钜大LARGE | 点击量:837次 | 2021年08月11日
百亿新风口 动力锂离子电池回收“艰难”起步
工信部、科技部、环境保护部等七部门印发《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行方法》(以下简称《暂行方法》)。旨在支持开展动力蓄电池回收利用的科学技术研究,引导产学研协作,鼓励开展梯次利用和再生利用,推动动力蓄电池回收利用模式创新。
目前,动力锂离子电池回收利用紧要以梯次利用和有价金属回收为主,在动力锂离子电池范畴,市场最关注的也是梯次利用的模式和拆解回收技术的发展。
即使放眼全球,对动力锂离子电池的再利用和回收也才刚刚起步,处于商业化的初始阶段。数据显示,2016年全球新能源汽车销量为77万辆,其中我国就占据了32万辆的规模,而我国新能源汽车大发展紧要就是从2016年开始。但这又是一个上升迅速规模高达百亿计的巨大市场。
天风证券的研报指出,2016年~2020年加工的动力锂离子电池将于2018年至2025年陆续进入“退役期”。2018年动力锂电回收市场首次迎来高峰,将在将来三年保持高速上升。2018年~2020年全球动力锂电回收市场规模分别为41.40亿元、82.09亿元和131.02亿元。
现阶段我国动力锂离子电池回收技术还远远落后于欧美日韩,在政策配套、产业链配合等都存在较大差距,但政府、公司和资本方都在快速行动,意图迎头赶上。
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-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
新风口袭来
2000年,日本政府就规定加工商对镍氢和锂离子电池负有回收责任,电池回收后运回加工公司解决,政府给予加工公司相应的补助。2011年,通用汽车与Abb开始合作实验要怎么样利用雪佛兰Volt沃蓝达的电池包采集电能回馈电网,并最终实现家用和商用供电。后经尝试,将五组使用过的雪佛兰Volt沃蓝达蓄电池重新整合入一个模块化装置,可支持3-5个美国一般家庭俩小时的电力供应。
“欧美日等国有关环保的严苛要求使得动力锂离子电池的回收很早就提上了日程,目前也在商业化之路上有一定探索,但规模还比较小。”一致关注动力锂离子电池回收市场的一位专家告诉笔者,随着新能源汽车第一大产销国我国开始行动起来,动力锂离子电池回收市场的爆发元年已经来到。
笔者查阅资料并广泛采访市场各方的信息可知,目前动力锂离子电池回收再利用正处于爆发前夜,欧美日韩虽已领先,但更多是在拆解技术方面,但我国正在追赶,梯次再利用已经起步。
早在1994年,日本电池加厂商建立起了一套“电池加工销售—回收—再生解决”的电池回收利用体系。零售商家、汽车销售商和加油站从消费者手中免费收回废旧电池最后由回收公司进行分析。而美国制定了押金制度,促使消费者主动交回废旧电池,但这一阶段更多是拆解回收,由于拆解回收技术的不成熟,拆解成本并不低。
进入2010年后,有关梯次利用再次引爆了动力锂离子电池回收市场。2010年,TUV南德意志集团受到GermanyFederalInstituteforbuilding的委托,参与电动汽车电池阶梯利用的研究项目。该项目规划在德国柏林建立储能使用示范工程,并得到德国能源与气候研究机构的资金支持。此外,德国博世集团还利用宝马的ActiveE和i3纯电动汽车报废的电池建造了2MW/2MWh的大型光伏电站储能系统。但这些项目象征意义远大于商业化。
伴随着新能源汽车产销量的不断快速上升,以及新能源汽车动力锂离子电池第一波报废潮的来临,动力锂离子电池回收商业化已经来临。
《暂行方法》明确鼓励动力锂离子电池的多层次利用,强调动力锂离子电池需按照梯次利用后再生利用的原则,对废旧动力蓄电池开展多层次、多用途的合理利用,并保障不可利用残余物的环保处置。
赛迪顾问的数据显示,预计2020年退役的锂离子电池约50GWh,综合考虑三元材料、磷酸铁锂及钴酸锂回收价值,2020年相关市场空间可达百亿级别。
不过,可以预料的是,动力锂离子电池回收再利用市场的大规模商业化仍困难重重。
回收三重关
动力锂离子电池回收梯次利用亦或是拆解回收稀有金属等,要真正大规模使用,面对着早期电池由于厂家不一质量性能不稳定、拆解技术复杂成本较高,回收政策体系产业链不完善等三重难关。
动力锂离子电池产业链可以分析为加工商、使用商和消费者三端。
作为产业链最上端的动力锂离子电池加工者,目前国内加工公司数量众多,各自技术路线、工艺不同,原材料使用和成本也各有高低。“不同厂商的动力锂离子电池的材料、配方、规格和构造各不相同,这对回收利用技术是个很大的考验。”国家863计划节能与新能源汽车重大项目监理咨询专家组组长王秉刚认为,市场上标准不一的电池,电池回收行业解决起来极其困难。
