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動力電池回收產(chǎn)業(yè)面臨技術(shù)難題

來源:新能源網(wǎng)
時間:2018-03-28 10:01:10
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動力電池回收產(chǎn)業(yè)面臨技術(shù)難題盡管備受資本青睞,但動力電池回收產(chǎn)業(yè)眼下正面臨著尷尬的處境。一方面,今年以來電池生產(chǎn)廠家、新能源汽車廠商、第三方回收機構(gòu)頻頻斥巨資布局,券商、投行等機構(gòu)

  盡管備受資本青睞,但動力電池回收產(chǎn)業(yè)眼下正面臨著尷尬的處境。

  一方面,今年以來電池生產(chǎn)廠家、新能源汽車廠商、第三方回收機構(gòu)頻頻斥巨資布局,券商、投行等機構(gòu)也將其視作下一個藍海。

  另一方面,《每日經(jīng)濟新聞》記者近日采訪了大量業(yè)內(nèi)人士發(fā)現(xiàn),目前該行業(yè)的兩個發(fā)展方向梯次利用和拆解回收技術(shù)均面臨難以攻破的關(guān)卡,同時在商業(yè)化方面也存在行業(yè)短期內(nèi)難以形成規(guī)模效應(yīng)、盈利難的問題。

  梯次利用存多重挑戰(zhàn)

  中國汽車技術(shù)研究中心預(yù)測,到2020年,我國電動汽車動力電池累計報廢量將達到12萬~17萬噸的規(guī)模。

  值得注意的是,這些報廢的電動汽車動力電池并非完全失去了使用價值,它們還可以根據(jù)不同的電池容量利用在儲能設(shè)備、投放到商業(yè)住宅儲能站、電動汽車充電儲能站以及電信基站等場所。這種通過延長動力電池使用期限的方式即梯次利用,也是動力電池回收產(chǎn)業(yè)的兩大方向之一。

  盡管早在2012年7月,我國出臺的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012~2020年)》中就提出了要制定動力電池回收利用管理辦法,建立梯次利用和回收管理體系。不過近6年后的今天,多名業(yè)內(nèi)人士在提及梯級利用技術(shù)時仍然不報樂觀態(tài)度。

  “新能源汽車搭載的動力電池容量衰減至80%左右時,就面臨報廢,但現(xiàn)在進入報廢潮的動力電池屬于2012年、2013年早期,在儲能容量方面當(dāng)時本身就屬于短板,甚至有些新電池初始容量都不能達到100%,在衰減到不足80%以下電量后,電壓可能會不穩(wěn)定,所以梯次利用面臨的首要挑戰(zhàn)就是性能穩(wěn)定問題。”億緯鋰能(300014,SZ)一高管對《每日經(jīng)濟新聞》記者表示。

  即使性能穩(wěn)定問題能夠得到解決,該名高管直言梯次利用這一命題在當(dāng)下也不太現(xiàn)實。“首先,儲能電池的規(guī)模比較大,通常需要百千瓦甚至兆瓦,但一輛新能源車的電池容量平均在30千瓦時,也就是說二者之間的銜接需要搭載電池包,這中間就存在一致性的問題。”

  此外,上游電池生產(chǎn)廠家的多樣性也是橫亙在梯次利用面前的另一重挑戰(zhàn)。

  據(jù)高工產(chǎn)研發(fā)布的數(shù)據(jù),截至2016年底,我國共有動力電池企業(yè)數(shù)量為150家。“不同廠商的動力電池材料、配方、規(guī)格和構(gòu)造也各有不同,導(dǎo)致電池型號較多,產(chǎn)量比較分散,給梯次利用帶來了難度。”中航鋰電技術(shù)研究院梯次利用研究室主任王楠表示。

  而據(jù)了解,梯次利用過程要求對每個報廢電池進行檢測,重新分類、重新配組,這也是電池類別繁多成為主要挑戰(zhàn)的原因之一。

  拆解回收面臨技術(shù)難題

  梯次利用道路不暢,《每日經(jīng)濟新聞》記者調(diào)查發(fā)現(xiàn),動力電池回收產(chǎn)業(yè)的另一大方向拆解回收技術(shù)也存在難言之隱。

  據(jù)高工產(chǎn)研發(fā)布的研報顯示,目前對于動力電池拆解回收的工藝有三種:干法、濕法、生物回收,前兩種回收工藝已經(jīng)比較成熟,可適用于工業(yè)化應(yīng)用,后一種尚處于實驗室階段。

