汽車從“燃油時(shí)代”轉(zhuǎn)變到“電動(dòng)時(shí)代”的過程中,雖然降低了碳排放,但也迎來(lái)了另一個(gè)問題——大量動(dòng)力電池達(dá)到壽命上限后,需要正確合理地回收。
中國(guó)作為連續(xù)6年的新能源汽車產(chǎn)銷第一大國(guó),已經(jīng)迎來(lái)第一波的動(dòng)力電池退役潮。而目前來(lái)看,我國(guó)的動(dòng)力電池回收還缺乏完善的標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)制,市場(chǎng)仍處于相對(duì)早期的野蠻生長(zhǎng)狀態(tài)。
不過,新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上的各類企業(yè)均已布局,動(dòng)力電池企業(yè)、原材料企業(yè)都利用各自的優(yōu)勢(shì)開始動(dòng)力電池的回收業(yè)務(wù)。
千億元的動(dòng)力電池回收市場(chǎng)
不同于汽油燃燒后消散在空氣中,動(dòng)力電池一直跟隨在汽車左右。而動(dòng)力電池有自身的使用壽命上限,在不斷的充放電循環(huán)后,電池的容量會(huì)衰減,續(xù)航顯著下降。當(dāng)容量衰減到80%時(shí),已經(jīng)不再適合汽車行駛使用。
新能源汽車動(dòng)力電池的普遍理論壽命能達(dá)到8年,或?qū)?yīng)里程10萬(wàn)公里,但在實(shí)際使用過程中,通常只有4—6年的壽命。
中國(guó)在2013年之后迎來(lái)新能源汽車的熱潮,并從2015年開始至2020年連續(xù)6年成為新能源汽車產(chǎn)銷第一大國(guó)。按照使用壽命的上限,我國(guó)2018年已經(jīng)迎來(lái)了動(dòng)力電池的第一波退役高潮。
數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)動(dòng)力電池報(bào)廢量從2017年的2.78萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2018年的6.39萬(wàn)噸,2019年約為13.65萬(wàn)噸,2020年則超過20萬(wàn)噸(約為 25GWh),年增長(zhǎng)速率均在一倍左右。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)近年來(lái)動(dòng)力電池報(bào)廢量
相比之下,中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2020 年中國(guó)國(guó)動(dòng)力電池累計(jì)銷量為 65.9GWh。
而基于目前仍在持續(xù)火熱的新能源汽車市場(chǎng),根據(jù)相關(guān)研究預(yù)測(cè),到2025年,中國(guó)退役電池包數(shù)將達(dá)到100萬(wàn)包,退役電池量達(dá)到93GWh。
而根據(jù)國(guó)際能源署預(yù)計(jì),2030年左右全球鋰離子電池回收市場(chǎng)將增長(zhǎng)到200億歐元(約合人民幣1547億元),中國(guó)則將成為最大市場(chǎng)。
動(dòng)力電池回收不僅僅是因?yàn)槠涞搅耸褂脡勖舷蓿且驗(yàn)槠鋵?duì)環(huán)保影響頗大,同時(shí)對(duì)資源的重復(fù)利用有重大意義。
動(dòng)力電池電解液中含有六氟磷酸鋰等高毒性物質(zhì)和揮發(fā)物,如果處理不當(dāng),大量的退役電池將會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不良影響。同時(shí),如果拆解過程中操作不當(dāng),也會(huì)引發(fā)燃爆、觸電和腐蝕等安全隱患。
資源的循環(huán)利用則是動(dòng)力電池回收中更為重要的一點(diǎn)。動(dòng)力電池特別是三元鋰電池中含有鋰、鎳、鈷、錳等重要稀有金屬元素,廢舊磷酸鐵鋰電池中鋰含量也達(dá)到1.10%。
在新能源汽車市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)的情況下,將貴重的稀有元素回收既能實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用,也能緩解原材料的供應(yīng)問題并具備成本經(jīng)濟(jì)性。鎳、鈷、錳、鋰等金屬在動(dòng)力電池內(nèi)使用量大,但國(guó)內(nèi)資源匱乏,如鈷原料95%依賴進(jìn)口,其中電池用鈷占比80%。而目前鎳、鈷、錳金屬回收率可達(dá)99%以上,有著巨大的價(jià)值。
目前,動(dòng)力電池的回收主要有兩種方式:梯次利用和拆解再生。
