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動力電池回收,難啃的千億風(fēng)口

來源:新能源網(wǎng)
時間:2022-06-14 12:01:46
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動力電池回收,難啃的千億風(fēng)口2018年,隨著5年前裝車的新能源車動力電池退役期臨近,國內(nèi)迎來“第一個”動力電池退役潮元年。有趣的是,2018年之后的每一年,

2018年,隨著5年前裝車的新能源車動力電池退役期臨近,國內(nèi)迎來“第一個”動力電池退役潮元年。

有趣的是,2018年之后的每一年,行業(yè)都有聲音認(rèn)為是“退役潮元年”,而動力電池回收卻卡在了爆發(fā)前夜。

今年或許是一個新節(jié)點(diǎn)。年初,工信部再次提到,中國第一波動力鋰電池退役潮將真正到來。此外,隨著下游新能源車企增多,動力電池原材料鋰、鎳、鈷供給吃緊,頻頻被推至天價,而這些貴金屬,可以從退役的三元鋰電池中回收。

在碳中和的背景下,無論是從環(huán)保還是經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),在當(dāng)下這個時間節(jié)點(diǎn),推動動力電池回收都迫在眉睫。

在政策與資本的加持下,動力電池回收開始從邊緣走向聚光燈下,其產(chǎn)業(yè)格局逐漸清晰——動力電池廠商、汽車廠商、第三方回收企業(yè)等涌入賽道。據(jù)天眼查數(shù)據(jù),過去一年,國內(nèi)新成立的動力電池相關(guān)回收企業(yè)或組織超過了34000家,在2018年前后,相關(guān)企業(yè)數(shù)量僅為2000家左右。

另一面,盡管熱議4年,但國內(nèi)動力電池回收產(chǎn)業(yè)的發(fā)展依然緩慢,這一趨勢在數(shù)字上有所體現(xiàn)——據(jù)中國汽車網(wǎng)統(tǒng)計,目前我國的動力電池回收率僅在10%左右。

動力電池回收是一個上下游緊密聯(lián)系、相互制約的復(fù)雜產(chǎn)業(yè)。賽道爆發(fā)在即,一方面,從業(yè)者對蘊(yùn)藏萬億市場的前景充滿信心,另一面,行業(yè)似乎并未真正準(zhǔn)備好。

千億市場從何而來

2022年什么漲價最快?鋰、鎳、鈷一定可以登上榜單。

據(jù)CBC金屬網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,去年年初,碳酸鋰價格僅為5萬元/噸,到了2022年6月7日,電池級碳酸鋰平均價格已高達(dá)47.9萬元/噸。

2016年之前,鈷金屬的價格一直在20萬元/噸左右,此后開啟瘋漲趨勢, 2017年底漲價至60萬元/噸,2022年6月,這個數(shù)字依然在逼近50萬元/噸的高位。鈷價的暴增,使之獲得了新名號——“鈷奶奶”。

另一個金屬鎳的漲幅更是引起不小的轟動。3月7日起, 倫敦金屬交易所的LME鎳價曾在一天內(nèi)漲幅最高突破110%,兩個交易日累計漲幅超過200%,被稱之為“妖鎳”。

這些都是動力電池的原材料,價格水漲船高,也均與新能源汽車加速滲透、車用動力電池需求大增相關(guān)。

中國鋰、鎳、鈷資源短缺,依賴進(jìn)口,加之疫情影響物流運(yùn)輸,廠商需要更多的供貨渠道、更確定的拿貨價格。

在此背景下,廢舊電池再利用成為更具“性價比”之選——三元鋰電池是一座“礦山”,鋰、鎳等多種金屬可以回收。中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟回收利用分會理事長張宇平曾表示,目前,動力電池回收利用是一個黃金賽道,可以化解戰(zhàn)略稀缺資源供應(yīng)的難題。

廢舊動力電池成為了相關(guān)企業(yè)爭搶的對象。5月,央視財經(jīng)曾報道,近期的動力電池回收交易一天一個價,較去年同期價格翻倍,甚至出現(xiàn)回收系數(shù)超過100%,“廢料“貴過新貨的現(xiàn)象。

過去幾年,動力電池回收早已成為一條高度確定性的賽道。

動力鋰電池的壽命一般是5-8年,當(dāng)動力電池的性能衰減到80%時,將無法達(dá)到電動汽車使用要求,必須退役。以此推算,2014年裝車出售的動力電池,已經(jīng)于2019年開始進(jìn)入批量報廢期,此后每年快速增長。

據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心數(shù)據(jù)顯示,2020年,國內(nèi)累計退役動力電池超過20萬噸,2021年,該數(shù)字約為32萬噸,同比增長60%,在未來五年,退役電池將會高達(dá)80萬噸。

今年1月,工信部表示,第一波動力鋰電池退役潮即將來臨。

“雖然2021年動力電池的退役量明顯增多,但近期還遠(yuǎn)達(dá)不到大規(guī)模爆發(fā)的時機(jī),加上現(xiàn)在動力電池的質(zhì)保期一般是8年,這波退役潮只是個開始。”一位國內(nèi)電池行業(yè)從業(yè)者Francis告訴“甲子光年”。

