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深度剖析锂电池回收产业:归宿、玩家和“移动矿山”

作者:中国储能网新闻中心 来源:盖世汽车 发布时间:2022-08-14 浏览:

中国储能网讯:伴随着新能源汽车渗透率的上升,电动汽车中的动力电池作为区别于传统燃油汽车的标志性部件,也挤占了新能源汽车中的大部分价值量。

车载动力电池向来有“新能源汽车的心脏”之称。正如器官会衰竭,动力电池属于消耗品,随着充电次数的增多,电池的整体性能也会逐渐衰减。衰减至一定程度时其续航能力大打折扣,基本不再适用于车辆,退役的时刻也就到了。电池的容量虽然衰减了,但电池里的各类元素还“正当壮年”,完全可以继续在其他岗位上发挥作用。

据国内咨询机构统计,2026年国内累计退役动力电池规模或可达到约70万吨(约100Gwh);至2030年,我国的动力电池预期将为230万吨。

市场的广阔前景就在眼前,如何掌握回收渠道、在混沌的市场中占据有利地位,成为车企以及动力电池企业需要思考的下个课题。

何以解忧?唯有动力电池回收

去年以来,动力电池中的金属材料价格出现明显上涨,其中以电池级碳酸锂和电解钴为甚。据华友循环统计,从2021年初至2022年3月,电池级碳酸锂价格已经从近5万元/吨飞涨至超过50万元/吨,电解钴价格则从27万元/吨跳涨至超过55万元/吨。

原材料价格波动传导至下游的后果,将由车企和消费者买单。涨价成了今年新能源车的主基调,今年年初,零跑、极氪、小鹏、广汽埃安等品牌车型均涨价了数千甚至数万元。

在7月21日的2022世界动力电池大会上,广汽集团董事长曾庆红诉苦道,“目前动力电池成本占汽车总成本的60%,我们现在不是在给宁德时代打工吗?”可见,除了消费者,车企也在为电池的高价承压,这无疑十分不利于新能源终端市场发展。

另外,从安全及环保角度考虑,电池退役后,未经妥善处理将威胁公众安全,造成环境污染。电池正极材料中含镍、钴等重金属,不经过专业回收处理,会造成重金属污染,此外电解液溶解在水中也极易造成氟污染。

此时,动力电池回收就成了最优解。从产业链角度考虑,发展退役动力蓄电池梯次利用,配合光伏储能,同时做好退役动力蓄电池环保处理,充分挖掘动力电池全生命周期的价值,打造全产业链的环保工业,有利于产业健康、有序发展。

因此,动力电池回收处理成为动力电池产业链的关键一环。

动力电池的“后半生”

从装车到拆解回收,一块车载动力电池会这样度过一生:

服役5-8年,电池包容量衰减,送至4s店进行检测、更换电芯。拆解出的电芯送至储能电站等场景进行梯次利用,当容量衰减至更低,电池达到寿命极限,则需要进一步拆解回收,将其中的镍、钴、锰进行再生利用。

梯次利用和拆解回收,是目前动力电池回收的两种主流方式。

梯次利用是将容量衰减后剩余容量较高的电池降级使用,退而求其次用于储能、电信基站、对里程要求不高的低速电动车等场景;而拆解回收则是通过放电、拆解、粉碎、提取等多个环节,提炼回收锂、钴、镍等有价金属,成为制造新电池的原材料。

简单而言,动力电池的后半生可以概括为一条路线:梯次利用—拆解回收—回到最初起点。

退役电池的去向看起来已经很清晰了,不过,于动力电池回收行业而言,电池型号繁多,标准不一,这在无形中拉高了回收利用的难度,也因此在短时间内还难以形成规模效应。

正规军难敌小作坊 灰产生意亟待规范

中国是最大的动力电池市场。根据中国汽车动力电池产业创新联盟的统计,2013-2021年,中国动力电池装车量从0.8GWh上升至154.5GWh,复合年均增长率为93.1%,呈现出明显的上升态势。

面对市场的巨大前景,各路玩家蜂拥而至。华友循环发现,目前市面上的电池回收企业除了部分来源于环保产业之外,主要为原本就存在于市场中的材料生产企业。由于从天然矿源拿到资源面临困难,要想确保能够掌控资源,就必须进入新的资源渠道,也就是电池回收这座“城市矿山”。

工信部公布的三批新能源汽车动力电池回收行业“白名单”中,有包括华友循环在内的47家企业被认定具备电池回收处理的资质。

但在现实中,许多白名单中的企业回收产能被闲置,反而是信奉“价高者得”的非正规军占据了市场上风,形成“灰产生意”。

随着大宗商品价格的上涨,加之定价机制不明确,电池回收价格也屡创新高,回收的折扣系数甚至出现倒挂现象。通常动力电池的折扣系数(废料价/新货价)为60-80%,但目前的折扣系数最高可达130%,这一数据背后反映出“加价回收”的市场现象。

针对这一现象,浙江华友循环科技有限公司副总经理高威乔解释道,“回收一般都是以镍钴价格为计价基准,铜锂不计价。然而由于锂价上涨,大家开始将锂的价格纳入考量,这就出现了倒挂现象。”