梯次利用是讓退役的動(dòng)力電池應(yīng)用于其他領(lǐng)域。動(dòng)力電池實(shí)際容量降低到原來(lái)的80% 后,雖然不再適用于汽車,但卻依然可用于動(dòng)力和續(xù)航需求較弱的低速電動(dòng)車、通信基站和儲(chǔ)能設(shè)備等。
拆解再生則是讓電池徹底報(bào)廢,對(duì)廢舊電池進(jìn)行拆解、破碎、分選、材料修復(fù)或冶煉,提取鋰、鈷、鎳、錳等金屬元素,然后利用這些材料再造電池。
對(duì)于動(dòng)力電池不同的類別和特性,也分別適合于不同的退役路徑。磷酸鐵鋰電池由于具有更好的循環(huán)充放電壽命(一般為 2000 次至 6000 次)且稀有金屬含量少,更加適合梯次利用。而退役的三元鋰電池循環(huán)充放電壽命較低(一般為 800 次至 2000 次),且由于其含有稀有金屬(鎳 12.1%、鈷 3%、鋰 1.9%),更適合直接再生利用。
同時(shí),目前來(lái)說(shuō),由于我國(guó)早期的新能源汽車動(dòng)力電池以磷酸鐵鋰電池為主(2017年才被三元鋰超越),目前退役的也多為磷酸鐵鋰電池,但從2022年以后,三元鋰電池的退役潮也將來(lái)臨。
目前缺乏完善的回收標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)制
和即將迎來(lái)爆發(fā)的市場(chǎng)相比,國(guó)內(nèi)的動(dòng)力電池市場(chǎng)其實(shí)是缺乏完善的標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)制的。
從新能源汽車發(fā)展之初,國(guó)家就對(duì)動(dòng)力電池的回收有所關(guān)注,但直到2018年7月,工信部才在《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》中首次公布了衢州華友、贛州豪鵬、格林美、湖南邦普、光華科技5家動(dòng)力電池回收企業(yè)白名單,開始正式推進(jìn)動(dòng)力電池回收標(biāo)準(zhǔn)體系的建立。
之所以僅有五家企業(yè)入圍,是因?yàn)閯?dòng)力電池的回收還是有比較高的門檻。
以梯次利用的回收為例,動(dòng)力電池通常是根據(jù)不同車企的特定車型定制,不同車企的動(dòng)力電池之間,結(jié)構(gòu)、規(guī)格和參數(shù)存在較大差異。即使是同一車企同一車型同一批次的動(dòng)力電池,到了退役時(shí)間,其剩余容量、電壓和內(nèi)阻也不會(huì)完全一樣。
這增加了對(duì)退役動(dòng)力電池梯次利用的難度和成本。電池回收后,需要先進(jìn)行檢測(cè),然后根據(jù)不同來(lái)源、不同規(guī)格和不同容量進(jìn)行分類,最后才是重組再利用。
企業(yè)進(jìn)入“白名單””,意味著其在回收的資質(zhì)、渠道、技術(shù)及規(guī)模等方面具備了較完善的體系和運(yùn)營(yíng)能力。然而,白名單并不具有強(qiáng)制排他性,面對(duì)巨大的市場(chǎng),大量沒有回收資質(zhì)的企業(yè)涌進(jìn)來(lái)。
由于缺少較為完善的回收評(píng)估體系,目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池回收沒有明確的定價(jià)機(jī)制,很多不正規(guī)的市場(chǎng)都采取競(jìng)價(jià)的方式回收電池,這些缺乏資質(zhì)的企業(yè)也愿意給車主更高的回收價(jià)格,電池便難以流到正規(guī)企業(yè)手中。
完善的回收評(píng)估體系涉及多個(gè)方面,動(dòng)力電池到底在全生命周期的哪個(gè)階段退役,什么狀態(tài)退役,如何對(duì)其進(jìn)行全方位評(píng)估,都是不容易解決的問題。目前,第三方企業(yè)很難從車企或電池企業(yè)拿到數(shù)據(jù),無(wú)法利用大數(shù)據(jù)手段對(duì)電池壽命進(jìn)行評(píng)估,只能對(duì)電池進(jìn)行傳統(tǒng)的拆解檢測(cè)。
回收機(jī)制有待完善,電池回收通道不順,民眾環(huán)保意識(shí)淡薄,都導(dǎo)致動(dòng)力電池的回收難度加大。數(shù)據(jù)顯示,目前市場(chǎng)中有接近8成的動(dòng)力電池沒有流入正規(guī)渠道。
建立完善的動(dòng)力電池回收標(biāo)準(zhǔn)體系仍是最為重要的,國(guó)家也仍在積極推進(jìn)。
今年1月,工信部又公布了第二批《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》企業(yè)名單,包括比亞迪、天津銀隆、廈門鎢業(yè)等22家企業(yè)。
而在3月份,“加快建設(shè)動(dòng)力電池回收利用體系”也出現(xiàn)在2021年的政府工作報(bào)告中,這是有關(guān)“動(dòng)力電池回收”的話題首次登上政府工作報(bào)告。