在梯次利用环节,倘若电池性能不稳定,则完全不能用于储能等市场,只能用于拆解回收。
在2015年之前,由于新能源电动汽车销量非常有限,目前可回收利用的电池有限,导致公司难以形成规模化效应。不能成规模就意味着成本的大幅上升,拆解回收的成本甚至高于购买新电池。
“拆解回收存在的紧要问题在于难以形成规模化效应,在2018年之前,由于新能源汽车的动力锂离子电池还未进入报废端,可供回收利用的电池十分有限,导致公司难以实现批量化的回收利用。”专注于动力锂离子电池回收业务的格林美董秘欧阳铭志认为,梯次利用也存在技术不成熟、解决成本高等问题。
财报显示,格林美每年通过回收循环再造的钴金属量约为4000吨左右。
据了解,一家采用机械法和湿法回收废旧磷酸铁锂离子电池的公司,回收解决1吨废旧磷酸铁锂动力锂离子电池的成本为8540元,而再生材料的收益仅为8110元,亏损430元。由于锂离子电池回收技术路线比较复杂,回收工艺成本高,而除了三元系正极回收价值高外,像锰酸锂、磷酸铁锂系正极回收价值偏低。
有业内人士告诉笔者,在2018年这波动力锂离子电池报废潮中,规模效应下的盈亏平衡点应当可以找到。
政府政策的扶持和补贴则是欧美日韩等国家动力锂离子电池回收再利用得以快速发展的紧要原由。
欧盟从2008年开始强制回收废旧电池,回收费用则由加厂家来负担。美国政府推动建立电池回收利用网络,采取附加环境费的方式,通过消费者购买电池时收取一定数额的手续费和电池加工公司出资一部分回收费。作为产品报废回收的资金支持,同时废旧电池回收公司以协议价将提纯的原材料卖给电池加工公司。
全国人大代表、四川启阳汽车集团董事长王麒在今年两会期间也呼吁,政府应进一步完善相关政策,在政策上给予电池回收利用试点相应的支持和补贴。
我国新势力
中汽协的数据显示,2017年,我国新能源汽车产销量分别达到79.4万辆和77.7万辆,继续三年位居前列,累计保有量达到180万辆,占全球市场保有量50%以上。动力蓄电池作为新能源汽车的核心部件之一,用量随之水涨船高。依据我国化学与物理电源行业协会数据,2017年国内新能源汽车装载动力锂离子电池量达到37.06GWh,同比增幅达21.5%。
如此大的装机量背后自然带来了报废回收再利用热潮。
三月二日,工信部等七部委提出,“支持我国铁塔公司等公司结合各地区试点工作,开展动力蓄电池梯次利用示范工程建设”。此前的2018年初,我国铁塔公司、重庆长安、比亚迪、银隆新能源、沃特玛、国轩高科、桑顿新能源等16家公司签订了新能源汽车动力锂离子电池回收利用战略合作伙伴协议。
“推进新能源汽车动力锂离子电池回收利用,不仅有利于节约资源,保护环境和社会安全,而且有利于我国新能源汽车产业健康发展,促使生态文明建设。”工业和信息化部节能与综合利用司司长高云虎在我国汽车动力锂离子电池产业联盟回收利用分会成立仪式上表示,工信部将积极探索技术经济性强、资源环境友好的多元化回收利用市场模式。
包括骆驼股份、比亚迪、宁德时代、格林美、雄韬股份、国轩高科等多家电池加工及相关公司正在积极布局动力锂离子电池回收利用范畴。
雄韬股份总工程师衣守忠认为,政府可以在现阶段给一些扶持政策,比如税收方面,或者财政补助方面。但是长远发展,还是要通过技术进步来处理,未来可能国家要出台相应的标准,没有回收价值的电池体系,就不准许加工。
三月十日,骆驼股份公布通告称,公司与湖北省谷城县政府就公司在谷城县投资建设动力锂离子电池梯次利用及再加工业园项目达成协议,总投资预计达50亿元,占地1500亩左右。项目全部达产后,将于2025年形成年回收解决约30万吨废旧动力锂离子电池的能力及相应的正极材料加工量力,实现年产值约75亿元。
“电池梯次利用不是伪命题。”比亚迪电池事业群海外销售总经理赵彤在日本国际智能能源周展会上表示,有关电动汽车废旧电池,比亚迪通过进行检验和探测,梯次利用于通讯基站、储能电站等设备;无法梯次利用的电池,将由比亚迪自主研发的全自动动力锂离子电池密闭拆解设备,进行高效拆解,实现电池中所有物质的回收。
CATL更是早在2015年就取得广东邦普控制权并将其纳入合并范围。广东邦普紧要业务为将废旧锂离子电池中的镍钴锰锂等有价金属通过出产、提纯、合成等工艺,加工出锂离子电池材料三元前驱体等,使镍钴锰锂资源在电池产业中实现循环利用。
欧阳铭志认为,将来动力锂离子电池的回收一定是通过整车厂、电池公司、材料公司、梯次利用公司、回收公司之间相互合作,实现互利共赢的完整产业链模式。