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萬噸退役電池告訴你,回收沒那么簡單

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年09月02日  

隨著新能源汽車市場的火熱,動力電池退役成為備受關注的話題。


據中國汽車流通協會數據顯示,截止2019年底,全國新能源汽車保有量約380萬輛。根據《中國新能源汽車大數據分析報告(2019)》預計,到2020年,我國退役電池累計約為25GWh(約20萬噸)。其中,退役電池累計梯次利用(回收)量約為14GWh(約14萬噸),直接報廢量約6萬噸。


實現動力電池的回收再利用,既能為企業創造可觀的經濟效益,亦可實現較好的環境效益和社會效益。根據國際市場研究機構MarketsandMarkets最新發布的報告,2019年全球鋰離子電池回收市場規模約為15億美元(約合105億元人民幣),預計到2025年這一數據將增至122億美元(約合852億元人民幣),到2030年,全球鋰離子電池回收市場規模將穩定增至181億美元(約合1263億元人民幣),2025-2030年復合年增長率為8.2%。


作為世界第一大新能源汽車產銷國,在動力電池回收領域,中國擁有巨大的市場空間。但與新能源汽車市場欣欣向榮的趨勢相比,動力電池回收行業尚處于萌芽階段,想要成為專家口中的“藍海”,需要克服的困難還有很多。


體系尚未完善


在國內,針對動力電池回收利用的政策隨著新能源車的發展,一直在更新。在這些政策中,企業依舊是電動汽車動力電池回收的責任主體。


早在2015年,國家發展改革委、工信部等五部委就組織研究制定了《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策(2015年版)》(征求意見稿)。政策提出,中國將建立電動汽車動力電池編碼制度,企業為電動汽車動力電池回收責任主體,但是未做懲罰性規定。


在這之后,2016年12月,國務院辦公廳印發《生產者責任延伸制度推行方案》,明確在新能源汽車動力蓄電池領域推行生產者責任延伸制度。2018年1月,工信部、科技部、環境保護部、交通運輸部、商務部、質檢總局、能源局7部門聯合印發《新能源動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,明確了新能源汽車動力蓄電池回收利用活動各相關主體的責任和管理要求。


今年1月,工信部公布了《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件(2019年本)》(以下簡稱“《規范條件》”)和《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范公告管理暫行辦法(2019年本)》(以下簡稱“《辦法》”)。鼓勵企業建立完整的信息化生產過程管理體系,包括且不限于廢舊動力蓄電池來源、主要參數(類型、容量、產品編碼等)、拆解檢測、綜合利用、產品流向及廢棄物處置措施等內容,建立廢舊動力蓄電池綜合利用數據庫,提高信息化管理和技術水平。


綜上所述,可以發現,我國對廢舊動力蓄電池回收工作的關注較早,相關的政策規范也并未缺席。那么政策帶給企業動力電池回收的壓力大嗎?目前來看,這種規范并不嚴格,仍然以“鼓勵”為主,缺乏強制性管理措施。


中國汽車流通協會會長沈進軍曾在采訪中表示:“動力電池回收就是要從源頭抓起,(第一)生產車企在賣車的時候,政府應該收一筆將,來報廢電池或者是報廢車拆解回收的成本費用。第二,要走市場化的路,政府去回收電池不現實。怎么辦?讓政府拿收來的錢通過招標或者通過市場化的方式由企業、由市場來完成回收,不僅僅是回收,還要拆解、再制造、再利用,要發展循環經濟。”


中國動力蓄電池回收領域正逐漸形成整車廠商、電池廠商以及第三方回收處理企業等多方參與的聯合回收模式。在動力電池回收任務中,承擔主要責任的主機廠,也面臨著兩難的處境。一方面,廢舊電池的所有權掌握在車主手中,主機廠只能依托銷售和售后服務網點進行回收,規模回收并不容易;另一方面,主機廠與回收企業的合作面臨著較高的服務價格,成本支出較大。


回首新能源車市場的發展歷程,政府的補貼與強制規范的作用都不可忽視。以此類推,在動力電池回收過程中,政府行之有效的政策支持與完善的回收體系缺一不可。


回收技術尚未成熟


通常情況下,當動力蓄電池容量衰減至80%以下時,就不能再滿足汽車使用,但“退役”并不等于報廢。當蓄電池容量衰減在20%-40%,可以滿足梯次利用;衰減在40%以上時,就要進行再生處理。


