包含新能源电池等5项/换电网络建设 宁德时代与贵州加深合作

新能源汽车的废旧动力电池回收再利用比较困难，是由于多方面的原因。而想要解决这个难题，也需要多少方努力。不仅需要有关部门及时出手制定政策，完善相关法律法规，还需要消费者积极配合，更需要很多电池回收商家提升服务质量。废旧电池回收面临着很多乱象，这些急需解决的问题都造成了电池回收利用比较困难。

1.想要破解难题就需要有关部门应该跟行业企业合作，完善新能源汽车动力电池的回收管理制度

只有制度得到完善，才能够让汽车电池回收利用这一行业走得更远。如果能够把能源汽车动力电池的回收形成全过程，全周期的管控，那么全产业链将会得到有效规范。电池也能够得到很好的回收利用。社会各方面应该发挥积极的作用，电池回收利用的市场才能够更加健康。

2.市场监管部门应该对电池回收的市场环境进行监管，问题才能破解

废旧电池的回收数量越来越多，但是回收的渠道却非常杂乱，而且造成的环保风险特别大。废旧电池回收利用的隐患也非常多。特别是有些中介存在，导致电池的回收利用效率更低。如果这一市场能够得到好好规范，大家都能够在正规的渠道进行动力电池的回收，取缔那些非正规渠道的回收小作坊，就能够让动力电池回收市场更加有秩序。

3.并且想要破除电池回收利用难的难题，更应该严格市场准入机制

要进一步完善规范条件，并且各个部门也应该提升自己的监督职能。并且要完善电池回收利用的数字化网络，利用互联网的力量，要强化电池的整个生命周期的溯源管理。要明确知道废旧电池去了何处，又能够用往何处。

从电池原理的角度来看，充电对电池都是有一定的损耗的，而快充的损耗会比慢充大一点，不过按现在的技术来说，电池都是属于消耗品，只是消耗得快和消耗得慢的区别，如果没有对电池健康有强迫症的话，一直快充没什么问题的。

注意事项：

快充所用的充电桩，则是会将车内的充电机的工作分担过来，直接将电网的交流电转化为直流电，然后将电量充入电池中。所以快充的充电桩，原本就是一个非车载充电机，而且电流调制能力比车载充电机要强很多。

并且快速充电桩还会直接连接车辆的汽车CAN网络，成为车辆电池网络的一部分，管理车辆的电池充电状态。

随着政策和市场的双驱动，过去10年，我国新能源 汽车 市场经历了爆发式增长。然而，不容忽视的是，首批新能源 汽车 动力蓄电池已处于老龄，一轮动力电池“退役潮”即将到来。

按照一般整车厂电池8年衰减20%的质保能力，我国从2017年开始迎来新能源车动力电池退役数量的快速增长。预计2025年退役电池将达到93亿瓦时，每年退役电池数量增长将超过100万量级。由此将带来巨大的梯次利用潜在市场价值。若退役电池按照先梯次后再生的方式进行回收利用，据测算，到2025年其市场规模合计将达379亿元。

众所周知，电池含有多种重金属元素，处理不当将产生环境危害。当废旧动力电池庞大的潜在市场规模，遇到尚需完善的回收利用市场体系，会发生什么？又有哪些“堵点”亟待打通？

1、一只“退役”动力电池的价值和风险

按照新能源 汽车 国家标准，动力电池常常剩余80%余能即可“退役”。这使得动力电池从车辆“退役”后，仍然具有较大的利用价值，这既形成了一个潜力巨大的市场，也意味着一定的环保风险。

“一般来讲，动力电池5 8年使用寿命结束后，我们鼓励‘退役’电池的梯次使用。电池虽然续航里程减少，满足不了车用，但可以被回收用在其他储能需求方面，仍然可以继续‘服役’一段时间，后续还可以选择电池的再生利用。”内蒙古师范大学化学与环境科学学院副教授贾晶春介绍。

仍然具有长达数年的使用价值，使得“先梯次利用，后再生回收”成为“退役”动力电池的首选回收利用方案。梯次利用是指让“退役”的动力电池应用于其他领域。再生利用则是对“退役”电池进行拆解、破碎、筛选，利用浸出湿法冶金或火法冶金等工艺，提取电池中的锂、钴、镍等金属元素，并用于二次电池生产。

