汽車電動化已成為大趨勢。然而,持續(xù)高速增長的巨量電池需求,推動了上游資源價格的暴漲,尤其是鎳、鈷、鋰等金屬,近年來價格上漲甚至超過10倍。建立一個成熟的電池回收再利用體系,對于從根本上緩解當前和未來供應(yīng)鏈問題、推動中國從新能源汽車大國走向新能源汽車強國,有著重要且積極的意義。
燃油車時代,中國輸在了起跑線。新能源汽車時代,中國企業(yè)技術(shù)上已經(jīng)走到了世界前列,產(chǎn)能上更是遙遙領(lǐng)先,借助循環(huán)再利用補上資源短板后,產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢必將更為穩(wěn)固。
【上篇】千億市場:動力電池回收高峰期到來
李少鵬 覃秘 陳嘯雨
“今年上半年,我們動力再生公司做了9000多噸(電池),超過了去年一年的量。現(xiàn)在倉庫里堆滿了報廢電池,正在擴產(chǎn)。”8月2日,格林美(武漢)城市礦產(chǎn)循環(huán)產(chǎn)業(yè)園副總經(jīng)理、武漢動力電池再生技術(shù)有限公司董事長張宇平介紹。
就在此前一天,工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司召開新能源汽車動力電池綜合利用工作座談會時,相關(guān)負責人表示將研究制定《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理辦法》和行業(yè)急需標準,健全動力電池回收利用體系,支持柔性拆解、高效再生利用等一批關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和推廣應(yīng)用,持續(xù)實施行業(yè)規(guī)范管理,提高動力電池回收利用水平。
總體上看,中國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)跑到了全球前列,循環(huán)再利用可以補上資源短缺的短板。“眼下,動力電池回收利用市場相當火爆,大量資金涌入,大家都期望能在千億級的市場分一杯羹。此時要尤為冷靜,腳踏實地,真正實現(xiàn)從綠色能源到綠色回收。”張宇平說。
山東裕航特種合金裝備有限公司工人在生產(chǎn)新能源汽車電池托盤 范長國 / 攝
為什么在這兩年,建立動力電池回收系統(tǒng)突然成了一件迫在眉睫的事情?因為新能源車“井噴”了。
2015年至2020年,我國全年動力電池裝機量從16GWh增長至63.6GWh,年復(fù)合增長率超過50%。到了2021年,我國全年動力電池裝機量達到154.5GWh,占全球總裝機量的52%。中汽協(xié)最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)則顯示,2022年1至7月,我國動力電池裝機量達到134.3GWh,同比增長高達110.6%。
新能源汽車猛踩油門,讓動力電池回收的問題愈發(fā)急迫�?紤]到動力電池的平均4~6年的有效壽命以及5~8年的使用年限,結(jié)合2014年開始的電動車快速普及,2021年底,我國迎來了第一批電池退役高峰。
事實上,在新能源車高速發(fā)展的同時,動力電池回收行業(yè)并沒有閑著,而是在積極完善自身體系。2017年2月出臺的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》提到,鼓勵電池生產(chǎn)企業(yè)與綜合利用企業(yè)合作,在保證安全可控的前提下,按照先梯次利用后再生利用原則,對廢舊動力蓄電池開展多層次、多用途的合理利用。
“動力電池回收利用體系的建設(shè)是一個循序漸進、不斷完善的過程。”工信部節(jié)能司副司長尤勇表示,當前動力電池的回收利用市場正在發(fā)生深刻變化,在市場作用驅(qū)動下,動力電池回收利用商業(yè)模式正在不斷創(chuàng)新,產(chǎn)業(yè)鏈分工也更加細化。
動力電池回收產(chǎn)業(yè)取得的成績有目共睹。工信部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,目前我國已在31個省區(qū)市326個地市級行政區(qū)建立了1萬多個回收服務(wù)網(wǎng)點。據(jù)國家動力電池溯源平臺數(shù)據(jù)分析,截至今年3月底,我國再生利用企業(yè)已資源化回收處置6.4萬噸廢舊動力電池,梯次利用已處置7016噸廢舊動力電池,并以此生產(chǎn)了780MWh的梯次產(chǎn)品。