通常来说,白名单内的企业经营更加规范,若要符合国家标准,需要将环保、安全等因素都纳入考量,这就需要大量成本的投入。

相比之下,游离在行业规范之外的小作坊综合拆解成本远低于正规企业,因此在C端往往可以给出更高的回收价格。

灵活的渠道和竞价优势使得大量废旧电池在回收环节流向“小作坊”。据中国汽车技术研究中心数据,截至2020年,我国累计退役动力电池超20万吨,但其中流向规范渠道的电池只有约3万吨。以至于在电池回收领域,一直都有“正规军不敌小作坊”的说法。

电池流入缺乏资质的黑作坊手中,不仅会带来安全性、环保的风险,市场的秩序也会被搅乱。规模庞大的灰色产业生意亟待规范,对于当前存在的退役动力电池回收的问题,工信部表示下一步将从法规、政策、技术、标准、产业等方面加快推动新能源汽车动力电池回收利用,包括加快推进相关立法、完善回收利用体系、加强技术创新、深化试点示范等。

当然,整顿市场不仅需要政策层面的支持和规范作为“他律”,也需要正规军达成共识,形成行业内的“自律”。

打造动力电池全生命周期 华友实现电池原料闭环回收

高威乔认为,电池回收中的湿法冶炼等提取技术并非门槛,真正需要攻克的问题反而是被大家所忽略的。“一块电池包如何议价拿下、包装、运输、储存、拆解,包括如何开发梯次利用的产品应用场景,最后再二次回收,这才是电池回收流程中的关键所在。”

华友循环发现,电池的无害化处置也是回收过程中的一大挑战。如今的动力电池已不仅仅局限于传统电芯-模组-电池包的传统模组结构,刀片电池、CTP等新型电池结构的出现让拆解过程变得更为复杂,破碎、焙烧等工艺过程都需要将安全性问题纳入考量。

尽管动力电池的回收上面临不少渠道和技术上的难题,华友还是坚定地选择成为城市“能源矿工”,并致力于通过全产业链的布局形成电池原材料的“内循环”。

华友钴业是一家从事新能源锂电材料和钴新材料研发、制造的高新技术企业。该公司利用其在资源方面的优势向下游整合,通过华友循环的布局,形成从钴、镍、锂资源开发到前驱体、正极材料再到锂电池梯次利用,最终至再生利用完整的动力蓄电池全生命周期闭环产业链。

此前,宝马集团与华友循环达成合作,将分解后的原材料,例如镍、钴、锂等,提供给宝马的电池供应商,用于生产全新动力电池。此举首次实现了国产电动车动力电池原材料闭环回收,并深化动力电池梯次利用。

这不仅对保护生态环境,提高资源综合利用率具有重要意义,通过双方的深化合作,退役动力电池的剩余价值将得到充分发挥,动力电池原材料开采及生产环节所产生的碳排放也将得以大幅降低。

得益于“原始矿山—冶金材料—锂电材料—移动矿山”的电池全生命周期产业链布局,华友钴业也实现了自身业务的迅速增长和扩张。2015年,该公司于上交所上市,成为钴行业的首家上市公司;去年,华友钴业实现营业收入353.17亿元,同比增长66.69%。

可见,华友循环的动力电池的全生命周期产业链布局不仅对环境与资源意义非凡,其优势还体现于对企业业务增长的帮助,这也为行业内其他企业提供了借鉴。

规模化退役期将至 回收生意将成蓝海市场

据工信部统计,2021年我国新能源汽车销量达352.1万辆,按照乘用车辆电池5-8年的使用年限,大规模的电池退役潮已经在路上。据悉,磷酸铁锂电池含有1.1%的锂,三元系电池则含有12%的镍、5%的钴、7%的锰和1.2%的锂,这无疑是一座巨大的“城市矿山”。

为了将资源掌握在手中,就必须进入新的资源渠道,也就是电池回收这座“城市矿山”。企查查数据显示,我国现存的动力电池回收相关企业超过4万家,其中在2021年成立的企业就有2.4万家。

另外,在电池回收市场铁锂与三元之争的“战况”也将迎来变化。2021年,磷酸铁锂电池的装机量首次超越三元锂电池。华友循环预计,在2026年回收市场的废旧电池将迎来结构性反转,铁锂电池的退役量将超过三元锂,占据回收市场的“半壁江山”。针对这一现象,华友循环认为应该提前对磷酸铁锂的电池回收有所规划。

在市场发展的初期,短期来看,得回收渠道者得天下;长远来看,先进完备的产业链、工艺技术和装备才是企业的核心竞争力。

高威乔认为,目前电池回收产业虽然玩家众多,但经过时间的积累和技术进步,红海终将会变成蓝海。正如过去的电池厂,新能源概念发展的初期曾涌现出上千家电池厂商,然而现在还留存在市场中的却寥寥无几。

正如高威乔所说,“真正能活下来的电池回收企业,一定会有一些特别的点。”

(以上内容根据浙江华友循环科技有限公司副总经理高威乔于2022年7月23日由盖世汽车承办的中国(重庆)国际绿色低碳及循环发展高峰论坛暨碳中和驱动下汽车产业转型升级发表的《深度剖析锂电池回收产业》主题演讲进行理解和整理。)(盖世汽车 林品慧 高威乔)

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关键字:电池回收

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