根據動力蓄電池的這種特性,目前處理的辦法主要有兩種:一是梯次利用,用于儲能系統、移動電源、通信基站備份電源等;二是再生利用,即將電池拆解,對原料和金屬提煉后再次使用。


什么是梯次利用?梯次利用就是指將新能源汽車退役下來的廢舊動力蓄電池(蓄電池包/蓄電池模塊/單體蓄電池)應用到其他領域的過程,能夠延長動力蓄電池生命周期,降低成本。


圖片來源:上汽通用五菱官網


以上汽通用五菱為例。日前,上汽通用五菱建成廣西首個“退役動力電池”梯次利用儲能電站,蓄電量高達1000kWh,具備250kW的額定功率。電站采用寶駿E100、寶駿E200研發階段的退役動力電池搭建,利用的儲能殘值,將電池檢測重組達到可利用標準后再進行循環使用。


梯次利用顯然是解決退役電池回收的好方式,但當電池容量衰減在40%以上時,電池的再生利用就成為了所有電池的宿命。再生利用是指對廢舊動力蓄電池進行拆解、破碎、冶煉等處理,以回收其中有價元素為目的的資源化利用過程。由于動力電池體積大、成分復雜,再生利用過程中,技術的突破仍是難點。


中國科學院過程工程研究所研究員孫峙曾表示,就技術路線而言,目前工業應用的方式主要有兩類。一類是火法—濕法聯合回收工藝,即將廢電池通過高溫熔煉制備鈷—鎳—錳合金,再進一步進行濕法分離提純,得到相關產品。另一類是熱解預處理—濕法冶金聯合回收工藝。即首先去除廢電池的有機物,經破碎分選等,得到富含鋰等元素的黑粉,然后將黑粉采用濕法浸出工藝回收其中的有價金屬,進一步制備電池正極材料。


在分解過程中,除了電解液泄漏,在處理過程中還會產生銅鎳等重金屬污染、二次廢渣問題;此外,若處理不當,殘電在倉儲、破解過程中可能會引發自燃、爆炸等。


全國乘用車市場信息聯席會秘書長崔東樹曾表示:“當下,企業對于退役動力蓄電池的殘余價值評估、健康狀態評價、梯次回收利用等相關技術研發相對滯后。”動力電池的回收,還需行業專家協同合作,推動技術創新與應用,突破技術難點。


行業監管需加強


動力電池回收同樣屬于資本與技術密集型的產業,在其發展過程中,如果沒有強力的監管,就會造成真正合規的企業盈利難,動力電池回收市場環境混亂。


目前新能源車市場,投入使用的動力電池主要包括磷酸鐵鋰電池三元電池。磷酸鐵鋰電池中所含有價金屬主要為鋰,當前退役規模較小的情況下,回收其中的材料較難實現盈利。相比之下,三元電池中含有鈷、鎳等稀貴金屬,回收之后的利潤空間較大。


由于三元電池投入應用較晚,前期回收規模較小,這就造成動力電池回收企業目前無法在這一領域大規模盈利。“一方面,受回收渠道不順暢等多方面因素影響,現階段退役電池數量并不多;另一方面,目前退役的動力電池以磷酸鐵鋰為主,這種電池金屬含量少,回收效益偏低。”中國化學與物理電源行業協會秘書長劉彥龍說。


圖片來源:寧德時代


此外,對廢舊電池的評估以及專用技術設備的開發仍需要很多資金投入,成本高、利潤少讓正規的動力電池回收企業面臨著經營困難。與此同時,不規范的“小作坊”隨之誕生。為了降低回收成本,這些“小作坊”大多技術落后、耗能高、污染大,如果這些企業成為動力電池回收利用主體,那么市場秩序必將混亂,最終影響新能源汽車的發展。


為了保證動力電池回收市場的健康發展,行業監管必須不斷加強,對非法回收、倒賣和拆解動力蓄電池的“小作坊”加大打擊力度,同時,不斷強化這一領域的法規。


前景大、挑戰大,這才是動力電池回收所面臨的現狀。但這并不影響眾多企業投身這一領域的熱情。據工信部節能與綜合利用司司長高云虎介紹,截至今年9月,已有89家汽車生產企業在全國設立了5116個動力蓄電池回收服務網點。動力電池回收市場“海大”是真的,但從“海大”到“錢多”,要克服的困難,還有很多。


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