急速增長的新能源車市場,帶來動力電池批量退役的巨大壓力。基于動力電池產(chǎn)銷量和生命周期,相關(guān)部門預(yù)計,到2025年我國動力電池累計退役量將達到108萬噸。若不能得到恰當處置,如此巨量的退役電池既是對資源的浪費,也對環(huán)境危害甚大。
如何把現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)勢、回收體系優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢、效益優(yōu)勢,成為行業(yè)上下普遍關(guān)心的問題。廣汽集團董事長曾慶洪認為,需要制定長期的發(fā)展規(guī)劃,嚴控資源開采,加快電池回收的體系建設(shè),突破核心技術(shù),加強協(xié)調(diào)合作促進動力電池產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
“邦普循環(huán)鎳鈷錳的回收率已經(jīng)達到了99.3%,鋰的回收率達到了90%以上。”7月下旬在四川宜賓舉行的2022世界動力電池大會上,寧德時代董事長曾毓群表示,礦產(chǎn)資源并不是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸,電池里面絕大部分材料都可以循環(huán)利用。邦普循環(huán)是寧德時代控股子公司,也是國內(nèi)領(lǐng)先的廢舊電池循環(huán)利用企業(yè)。
與大眾通常的認知不同,在專業(yè)人士看來,資源再生只是電池報廢后的最后一步,在此之前,要盡可能地進行梯次利用,做到物盡其用。具體來說,是指對廢舊動力蓄電池進行必要的檢驗檢測、分類、拆分、電池修復(fù)或重組為梯次產(chǎn)品,使其可應(yīng)用至其他領(lǐng)域的過程。難度是顯而易見的。退役電池究竟還能不能用、怎么用?這需要識別判斷。相比于新電池,退役電池的安全性和性能之間差異較大,在梯次利用前需要對電池狀態(tài)的價值進行判斷,并評估其剩余壽命和安全性。
一些示范項目的成功運營,增加了梯次利用從業(yè)者的信心。去年7月,南京地區(qū)100臺順豐電動三輪車參與了順豐集團與華友鈷業(yè)合作開展的鉛酸電池換鋰電池測試項目。測試結(jié)果顯示,梯次利用鋰電池相較普通鉛酸電池,重量輕、動力強、續(xù)航長、充電速度快,目前已安全行駛50萬公里。
據(jù)華友鈷業(yè)相關(guān)負責人介紹,公司打造了“城市智慧能源互聯(lián)網(wǎng)梯次利用”服務(wù)模型,積極推進物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、新能源儲能等領(lǐng)域的梯次鋰電池應(yīng)用,包括5G無人物流車、外賣或快遞電動車、城市環(huán)衛(wèi)電動車等應(yīng)用場景,已在北京、上海、深圳、廣州等60多個城市運營。
經(jīng)濟價值是推動行業(yè)進步的源動力。華友鈷業(yè)總裁助理、華友循環(huán)總經(jīng)理鮑偉介紹,回收行業(yè)通過梯次利用和再生利用,使鋰電池全生命周期的成本降低了20%以上。
七部委明確規(guī)定 :新能源汽車電池誰生產(chǎn)誰回收(圖片來源 :視覺中國)
“行業(yè)前景廣闊、梯次利用示范效應(yīng)明顯、再生技術(shù)已取得突破等,讓大家嗅到商機。”有接受采訪的業(yè)內(nèi)人士表示,近兩年受鋰電上游原材料價格大漲等因素影響,資本大量涌入。據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2020年電池回收相關(guān)企業(yè)注冊量為6609家,2021年新增2.8萬家,預(yù)計2022年注冊量將突破4萬家。
在回收渠道方面,截至2022年1月,工信部認定的新能源汽車動力蓄電池回收服務(wù)網(wǎng)點共14899個。早在2018年,工信部發(fā)布了《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》企業(yè)名單(第一批),華友鈷業(yè)、格林美、邦普循環(huán)、光華科技和贛州豪鵬5家企業(yè)入選,被業(yè)內(nèi)稱為“白名單”或“正規(guī)軍”。截至目前,白名單企業(yè)已有47家,其中近20家擁有再生資質(zhì)(部分企業(yè)擁有多個資質(zhì))。
“行業(yè)還沒完全發(fā)展好就開始內(nèi)卷了,這不是我們應(yīng)當提倡的。”中國工程院院士孫逢春表示,要謹防回而不收、收而不用、收而濫用等問題。