然而，贾晶春同时指出，锂电池组装含有锂等重金属，部分电池使用有机电解质、有机隔膜，不同于传统铅酸电池的简单回收利用方式，锂离子电池的金属回收利用工艺相对复杂，一旦操作不当，这些重金属和有机电解质等将给环境带来严重威胁。

“电池被拆解后，我们一般采用湿法冶金或火法冶金的方法回收利用其中的锂、镍、钴等金属元素。不当拆解会导致安全、环境与资源等多方面问题。从安全层面看，存在触电、短路燃爆和氢氟酸腐蚀等隐患。从环境层面看，存在钴、镍等重金属污染、氟污染和电池隔膜造成的白色污染。从资源层面看，存在锂、镍、钴等高价资源的浪费。”刘万民说。

2、电池回收利用企业面临三大挑战

尽管回收利用潜力巨大，但目前，在动力电池回收市场中尚无领军型企业，甚至产生了一些乱象。此前有媒体报道，不少主机厂家已经建立了电池回收业务。但部分动力电池没有流入正规渠道，反而是被无资质、高污染的小厂高价收购、不当处理，造成了环境二次污染的隐患。为何会如此？

“第一，目前，新能源 汽车 用户对动力电池回收意识还不够强；第二，一些小作坊的回收价格远远高于正规回收企业的价格；第三，回收电池的企业资质要求较高，导致正规回收企业数量有限；第四，再利用技术不成熟，回用商业模式缺乏创新。”刘万民分析。

其中，梯次利用和回收的难度最大。虽然我国已经成为全球新能源 汽车 发展最好的国家，但是动力电池仍是一门新技术。在业内人士看来，对于电池回收利用，企业尚面临三大挑战：电池拆解不便、电池 健康 度残值未知、经济效益较低。

“退役”电池复杂性高，不同的动力电池内外部结构设计、模组连接方式和工艺技术各不相同，仅外形就有方形、圆柱形、软包等多种形状。这直接导致了后期的拆解工作无法规模化作业，增加了拆解难度与人力成本。如果操作不当，更可能会发生短路引起火灾或爆炸、漏液污染周边环境、威胁从业人员 健康 等各种安全问题，导致人员伤亡和财产损失。

目前，部分“退役”的动力电池使用情况并无数据记录，仅有出厂时的原始数据，使用过程以及当前状态未知。在动力电池进行梯次利用之前，必须对每个模组进行测试，此举大幅提高了企业成本。同时，基于有限的数据，对剩余寿命的预测也不够准确，这无疑又会增加梯次利用产品的品质风险。

3、动力电池“身份证”维护追溯尚未畅通

事实上，早在2016年，我国已发布《生产者责任延伸制度推行方案》，要求建立电动 汽车 动力电池回收利用体系。方案指出，电动 汽车 及动力电池生产企业应负责建立废旧电池回收网络，利用售后服务网络回收废旧电池，统计并发布回收信息，确保废旧电池规范回收利用和安全处置。动力电池生产企业应实行产品编码，建立全生命周期追溯系统。

2018年7月31日，新能源 汽车 国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台(以下简称“国家溯源管理平台”)启动应用，该平台由北京理工大学电动车辆国家工程实验室构建，其主要功能是将动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程进行信息采集并实施监测，从而实现动力电池的来源可查、去向可追、节点可控。

目前，国家溯源平台共收录包括新能源乘用车、客车、专用车等在内的560余万辆车辆信息数据，配套各类电池总量超过890万包，电池超过280亿瓦时。涉及新能源 汽车 生产企业290余家，电池企业180余家。

全生命周期追溯系统的建立，意味着每辆车的电池都有它自己的“身份证”。但为何还会发生电池流入小作坊的情况？有业内人士指出，我国虽然建立了溯源管理系统，但由于缺乏强制性政策，企业在上报数据时存在信息严重滞后、不完整和追溯困难等问题。同时，目前的政策法规对车主如何处理电池并没有约束力，这也给予了小作坊收购动力电池的可乘之机。

