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随着电动汽车的飞速普及，越来越多的家庭开始选择这种清洁环保的交通工具。有研究预测，到2030年，我国电动汽车保有量将达到一亿辆左右。但这些汽车的电池使用寿命有限，一般5到8年后，这些电池就将集中“退役”，当然具体寿命因电池类型和使用条件而异。预计未来10到20年内，全国每年退役的汽车电池可能会达到数百万块。

那这些大量退役的电池将去往哪里？是成为污染环境的“电池垃圾场”，还是有可能变废为宝，实现“退休再就业”呢？

为什么说废旧电池

其实是“城市矿产”？

电池退役并不是完全坏了，而是在使用几年后，其储存电量的能力(电池容量)逐渐降低。当电池容量下降到原来容量的70%到80%左右时，就无法满足汽车高性能的需求，这时候就需要更换了。不同类型的电池寿命不同，一般来说，磷酸铁锂电池使用时间稍长，三元锂电池的使用寿命稍短一些。

电动汽车电池里含有锂、镍、钴、锰等金属元素，如果随意丢弃或处理不当，会污染土壤和地下水源，可能带来环境与安全风险，需合规处置以降低风险。另外，这些电池中含有宝贵的金属元素，如果不加以回收再利用，等于白白浪费了珍贵的资源。因此，专家们把这些废旧电池形象地称作“城市矿产”，视为一种宝贵的资源。

科学家们提出了一种解决方法，就是“梯次利用”。所谓梯次利用，就是把这些退役但尚未完全失去储能能力的电池，再放到对性能要求较低的场合去使用。例如，退役电池可以应用在储能电站、城市的路灯或家庭太阳能发电系统里，实现“退休再就业”。这就像一个人从高强度的岗位上退休后，转做其他相对轻松的工作。

虽然梯次利用的想法很好，但实际操作起来却并不容易。首先，各地退役电池的数量、类型都不统一，有些地区退役电池过剩，有些地区却又电池不足，形成了资源浪费。

此外，目前还缺乏统一的规划，很多企业不愿意主动去做回收和梯次利用，因为成本较高，经济效益不明显。此外，退役电池性能不一，将其安全地检测、重组并再次利用，技术要求很高，需要建立严格的标准来保障“再就业”电池的安全可靠性，部分企业和消费者对梯次利用产品也持谨慎态度。

目前，梯次利用的商业模式仍在不断探索之中，尚需政策支持和技术突破来推动其规模化落地。因此如何从海量的退役电池中筛选出适合梯次利用的电池，如何高效地收集和运输这些电池，以及如何在经济上实现盈利，都是摆在企业面前的现实问题。

新研究：如何预测电池的“退休时间表”？

为了解决这些现实难题，中国科学院广州能源研究所蔡国田研究员、陈磊副研究员带领的科研团队，提出了一套全新的家用汽车电池全生命周期管理方法，通过科学模型和数据预测来优化电池的回收和再利用。

简单来说，这套模型就像给每块电池建立了一个详细的“健康档案”，从电池的生产开始，就记录下它的使用状况、容量变化和退役后的去向，做到全程追踪管理。科学家们基于这个档案数据，可以预测出未来不同时间、不同地区的电池退役数量，从而提前做好回收利用规划。

研究团队就像是电池的“职业规划师”，专门研究这些“上了年纪”的电池该怎么“安度晚年”。我们发现，退役的电池其实也分“几种退休方式”：

第一种是整车退役型；也就是电池和汽车一起退休。这类电池陪着车子风风火火跑了好几年，最后和“老伙计”一起光荣退休，属于“正常离岗、顺利退休型”。这时候，两者一起被送去回收站，流程相对直接。

第二种是提前退休型；电池可能容量下降太快、性能掉得太狠，不得不提前“下岗”。但这时汽车还“健在”，得换新电池继续跑。这种情况就需要单独对电池安排后续——要么送去再就业，要么直接回收处理。

第三种是退休后再就业、最终彻底退休型；这类电池离开了电动汽车岗位，但还能继续“打零工”——比如在储能站、路灯、家庭光伏系统中发挥余热。直到无法满足储能需求时，才会彻底“退休”，进入回收环节。

为了不让每块电池在退休路上“迷路”，科学家们为它们量身定制了不同的“退休方案”：计算其剩余使用价值、可使用时长、经济价值及合适的去向。我们的目标就是——让每块电池都“物尽其用，全程发挥价值”，发完最后一度电，再安心地“回炉重生”。

研究流程为“省域时空-梯次适配-退役演化”，简单理解就是一张全国范围的“电池退休时间表”和“再就业指南”。科学家们通过大量数据预测出各个省份退役电池的时间、数量和类型差异。比如广东、江苏等经济发达地区由于电动车普及早，退役电池的高峰也更早到来，而西部地区可能会稍晚。基于这些分析结果，科学家建议提前布局电池回收基地和梯次利用工厂，提升各地电池利用的精准性和效率。

经济账本：退役电池如何成为资源？

“电池职业规划师”的工作不只是预测电池的“退休潮”，还要为这些退役电池找到最合适、最有价值的再利用方向。

我们设计了一套名为综合成本效益分析模型的工具，简单来说，就是给电池算一笔全生命周期“经济账”：如果将电池拆解回收，需要投入多少成本？能提取出多少有价值的材料？如果让它进入储能电站、光伏系统等“二次就业岗位”，又能产生多少经济效益？这些计算结果将直接决定电池是该继续发挥余热，还是直接回收处理。

研究还发现，经济发达地区适合率先布局梯次利用产业集群，推动回收利用的一体化发展。而在一些中西部省份，在市场机制尚未完全成熟的当前阶段，政府的引导和支持尤为关键——可通过提供政策补贴、鼓励企业建设回收基地等方式，激活退役电池“再就业市场”，避免这些资源被闲置甚至造成污染风险。

电池退役只是其“职业生涯”的转折点，而不是终点。通过精细的测算与因地制宜的布局，每一块电池都有望实现价值最大化，助力能源系统的绿色转型，也为未来的可持续发展积蓄动能。

需要指出的是，梯次利用虽然能让退役电池继续“发光发热”，延长它们的使用寿命，但现实中却面临不少技术挑战和安全隐患。比如，不同来源的电池性能参差不齐，如何检测、挑选和重新组合都很考验技术；再加上运输、存放和使用过程中，如果管理不到位，还可能存在安全风险。与此同时，梯次利用的经济收益并不算高，企业和用户的积极性都不够。正因如此，发展绿色、安全、高效的回收技术，确保电池里宝贵的金属元素能够被清洁提取、循环再生，才是实现真正环保闭环的关键一步。

总结

通过科学规划电池的全生命周期，让每块电池在退休前都有盼头，退休后有去处，晚年还能发光发热，最后体面地“再回炉”，全程发挥价值，实现梯次利用与回收再生的绿色闭环。

通过我们团队的努力，每一块退役电池都有机会获得新生，实现“退休再就业”，而不再成为污染环境的负担。这不仅对我国实现“双碳”目标至关重要，也是实现可持续发展的重要路径。正如科学家们所说，每一块电池的“再就业”，都是我们迈向绿色未来的重要一步。

策划制作

出品丨科普中国

作者丨罗佳涵、陈磊、蔡国田中国科学院广州能源研究所

监制丨中国科普博览

责编丨一诺

审校丨徐来、张林林