  據(jù)了解,不論哪種工藝,核心技術(shù)均在于對電芯的拆解。電芯在動力電池成本中占比達到36%,同時,電芯中富含鎳鈷錳等金屬元素的正極材料的成本占到了45%,通過原料回收,鎳鈷錳等金屬元素可實現(xiàn)95%以上的回收率,而鋰元素的回收率也在70%以上。

  “拆解回收對構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)有著重大意義,理論上電芯通過技術(shù)工藝回收可以生產(chǎn)出鎳、鈷、錳及鋰鹽,甚至進一步產(chǎn)出三元正極材料及前驅(qū)體,直接用于鋰電池電芯制造。”重慶一不愿具名的再生資源回收企業(yè)高管表示。

  事實上,采訪中也有業(yè)內(nèi)人士認為梯次利用并非嚴格意義上的“回收”,“梯次利用更屬于二次利用的范疇,針對最終的分解、提純的回收工作則基本上沒有實現(xiàn)技術(shù)攻破。”上述負責(zé)人表示。

  據(jù)了解,動力電池回收行業(yè)的核心技術(shù)在于,如何采用配方合適的化學(xué)溶劑將有效成分提取或萃取出來,重新做成電池原材料加以回收利用,而配方也是動力電池企業(yè)的商業(yè)機密。作為新能源汽車廠商以及第三方回收機構(gòu)而言,難以掌握。

  與此同時,動力電池種類繁雜,存在不同類型電池的制造和設(shè)計不同、串并聯(lián)成組形式不同、服役和使用時間不同、應(yīng)用車型和使用工況不同等情況,這也直接導(dǎo)致即使是電池生產(chǎn)廠家,也無法掌握市場上所有報廢電池的回收技術(shù)相關(guān)的機密。

  短期內(nèi)難提規(guī)模效應(yīng)

  對企業(yè)而言,盈利是企業(yè)作出相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃的主要因素。

  不過,《每日經(jīng)濟新聞》記者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),對大多數(shù)企業(yè)而言,布局動力電池回收產(chǎn)業(yè)則是“未雨綢繆”。

  “現(xiàn)在行業(yè)還難以形成規(guī)?;?yīng),今年以前新能源汽車的動力電池還未進入報廢期,可供回收利用的電池比較有限,所以企業(yè)難以實現(xiàn)批量化的回收利用。”格林美董秘歐陽銘志表示。

  據(jù)了解,目前市面上廣泛應(yīng)用的動力電池種類包括磷酸鐵鋰、錳酸鋰電池、三元電池等。

  “從經(jīng)濟效益角度來說,拆解回收磷酸鐵鋰、錳酸鋰電池比較難賺錢,目前我們的盈利能力還比不上一些小廠家。”上述重慶再生資源回收公司的高管表示,“小廠家做拆解回收都是只拆分電芯得到正、負極片,再破碎分選,回收銅、鋁及電池材料,但最后一步貴金屬提煉程序基本都不會做,因為只有這樣他們才能保證利潤。”

  據(jù)了解,在電芯中提取鎳、鈷、錳、稀土元素等有價值的金屬,回收成本較高。中國電動汽車百人會的研究報告顯示,目前使用最廣泛的濕法回收一噸廢舊磷酸鐵鋰電池的成本為8500元左右,而貴金屬再生材料收益僅為8100元左右,虧損400元。

  歐陽銘志表示,相比磷酸鐵鋰、錳酸鋰電池,在現(xiàn)有工藝下,三元動力電池的拆解回收更能保障利潤。

  據(jù)智電汽車報道,一噸三元動力廢電池中提取出來的材料價值約3.7萬元,回收成本超過2萬元,理論上有1.7萬元的收益。“隨著上游原材料鈷、鎳價格持續(xù)上漲,提取材料價值也會進一步上漲。”上述重慶再生資源公司高管表示。

  不過現(xiàn)實情況是,三元動力電池報廢期還未到來。據(jù)智研咨詢發(fā)布的報告數(shù)據(jù)顯示,2015年國內(nèi)市場上三元動力電池的市場占比約25%左右。多名業(yè)內(nèi)人士也表示,三元動力電池生產(chǎn)線首個集中達產(chǎn)期也在2015年左右。

  不過未來市場還是充滿了想象空間。據(jù)統(tǒng)計,2017年前10月三元電池的占比已在50%以上;而包括寧德時代、比亞迪、國軒高科等大型磷酸鐵鋰電池企業(yè)都開始增加三元鋰電池產(chǎn)能。