“2015年，我国的技术政策已经明确提出，将建立动力电池编码制度。2018年版的《回收利用管理暂行办法》提出需建立动力电池溯源信息管理系统、编码技术标准及相关信息共享机制。但现实中，涉及的企业种类与数量众多，比如电池生产企业、电池维修更换机构、电池租赁企业、梯级利用企业等，电池使用周期长达数年，编码维护存在困难。”刘万民说。

贾晶春则表示：“专业电池回收是一个大系统工程，如何进行回收，需要各方面协调，特别是 汽车 生产企业、电池生产企业以及相关延伸产业的相互配合。一旦全周期中一个环节不通，必然会引起回收利用出现滞后与其他衍生的问题。”

4、电池回收利用的国家标准体系仍需完善

截至2020年底，我国国家标准化管理委员会已发布5项车用电池回收利用的国家标准，基本形成了标准体系框架。此外，动力电池的回收监管政策、梯次行业相关标准、行业监管体系也在完善之中。但也有业内人士指出，目前出台的标准大多为推荐性标准，在执行过程中存在约束力不足、缺乏上位法等问题。

“目前新能源车主对于‘退役’电池如何处置，其实大部分人还是比较模糊的，有部分车企推出了电池更换，例如满里程或者‘服役’时间，进行电池更换回收。但是，新能源车大面积电池年限目前还没有到来。”贾晶春说，他指出，随着时间推移，新能源车主会逐渐对如何正确处理动力电池更有经验。“目前我们应建立相应监督与立法，保证使用完毕的电池能够回到生产厂家或者回收企业。同时，电池生产与使用的监督都要形成，出厂后溯源、使用跟踪和使用完毕电池去向，都需要一整套的监督机制。”

有不少业内专家指出，加快动力电池回收利用，除了加强生产者延伸制度的落实外，未来仍有三方面工作需要继续完善：一要加强宣传，提高消费者的环保意识；二要制定政策，补贴或者奖励积极参与电池回收利用的企业，同时打击不合规的回收；三是加快企业的智能化设备改造，提高电池回收利用效率，通过规模效益降低回收成本，提高企业的议价能力，为企业的正常运营提供有效保障，由此从根本上解决成本高、利润低的行业难题，引导电池回收利用进一步规范。

有多少电池上线就有多少电池要“退役”，动力电池回收利用作为未来新能源车产业发展的重要一环， 健康 规范发展至关重要。

该平台将聚合电动车辆国家工程实验室、国家电池溯源监测管理平台及新能源电池回收利用专业委员会等方面的资源，致力于把电池利用率最大化，将基于区块链技术，为新能源 汽车 企业提供大数据动力电池性能评估、线下实验室检测和动力电池线上交易等多项服务，也将有望助力破解动力电池回收利用环节存在的回收难、销售渠道受限、缺乏快速性能检测技术等行业难题。

新能源汽车的发展趋势呈现两极分化明显、电气化标签越来越清晰、智能网络的未来的特点。

两极分化明显：由于中国重视环保并且对新能源行业有良好的政策补贴,新能源汽车企业正以更少的成本做更多的事情。新能源汽车要求更高并且要求更严格。

这无疑也将是对目前相关国家车企产品质量以及技术等硬性限制条件的新一轮严峻考验。在此背景下,产品性能、汽车制造技术、汽车服务等方面将成为各企业的竞争点。

这样,新能源汽车是否有创新,是否有核心技术,是否有完整的产业链,就决定了市场份额竞争的最终结果。显然,在加速市场优胜劣汰的条件下,内部分化是必然发生的现象。

电气化标签越来越清晰：新能源电池汽车产业快速发展至今,尽管在延长电池使用寿命、电池制造技术、维护过程管理等各个方面存在诸多缺陷,但仍充分具有传统的氢燃料电池汽车所固有的发展优势。

不少汽车业内人士分析认为,即使在未来很长的一段时间内,燃油电动汽车、混合燃气动力柴油汽车和纯动力电动汽车仍将在中国市场上优势并存,但是"电动化"仍将成为未来的汽车发展趋势标签。