據(jù)了解,武漢動力再生目前聚集了10多名博士,圍繞動力電池的梯次利用和再生等進行技術(shù)攻關(guān)。張宇平介紹:“以鋰為例,如果回收率能提升一個百分點,每噸(廢舊電池)的再生價值就可以提升幾千元。”新能源汽車產(chǎn)業(yè),中國有先發(fā)優(yōu)勢。動力電池產(chǎn)業(yè),中國產(chǎn)能占據(jù)全球一半以上,規(guī)模優(yōu)勢明顯,技術(shù)上也處于全球領(lǐng)先。如果能把回收再利用這個環(huán)節(jié)做好,就可以形成完整的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán),真正實現(xiàn)綠色發(fā)展。
【下篇】突破資源瓶頸,補齊產(chǎn)業(yè)短板
對于動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展邏輯,企業(yè)家們的說法很直白。“為什么要做循環(huán)?因為天然礦山不夠用嘛!廢舊電池通過回收再利用,既解決了環(huán)保問題,又得到了寶貴的資源,還能有錢賺,何樂而不為?”格林美董事長許開華此前在接受采訪時表示,格林美已在武漢、荊門、無錫、天津等地建設(shè)了5個動力電池回收與處置基地。
還有一種更為宏大的表述,那就是補齊中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的短板,進一步提升中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)在全球的地位和話語權(quán)。
“做新能源汽車,做動力電池,到底誰在賺錢?”8月15日,第二屆新能源電池及關(guān)鍵核心材料的前沿技術(shù)與智能制造高峰論壇在成都召開,3周前宜賓論壇的焦點爭議再次被拋出。全行業(yè)持續(xù)熱議的背后,是產(chǎn)業(yè)鏈上下游利益分配的不均。
“動力電池成本已占到汽車(成本)的40%、50%、60%,等于我們給寧德時代打工。”廣汽集團董事長曾慶洪說。寧德時代也很委屈,寧德時代董事長曾毓群說:“在產(chǎn)業(yè)的高速增長中,上游原材料的炒作帶來了產(chǎn)業(yè)鏈短期的困擾。碳酸鋰、PVDF(聚偏二氟乙烯)、六氟磷酸鋰等原材料在一年時間內(nèi)出現(xiàn)了價格暴漲。”
鄭州一萬輛出租車全面推行電動化。8月14日,鄭州西三環(huán)建設(shè)路附近的 一個新能源汽車充電站停靠多輛出租車充電(圖片來源 :視覺中國)
如何解決供需矛盾?循環(huán)再利用成為業(yè)內(nèi)共識。
“電池不同于石油,絕大部分材料都是可以循環(huán)利用的。”曾毓群說,預(yù)計到2035年,對退役電池材料的循環(huán)利用就可以滿足大部分的市場需求。
機構(gòu)的態(tài)度也普遍樂觀。長江證券相關(guān)研報認為,預(yù)計2030年通過回收獲得的鋰、鎳、鈷分別占同期需求量的31.4%、26.8%、29.3%。億歐智庫則作出了鋰資源戰(zhàn)略規(guī)劃的“三部曲”預(yù)測:2030年實現(xiàn)“鋰達峰”,2040年實現(xiàn)鋰自足,2050年實現(xiàn)鋰內(nèi)循環(huán)。即到2040年,我國的鋰資源將實現(xiàn)國內(nèi)開采和使用的自給自足。到2050年,僅依靠鋰資源的回收,就可以滿足動力電池和儲能行業(yè)對鋰鹽的需求,最后形成鋰資源自足內(nèi)循環(huán)和零新開采的局面。
據(jù)光大證券報告,當動力電池退役時,其電池容量一般只下降到原性能的80%。在電池性能仍維持在20%~80%時,測評通過的退役動力電池可用于低功率電動車、電網(wǎng)儲能、家庭儲能等領(lǐng)域,當電池性能低于20%時,再進入報廢處理環(huán)節(jié)。
邏輯很容易理解。武漢動力再生董事長張宇平打比方說,一個優(yōu)秀的運動員,隨著年齡的增長,可能參加不了最頂級的賽事了,但也沒有必要就此閑下來,還可以做很多其他的工作。“電池也一樣,我們費了那么多功夫,把電池做得那么好,用一次就不要了嗎?換個場景,完全可以再用的。”
“截至2021年底,公司使用梯次電池的基站已經(jīng)有約50萬個。”中國鐵塔相關(guān)負責人介紹,這些基站遍布31個省份,總計使用了51萬組梯次電池,累計使用量達3GWh,相當于5萬輛乘用電動車的廢舊電池。近年來,工信部會同有關(guān)部門制定了適合我國國情的動力電池回收利用管理政策及標準體系,并在京津冀等17個地區(qū)及中國鐵塔公司開展了動力電池回收利用試點。