目前,碳酸鐵鋰電池和三元鋰電池(包含有鈷、錳、鎳三種元素的三元聚合物鋰電池)是國內(nèi)車載動力鋰電池的兩大主流方案。

碳酸鐵鋰電池成本低、循環(huán)壽命高、安全性更好,2018年之前,碳酸鐵鋰電池在國內(nèi)新能源汽車的裝機(jī)量更多。最高時,2016年,磷酸鐵鋰電池在國內(nèi)動力電池市場的占有率近7成。2017年起,國家調(diào)整新能源汽車補(bǔ)貼政策,將電池能量密度納入補(bǔ)貼參考指標(biāo),能量密度低的碳酸鐵鋰電池,無法滿足補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),高能量密度的三元鋰電池逐漸被推廣使用。2018年之后,三元鋰反超碳酸鐵鋰電池,市占率一度在2020年超過60%。

不過三元鋰電池在高溫狀態(tài)下不穩(wěn)定,多起汽車、電動車爆炸悲劇的發(fā)生就與此特性有關(guān),加之能量密度指標(biāo)凍結(jié)、新能源補(bǔ)貼退坡,于是磷酸鐵鋰電池回暖,其2021年的裝機(jī)量又超過三元鋰電池。

因此,從使用壽命測算,2022年之前,退役的多是磷酸鐵鋰電池,但今年之后,三元鋰電池將是退役潮的主力,也更適合回收再利用。

2018年,工信部等七部委頒布《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》(以下簡稱《辦法》),鼓勵汽車生產(chǎn)企業(yè)、電池生產(chǎn)企業(yè)、報廢汽車回收拆解企業(yè)與綜合利用企業(yè)等,合作共建、共用廢舊動力蓄電池回收渠道。

此外,工信部也相繼公布了三批符合規(guī)范的廢舊動力電池回收行業(yè)企業(yè)白名單,共計47家。目前,回收動力電池形成了相對穩(wěn)定的三方格局:

一是以格林美、華新綠源、偉翔環(huán)??萍嫉葹榇淼牡谌交厥掌髽I(yè)。

這些企業(yè)多以回收電子廢物發(fā)家,新能源汽車興起之前,從老頭樂、電瓶車,以及各種電子設(shè)備淘汰下來的電池,都由這些“電器破爛王”回收再利用。

在新能源車產(chǎn)銷爆發(fā)前夕,它們相繼開始轉(zhuǎn)型。以格林美為例,公司成立于2001年。2012年,國務(wù)院發(fā)布《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020)》,首次提出針對動力電池回收的管理辦法。也從這一年起,格林美的業(yè)務(wù)重心逐漸向電池材料傾斜,收購了鋰電池正極材料廠商江蘇凱力克51%的股權(quán),完成了動力電池回收的初步布局。

二是以寧德時代、天能鋰電、國軒高科、億緯鋰能等為代表的電池及儲能企業(yè)。

2013年,動力電池回收尚未在國內(nèi)興起,寧德時代便收購聚焦廢舊電池循環(huán)利用的邦普, 切入動力電池回收賽道。幾年時間內(nèi),憑借寧德時代的扶持,邦普迅速做大規(guī)模。2018年,華晨寶馬宣布由寧德時代供應(yīng)所有新能源車型的動力電池電芯,而邦普也由此成為華晨寶馬在動力電池回收領(lǐng)域的合作伙伴。如今,邦普成了與格林美齊驅(qū)并進(jìn)的行業(yè)雙寡頭。據(jù)頭豹研究院統(tǒng)計,兩家公司的市場份額合計高達(dá)30%-50%。

2021年11月,寧德時代繼續(xù)加注動力電池回收業(yè)務(wù),宣布投資320億元,在湖北省宜昌市姚家港化工園田家河片區(qū)建設(shè)邦普一體化電池材料產(chǎn)業(yè)園項目。

今年,在各廠商為價格高企的原材料苦惱時,寧德時代憑借超前布局嘗到了甜頭——4月29日,在寧德時代的業(yè)績電話會上,曾毓群表示,寧德時代子公司邦普的電池回收業(yè)務(wù),鋰的回收率已經(jīng)達(dá)到91%,鎳和鈷則達(dá)到了99%的回收率,“長期看,電動車滲透率到80-90%,都不用挖新礦了。”

三是以比亞迪、北汽、蔚來等為代表的汽車廠商布局。

2018年,坐擁半導(dǎo)體、電池、整車等一攬子業(yè)務(wù)的比亞迪,與國內(nèi)動力電池回收利用大戶中國鐵塔公司達(dá)成戰(zhàn)略合作,制定了精細(xì)化拆解、材料回收、活化再生綜合的“三步走戰(zhàn)略”。目前比亞迪已在全國范圍內(nèi)設(shè)立了40余個動力電池回收網(wǎng)點(diǎn)。

據(jù)天眼查顯示,今年4月,比亞迪又成立了一家囊括電池制造銷售、回收利用,以及新材料技術(shù)研發(fā)的新公司——臺州弗迪電池有限公司,距離其汽車生產(chǎn)閉環(huán)更進(jìn)了一步。