智能网络的未来：在今天看来,大数据、物联网和打造智能家居这三个概念已经不再陌生。智能、信息网络和工业自动化的相关概念以及应用正在逐渐进入千家万户,同样也正在逐渐渗透到电动汽车电子工业的相关技术创新发展上。

如果未来无人驾驶汽车技术的应用能够扩大到电动汽车零件制造上,那么新能源汽车就能利用"起步晚"的优势,步入科技前沿。汽车工业发展到今天,功能化的趋势越来越突出,而网络技术就是这种多维延伸的一个分支。

新能源汽车厂商们为抢占市场制高点都致力于为产品增加更多附加值,部署先进的辅助驱动系统,对接成熟的智能网络技术、嵌入式传感器、雷达等新的配套组件。

新能源汽车能跑多久？

新能源汽车车型不同，使用时间以及续航能力也不同，例如：

1、吉利、知豆两种城市微行车，续航180公里以上，江淮IEV6四座智能电动汽车，续航251公里以上，海马爱尚EV四座智能电动汽车，续航200公里以上。

2、因此，充满一次电，车跑的距离短，用的时间会长一些，如果车跑的距离长，就需要很短的时间进行充电。

3、不过还要注意，新能源汽车的电池是有使用寿命的，随着使用时间的延长，电池的续航能力也降低，充一次电使用的时间就越短。

4、在目前常用的电池中，镉镍电池湿搁置使用寿命2-3年，铅酸电池3-5年，锂离子电池5-8年，锌银电池最短，只有1年左右。

电动汽车充一次电，正常行驶跑五六个小时不成问题，因为车本身有发电系统，会为电池供电的，这个主要看电池容量和品牌，一般100到700公里不等。另外电动汽车续航里程还跟电池的衰减程度、环境、驾驶习惯等都有关系。

但新能源汽车因为电池的局限性，如充电不方便、续航里程等，一般都适合在市区代步使用，不适合长途出行。

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与此同时，在国家政策大力支持、制造技术逐渐成熟、居民购买力不断提高等利好因素的共同作用下，我国新能源车保有量也大幅提升，成为全球最大的新能源车市场。

新能源 汽车 区别于传统车最核心的技术是“三电”系统，主要是指电机、电池、电控。

和燃油发动机的 汽车 相比，纯电动 汽车 使用电动机代替了燃油车的柴油/汽油发动机；以电池组代替了燃油，为电动机提供动力；其中还有一个最主要的部件就是电控系统，电控系统由电池管理系统和控制系统构成，管理电池组和控制电池的能量输出以及调节电动机的转速等，是连接新能源电池和电机的重要中间载体。

电池：制约新能源 汽车 发展的关键因素

电池技术是新能源 汽车 的核心技术，是制约新能源 汽车 发展的关键因素。

新能源 汽车 电池主要分类: 从全球新能源 汽车 的发展来看，新能源 汽车 动力来源主要有蓄电池、燃料电池以及超级电容器三类。

其中超级电容器由于储电容量低的缺陷，无法持续供电，大多以辅助动力源的形式出现。

蓄电池

蓄电池是纯电动 汽车 驱动系统的唯一动力源，主要有锂离子电池、镍镉电池和镍氢电池等。其中锂离子电池以其独特的物理和电化学性能，目前正处于高速发展阶段。

燃料电池

燃料电池是一种电化学装置，将燃料具有的化学能直接变为电能，类似于一个“发电厂"。

燃料电池为一次电池，能量转化效率高、使用寿命较长、能连续大功率供电，但使用成本高。

由于其续航能力与燃油 汽车 相当，新能源 汽车 电池技术的开发中具有较强竞争力。

天眼查APP专业版数据显示，目前我国有超过20万家经营范围含“新能源 汽车 、电动 汽车 、插电式混合动力 汽车 、燃料电池 汽车 ”，且状态为在业、存续、迁入、迁出的新能源 汽车 相关企业。