延長電池的使用壽命,成為“減碳”的首要選擇。根據(jù)國際清潔交通委員會(ICCT)的研究:從全生命周期來看,新能源車每公里的二氧化碳排放量約為130g,但若能對廢舊的動力電池進行梯次運用、再生應(yīng)用,其所對應(yīng)的新能源車每公里碳排放量將分別下降22g、4g,進而顯著降低新能源車全生命周期的碳排放量。
國家動力電池溯源管理平臺,為我國動力電池的回收再利用提供了大數(shù)據(jù)支撐。北京理工大學教授、中國工業(yè)節(jié)能與清潔生產(chǎn)協(xié)會新能源電池回收利用專業(yè)委員會副主任兼秘書長王震坡介紹,該平臺已接入車輛超1000萬輛,電池包超1400萬套,電量超500GWh,基本能夠?qū)崿F(xiàn)全國90%以上的電池信息錄入,溯源整體管理可控。
“動力電池回收技術(shù)是電池的再制造,如何把退役的各種各樣的電池實行再裝配,本身就是一個技術(shù)挑戰(zhàn)。”許開華認為,動力電池要從源頭進行綠色設(shè)計,回收要有強制的準入門檻和規(guī)范,形成高度有序、高度規(guī)范、上下游責任分工明確的綠色發(fā)展體系。
“拆解一兩種電池不難,但是幾千種電池呢?”張宇平說,拆解是動力電池回收再利用的一個關(guān)鍵痛點。由于設(shè)計思路、材料選擇等多方面的不同,動力電池的型號類型非常繁雜,極大地提高了回收企業(yè)拆解或利用退役動力電池的難度。一方面,一套拆解或者回收方案很難應(yīng)用到所有動力電池上;另一方面,只有形成規(guī)模效應(yīng)才能提高效率降低成本。
此外,眾多資金的涌入,推升了廢舊電池的市場價格,導(dǎo)致回收利用的經(jīng)濟性欠佳�;厥照龢O金屬,一度是電池回收行業(yè)中利潤豐厚的一個環(huán)節(jié),隨著相關(guān)金屬價格的大幅上漲,原材料往往被“搶走”。“前幾年,磷酸鐵鋰電池企業(yè)要付費給我們拆解,我們收危廢處理費,現(xiàn)在市場上有人出高價買走他們的廢舊電池。”江西一家動力電池再生企業(yè)的負責人介紹。
當前,國內(nèi)動力電池回收再利用仍面臨市場機制成熟度不高,各環(huán)節(jié)涉及企業(yè)多、信息不暢通等挑戰(zhàn)。中國工程院院士孫逢春建議,要強化產(chǎn)品循環(huán)利用效率和設(shè)計理念,強化動力電池能源屬性,弱化其高價值電動汽車部件屬性;追求適合場景和滿足需求的續(xù)航里程,節(jié)能降耗;大力推廣換電模式、車電分離,以及高效和長壽命電池。
8月18日,在上汽集團乘用車寧德基地總裝車間,工人在新能源汽車生產(chǎn)線上作業(yè)。新華社 魏培全 攝
提升國際產(chǎn)業(yè)話語權(quán)
歐盟公布的《新電池法》提案已于2022年2月獲得了歐盟環(huán)境、公共衛(wèi)生和食品安全委員會(ENVI)的通過,其中第八條規(guī)定:到2030年,鈷、鉛、鋰、鎳再生原材料含量占比分別達到12%、85%、4%、4%;到2035年則提升至20%、85%、10%、12%。
“在此背景下,中國電池企業(yè)需要加大對再生材料的利用,加強相應(yīng)的供應(yīng)鏈建設(shè),不然就會被擋在門外。”億緯鋰能相關(guān)負責人稱。自2024年起,格林美承諾向億緯鋰能供應(yīng)每年1萬噸以上的回收產(chǎn)出鎳產(chǎn)品,合作期限自產(chǎn)品供應(yīng)開始延續(xù)10年。
美國也有保障電池供應(yīng)鏈安全及環(huán)保方面的規(guī)定。《美國國家鋰電發(fā)展藍圖2021-2030》中提到,要實現(xiàn)鋰電池報廢再利用和關(guān)鍵原材料的規(guī)�;厥�,在美國建立一個完整的具有競爭力的鋰電池回收價值鏈。
據(jù)國際能源署數(shù)據(jù),2021年,全球新能源車銷量近660萬輛,其中中國新能源車銷量近330萬輛,同比增長近兩倍,并且以一國之力就超過了2020年全球的總銷量。而且,銷量前15名中,自主品牌占據(jù)了12席。另據(jù)韓國研究機構(gòu)SNE Research數(shù)據(jù),今年上半年,在全球動力電池市場上,前十大公司中有6家是中國公司,合計市場占有率超過一半。
7月23日,四川宜賓,世界動力電池大會動力電池綠色低碳出行展覽會免費向市民開放(圖片來源 :視覺中國)
(責任編輯:子蕊)
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