我国新能源汽车动力蓄电池退役量预测

1 预测方法

目前，行业内对电池报废量的预测主要参考借鉴废弃电子产品的估算模型，比较常用的几种预测模型情况对比如下表1[1]：

表1 电子废弃物的预测模型对比分析

综合考虑我国新能源汽车动力蓄电池回收利用行业特点、相关数据的可获得性以及模型的适用性等因素，本文最终采用斯坦福模型对新能源汽车动力蓄电池的退役量进行预测。

斯坦福( Stanford) 模型，是在市场供给模型的基础上进行改进，考虑产品的寿命期分布随时间的变化，模型计算公式如下[2]：

Q—动力蓄电池某年的退役量；

Si—为从计算报废量的当年算起i 年前该产品的销售量；

Pi—为i 年前销售的产品经过i 年后废弃的百分比；

n—为该产品的最长寿命期。

该模型在新能源汽车动力蓄电池退役量预测时应用的重点和难点，主要在于对Pi和n两个参数的确定。

2 参数确定

2.1 Si的确定

根据我国新能源汽车合格证数据，整理出我国历年新能源汽车动力蓄电池配套量数据（不含铅酸电池和燃料电池），详见表2。

2.2 Pi和n的确定

我国第一阶段新能源汽车示范推广从2009年开始，刚开始那几年，投入使用的动力蓄电池时间短、数量少，在技术上不是很成熟，对质保要求没有统一规定，电池的使用寿命短，一般只有2-3年。2011年以后，随着新能源汽车产业的快速发展，动力蓄电池技术得到了一定的发展，寿命延长到3-4年。

表2 2009—2020年我国动力蓄电池配套量及占比单位：GWh

2013年以后，动力蓄电池技术进一步发展，寿命进一步延长，2014年8月1日，财政部、国家税务总局和工业和信息化部联合印发《关于免征新能源汽车车辆购置税的公告》规定，自2014年9月1日至2017年12月31日，对购置的新能源汽车免征车辆购置税，提出申请的企业须符合以下条件：对新能源汽车动力蓄电池、电机、电控等关键零部件提供不低于5年或10万公里（以先到者为准）质保，因此自此之后的动力蓄电池寿命可达到5年左右。

2015年4月22日，财政部、科技部、工业和信息化部、发展改革委联合印发《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》，对新能源汽车企业和产品提出如下要求：（三）加强关键零部件质量保证。新能源汽车生产企业应对消费者提供动力蓄电池等储能装置、驱动电机、电机控制器质量保证，其中乘用车生产企业应提供不低于8年或12万公里（以先到者为准，下同）的质保期限，商用车生产企业（含客车、专用车、货车等）应提供不低于5年或20万公里的质保期限。节能与能源汽车技术路线图中的目标，到2020年动力蓄电池的寿命，单体4000次/10年，系统 3000 次 /10 年。

综合考虑以上各种情况以及新能源汽车的实际运行情况，对我国新能源汽车动力蓄电池的寿命（即从车上退役的时间）做如下假设：

新能源乘用车动力蓄电池寿命最长为8年，分为3年、5年、8年3个等级；新能源商用车动力蓄电池寿命最长为5年，分为3年、5年2个等级，而n即每年动力蓄电池报废的百分比则根据对行业内先进企业的调研结果确定。

3 报废量预测

采用斯坦福估算模型，通过动力蓄电池的实际配套量和新能源乘用车和商用车不同的寿命期限和分布，对2009—2025年我国动力蓄电池报废量（能量）的预测情况详见表3和表4。

表3 2009—2025年我国乘用车动力蓄电池退役量预测单位：GWh

表4 2009—2025年我国商用车动力蓄电池退役量预测单位：GWh

依据表3和表4，整理出2009—2025年我国新能源汽车动力蓄电池退役量的走势图详见图1。

图1 2009—2025年我国新能源汽车动力蓄电池退役量走势图（单位：GWh）

4 结论

由图1可以看出：我国从2011年开始实际有新能源汽车动力蓄电池开始退役，且从2018年开始出现激增并逐步进入批量退役阶段，2011—2025年每年新能源商用车动力蓄电池的退役量均要高于乘用车动力蓄电池退役量，且是几倍的关系。

到2020年，我国新能源汽车动力蓄电池退役量达到11.25GWh/年的规模，2011—2020年的累计退役量为24.08GWh；到2025年，我国新能源汽车动力蓄电池退役量达到46.78GWh/年的规模，2011—2025年的累计退役量为179.15GWh。

依据我国新能源汽车各车型的销量数据和各车型电池组的平均重量 ，可计算出2009—2020年每年的新能源汽车动力蓄电池配套量的重量数据，采用上文同样的方法，对我国新能源汽车动力蓄电池退役量的重量进行预测，得出如下结果：

到2020年，我国新能源汽车动力蓄电池报废量达到14.09万吨/年的规模，2011—2020年的累计报废量为29.29万吨；到2025年，我国新能源汽车动力蓄电池报废量达到42.09万吨/年的规模，2011—2025年的累计报废量为173.94万吨。

由于以上预测的能量和重量数据均没有包括进口车辆、动力蓄电池生产废料、动力蓄电池生产残次品、新能源汽车生产制造过程产生的废旧动力蓄电池的相关数据，故预测结果会比实际报废的结果稍小。