其中88%的相关企业为有限责任公司，近3成的相关企业注册资本在1000万以上。

从行业分布上看，53%的新能源 汽车 相关企业分布在批发和零售业，另有15%的相关企业分布在科学研究和技术服务业，10%分布在租赁和商务服务业。

从地域分布上看，广东省的新能源 汽车 相关企业数量最多，超过2.5万家。其次为山东省和江苏省，两省分别有超过1.9万家和1.8万家相关企业。

此外，河南省、湖南省以及浙江省的现有新能源 汽车 相关企业也均超过1万家。

新能源 汽车 电池发展情况:

由于各种动力电池自身的性能、涉及的材料以及开发成本等差异，形成了不同的使用前景。

在上述主要的新能源 汽车 电池类别中，目前技术最成熟的是镍氢电池，但商业化最成功的是锂离子电池，并已经成为新能源 汽车 电池主流，燃料电池目前为各大车企研发目标。

当前，锂离子电池已经成为所有新能源 汽车 电池中增长速度最快的一类。从2012 年至今，锂离子电池行业一直呈现快速增长趋势，并将加快取代传统电池。

随着科学技术的进步， 汽车 产业将不断升级，锂离子电池将保持持续增长速度，并且成本将会呈下降态势。

纯电力驱动 汽车 已经成为新能源 汽车 发展的重要趋势，大众集团计划 2025 年前提供超过 30 款电动 汽车 。

近几年来，随着新能源 汽车 电池相关基础技术的成熟化，不断突破技术难点，燃料电池技术也取得了重大进展。

电机： 汽车 核心驱动部件

新能源 汽车 电机主要是由定子、转子和机械结构三大部分组成。定子和转子是其中的核心，主要原理是转子绕组通过切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。

目前，应用于新能源 汽车 的驱动电机主要包括直流电机、交流电机和开关磁阻电机三类，其中在目前乘用车、商用车领域应用较为广泛的电机包括直流（无刷）电机、交流感应（异步）电机、永磁同步电机、开关磁阻电机等。

其他特殊类型的驱动电机包括轮毂/轮边电机、混合励磁电机、多相电机、双机械端口能量变换器（ Dmp-EVT），目前市场化应用较少，是否能够大规模推广需要更长时间的车型验证。

1）交流异步电机，也称为感应电机（Induction Motor），在定子绕组中输入三相交流电，定子绕组中的励磁电流在定子铁芯中产生旋转磁场， 此时转子绕组中有感应电流通过并推动转子作旋转运动。

当转子带有机械负载时，转子电流增加，由于电磁感应作用，定子绕组中的励磁电流也增加。

交流异步电机控制器采用脉宽调制（ PWM） 方式实现高压直流到三相交流的电源变换，采用变频器实现电机调速，采用矢量控制或直接转矩控制实现转矩控制的快速响应，满足负载变化特性的要求。

交流异步电机的优点在于结构简单，定子转子无直接接触，运行可靠性强，转速高，维护成本低。

不足之处在于能耗高，转子发热快，高速工况下需要额外冷却系统；功率因数低，需要大容量的变频器，造价较高，调速性较差。

目前，交流异步电机主要用于空间要求较低、且速度性能要求不高的电动客车、物流车、商用车等车型中。

2）永磁电机（Permanent Magnetic Motor） 包括永磁同步电机（正弦波）和永磁无刷直流电机（方波）两大类，其转子均由永磁材料制成， 定子采用三相绕组，输入调制方波产生旋转磁场带动永磁转子转动。

永磁同步电机的优点在于其较大的转矩和驱动效率，具有高功率密度和宽调速范围，且没有励磁损耗和散热问题，电机结构简单，体积比同功率的异步电机小 15%以上；其缺点在于高速运行时控制复杂，永磁体退磁问题目前难以解决， 电机造价较高。

目前，永磁同步电机主要应用于体积小，且速度、操控性能要求较高的电动乘用车领域，部分中小型客车亦开始尝试使用永磁电机作为驱动源。永磁无刷直流电机则一般在小功率电动 汽车 、低速电动车领域应用较为广泛。

3）开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor）的定子和转子铁芯均由硅钢片叠压而成，利用冲片上的齿槽构成双凸极结构， 定子产生扭曲磁场，利用“磁阻最小原理”驱动转子运动。

开关磁阻电机结构和控制简单、出力大，可靠性高，成本低，起动制动性能好，运行效率高，但电机噪声高，但转矩脉动严重，非线性严重，在电动 汽车 驱动中有利有弊，目前电动 汽车 应用较少。

