据容量获得积分兑换新电池或现金,预计可提升回收率至 85% 。联合电网公司打造“梯次电池共享储能池”,按实际放电量收费(0.6 元 / 度),年利用率超 2000 次,单GWh 储能池年收益达1.2 亿元。
(四)政策支持
可以通过完善电池回收法律法规,明确各方责任,确保回收过程安全环保,并建立统一技术标准以提升效率和产品质量。加强政策支持,通过财政补贴、税收优惠降低企业成本,鼓励企业参与政府回收项目,促进技术研发与产能扩大。同时强化市场监管,打击非法回收,维护市场秩序,保障正规企业权益。推动上下游合作,构建闭环回收体系,提升资源利用效率。设立专项资金支持技术研发,推动产学研融合与科技成果转化。鼓励参与国际交流,拓展国际市场,推动中国技术与标准走出去。
五、结语
在“双碳”目标的宏观背景下,新能源动力电池产业迎来了前所未有的发展机遇,同时也面临着严峻的挑战。宁德时代,作为全球领先的动力电池制造商,其在新能源动力电池梯次利用方面的探索与实践,对于推动整个行业的可持续发展具有重要意义,其在“双碳”背景下新能源动力电池梯次利用方面既面临挑战也充满机遇。通过技术创新、成本控制、市场拓展、政策支持及行业规范等对策的实施,宁德时代有望推动新能源动力电池梯次利用产业的健康、快速发展,为实现“双碳”目标作出更大贡献。
参考文献:
[1] 王嫦 . 废旧动力锂离子电池回收现状研究 [J]. 广东化工 ,2025,52(07):119-120+140.
[2] 黄秀娇 , 谭群英 , 严艳红 , 等 . 退役磷酸铁锂电池回收再利用专利分析 [J]. 中国科技信息 ,2025,(02):9-12.
[3] 黄运正 , 李亮 , 刘煦晴 , 等 . 资源化回收利用废旧锂离子电池技术 [J]. 现代化工 ,2025,45(09):44-48+53.DOI:10.16606/j.cnki.iss