同時(shí),今年3月29日,全國(guó)新能源汽車退役動(dòng)力電池評(píng)估及交易平臺(tái)發(fā)布會(huì)在佛山舉行,“電池之家”綜合電池交易服務(wù)平臺(tái)正式發(fā)布,該平臺(tái)將探索建立符合我國(guó)國(guó)情的退役動(dòng)力電池回收利用體系。
多個(gè)企業(yè)早已布局
標(biāo)準(zhǔn)和體系的建立當(dāng)然離不開動(dòng)力電池回收企業(yè)的參與。目前,包括動(dòng)力電池企業(yè)、原材料企業(yè)在內(nèi)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)均有布局。
原材料企業(yè)則因?yàn)閯?dòng)力電池的回收過程和原材料制造有技術(shù)同源性更具成本優(yōu)勢(shì)。格林美、湖南邦普等企業(yè)就是將回收來(lái)的動(dòng)力電池拆解再造為三元前驅(qū)體(三元鋰的原料),然后供應(yīng)給動(dòng)力電池企業(yè)。
其中,格林美由于上市公司的身份更受關(guān)注,其也是目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池回收領(lǐng)域的代表企業(yè),最初以電子廢棄物(家電、小型電池)的回收起家,2015年進(jìn)入到動(dòng)力電池回收領(lǐng)域。
格林美華中地區(qū)電池材料再造中心
目前,包括動(dòng)力電池回收業(yè)務(wù)在內(nèi)的新能源鋰電材料業(yè)務(wù)已成為其主要業(yè)務(wù)。2019 年財(cái)報(bào)顯示,格林美全年實(shí)現(xiàn)收入143.54 億元,其中新能源鋰電材料業(yè)務(wù)收入89.7 億,占比超過60%。
不過,格林美的電池材料供應(yīng)不完全依賴于電池回收,其也與上游金屬礦山展開合作保證材料供應(yīng),如2018年投資的印尼鎳礦項(xiàng)目。
其余幾家則基本都是動(dòng)力電池企業(yè)和原材料企業(yè)持股或建立的子公司。衢州華友(華友循環(huán))是華友鈷業(yè)的全資子公司,華友鈷業(yè)在加碼上游資源布局、購(gòu)買礦產(chǎn)資源的同時(shí),布局下游的回收產(chǎn)業(yè),可以拓寬在鈷資源領(lǐng)域原料供應(yīng)的渠道,保證資源供應(yīng)穩(wěn)定與成本穩(wěn)定。
湖南邦普是邦普集團(tuán)的全資子公司,而邦普集團(tuán)則在2013和2015年連續(xù)被寧德時(shí)代增持,目前被后者占有52.88%的股權(quán),為其控股股東。
官網(wǎng)顯示,湖南邦普目前年回收處理廢舊電池總量超過6000噸,年生產(chǎn)鎳鈷錳氫氧化物(三元前驅(qū)體)、鎳鈷錳酸鋰(三元材料)、鈷酸鋰、氯化鈷、硫酸鎳、硫酸鈷和四氧化三鈷達(dá)4500噸。
湖南邦普實(shí)際上已經(jīng)成為是寧德時(shí)代旗下重要的子公司。2019年年報(bào)顯示,寧德時(shí)代實(shí)現(xiàn)營(yíng)收457.88億元,歸屬上市公司股東的凈利潤(rùn)45.6億元。其中,湖南邦普貢獻(xiàn)營(yíng)收51.55億元,實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)6.39億元,對(duì)其利潤(rùn)貢獻(xiàn)超過10%。
當(dāng)然,這些企業(yè)也并非完全的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,格林美和邦普都生產(chǎn)三元前驅(qū)體,但寧德時(shí)代也是格林美的重要客戶。
動(dòng)力電池企業(yè)參與進(jìn)來(lái),意在提高原料的議價(jià)能力,降低電池生產(chǎn)成本。同時(shí),從生產(chǎn)責(zé)任的要求看,動(dòng)力電池生產(chǎn)商也有動(dòng)力電池回收的義務(wù)。
結(jié)語(yǔ)
動(dòng)力電池回收是新能源汽車領(lǐng)域的關(guān)鍵環(huán)節(jié),環(huán)保要求和資源循環(huán)利用意義都尤為重要。
整體來(lái)看,國(guó)內(nèi)的動(dòng)力電池回收市場(chǎng)還處于剛剛起量的階段,標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)制正在逐步完善,企業(yè)也都已開始布局,未來(lái)廣大的市場(chǎng)確定無(wú)疑。
而在這個(gè)過程中,不僅僅需要政府不斷完善體系、企業(yè)積極擔(dān)負(fù)責(zé)任,也需要消費(fèi)者提升環(huán)保意識(shí),只有全社會(huì)有效配合,才能使新能源產(chǎn)業(yè)形成良好的閉環(huán)。
(責(zé)任編輯:子蕊)
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