4）直流电机（DC Motor）通过在定子主磁极上绕制励磁线圈并通以直流电以产生磁场，转子电枢绕组也通以直流电，通电绕组置于磁场中输出电磁转矩拖动负载运行。

直流电机控制器一般采用晶闸管脉宽调制方式（ PWM），控制性能好，调速平滑度高，控制简单，技术成熟，且成本较低。

直流电机的缺点是需要独立的电刷和换向器，导致速度提升受限；电刷易损耗，维护成本较高。

直流电机多用于早期的电动 汽车 驱动系统，目前新研制的车型已经基本不再采用。

纯电池的大脑：电控系统介绍

电控系统是纯电动 汽车 的大脑，其由各个子系统构成，每一个子系统一般由传感器，信号处理电路，电控单元，控制策略，执行机构，自诊断电路和指示灯组成。

纯电动 汽车 的电控系统主要包括整车控制系统，电机控制系统和电池管理系统，各技术分支的功能不是简单的叠加，而是综合各个分支功能来控制 汽车 。电子控制技术是纯电动 汽车 发展的核心技术。

电控系统的主要功能包括：

1)接收来自驾驶员的操作命令，并向各个控制部件发送控制指令，使 汽车 按照驾驶员的预期行驶。

2)电控系统对关键信息的模拟量状态通过传感器进行采集并输入到相关控制部件的信号通道。

3)接收到的各个部件的信息发送到电池管理系统，提供各个部件当前能量的信息状态。

4)对系统故障可判断和存储，实时检测系统信息，记录电动 汽车 运行过程中出现的故障。

5)对 汽车 具有保护功能，在突发或者紧急情况下可自动复位电动机。

在 汽车 电控系统中，整车控制器（VCU）、电机控制器（MCU）和电池管理系统（BMS）是最重要的核心技术，对整车的动力性、经济性、可靠性和安全性等有着重要影响。

BMS 提供电池出现的问题及状况，MCU 提供电池电能的利用与收回信息，VCU 主要是整理合并以上收到的信息，针对电池充放电的电压、电流、功率等指数进行分析处置后，及时鉴别电池的安全逻辑，并将形成的相关指令传送至电池管理系统中，通过该系统来执行相关的充放电行为。

整车控制系统（VCU ）

VCU 是实现整车控制决策的核心电子控制单元，一般仅新能源 汽车 配备、传统燃油车无需该装置。

VCU 通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图；通过监测车辆状态（车速、温度等）信息，由 VCU 判断处理后，向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令，同时控制车载附件电力系统的工作模式；VCU 具有整车系统故障诊断保护与存储功能。

电机控制器（MCU）

电机控制器（MCU）通过接收 VCU 的车辆行驶控制指令，控制电动机输出指定的扭矩和转速，驱动车辆行驶。

实现把动力电池的直流电能转换为所需的高压交流电、并驱动电机本体输出机械能。

车用 MCU 在 汽车 中的应用呈现出多样性，从简单的车灯控制到复杂的发动机控制、 汽车 远程通信实现，高、中、低端 MCU 在 汽车 中都可以发挥作用。

不同 汽车 电子系统对 MCU 的要求是不同的，也就决定了车用 MCU 的多样性。

电池管理系统（BMS）

电池管理系统（BMS）作为保护动力锂离子电池使用安全的控制系统，时刻监控电池的使用状态，通过必要措施缓解电池组的不一致性，为新能源车辆的使用安全提供保障。

电动 汽车 动力电池是由几千个小电芯组成的，电池包的组成主要包括电芯、模块、电气系统、热管理系统、箱体和 BMS。

电池管理系统（Battery Management System，缩写 BMS）是对电池进行管理的系统，主要负责监测和管理整个电池组的政策工作：

主要功能包括估测电流的电荷状态、检测电池的使用状态、管控电池的循环寿命、在充电过程中对电池进行热管理、启停锂电池冷却系统，同时也管理单体电池间的均衡，防止单体电池过充过放产生的危险。

注：本文内容主要摘自天风证券，中外行业研究整理推送