2020年,蔚來汽車、寧德時代、國泰君安和湖北省科技投資集團(tuán)有限公司共同投資成立了武漢蔚能電池資產(chǎn)有限公司,經(jīng)營范圍的包含回收在內(nèi)的動力電池全周期管理。

近期,有機(jī)構(gòu)預(yù)測,2030年電池材料回收市場規(guī)模將超1000億元。在相關(guān)資源稟賦不足的現(xiàn)實(shí)面前,動力電池的循環(huán)利用將是一條必行之路,否則新能源汽車就和傳統(tǒng)燃油車別無二致,畢竟鋰、鈷、鎳礦和化石燃料一樣,總會迎來枯竭的一天。

動力電池回收率為何只有10%

回收動力電池的重要性已然成為業(yè)內(nèi)共識,可中國動力電池的實(shí)際回收率卻不高。據(jù)統(tǒng)計,目前我國的動力電池回收率僅在10%左右。

新能源汽車獨(dú)立研究員曹廣平告訴“甲子光年”:“中國新能源汽車的繁榮主要體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)鏈前半段,受社會關(guān)注度高且享受國家補(bǔ)貼,但產(chǎn)業(yè)鏈末端的動力電池回收業(yè)務(wù),仍面臨著生意難做的困境。”

目前,動力電池回收行業(yè)仍處在初級發(fā)展階段,市場魚龍混雜。

一位業(yè)內(nèi)人士透露,經(jīng)工信部認(rèn)證的“正規(guī)網(wǎng)點(diǎn)”一年回收量不足5萬噸,市面上有七成以上的動力電池都被“小作坊”收走了。除了格林美這樣有先發(fā)優(yōu)勢的行業(yè)巨頭,其他企業(yè)都很難盈利。

對于資金雄厚的大企業(yè)而言,動力電池回收業(yè)務(wù)不盈利,或許不是大問題,可以當(dāng)做是對抗價格不確定性或形成產(chǎn)業(yè)閉環(huán)的中長期戰(zhàn)略布局??蓪τ谝?guī)模不大的企業(yè)而言,它們必須在合規(guī)與盈利之間做出選擇。

某電池廠商研發(fā)人員張奕(化名)向“甲子光年”透露,“目前退役動力電池的回收定價機(jī)制不明確,而且正規(guī)網(wǎng)點(diǎn)的回收價格比所謂‘小作坊’出價低得多,體現(xiàn)不出電池的真實(shí)市場價值。”

正規(guī)軍和小作坊出價之所以懸殊,合規(guī)成本是關(guān)鍵。

正規(guī)回收企業(yè)承擔(dān)著更多環(huán)保責(zé)任和成本,其中,危廢和再生資源經(jīng)營許可資質(zhì)是最基本的門檻。但現(xiàn)實(shí)生活中,很多非白名單的作坊沒有這些基本的資質(zhì),在安全和環(huán)保方面“偷工減料”,成了它們賺錢的法寶。

在回收市場,價高者得,天經(jīng)地義。

于是在工信部認(rèn)證網(wǎng)點(diǎn)數(shù)逼近1.5萬家的今天,廢舊動力電池仍舊無可奈何地流向了“小作坊” 。

某國內(nèi)新能源車企負(fù)責(zé)人告訴“甲子光年”,其公司也曾在成立初期嘗試經(jīng)營動力電池回收業(yè)務(wù),涉獵梯次利用、儲能等方面,但由于投資回報率不達(dá)預(yù)期,這項業(yè)務(wù)只運(yùn)營了一年,便被叫停了。

動力電池回收率低,除了受到市場亂象的干擾,技術(shù)問題也是一個繞不開的阻礙。

目前,動力電池回收主要有兩大方向——梯次利用、再生利用。

在退役的動力電池容量處于20%-80%區(qū)間時,梯次利用是首選。退役電池可以二次應(yīng)用在對電池容量較低的場景,比如儲能、基站備用電源、定頻電車、充電寶等。

當(dāng)電池容量降至20%及以下,不具備梯次利用價值時,則可以再生利用,通過放電、機(jī)械破碎、干濕法處理等步驟,提取出貴金屬、塑料等可循環(huán)利用組分。

理論上,無論是磷酸鐵鋰還是三元鋰電池,都可以梯次利用。但實(shí)際回收時,磷酸鐵鋰電池更適合梯次利用,三元鋰更適合拆解回收。一方面,磷酸鐵鋰直接報廢提取貴金屬的收益少,鋰含量小、鐵不值錢,梯次利用更能發(fā)揮其循環(huán)壽命長、安全性高的優(yōu)勢。相比之下,三元鋰電池的鎳鈷鋰價格高,但循環(huán)利用的壽命不如磷酸鐵鋰,在目前缺鈷少鎳的情況下回收三元電池,盡快提取原材料就成了解決當(dāng)務(wù)之急的選擇。

但相關(guān)技術(shù)仍處于初級階段。格林美董秘歐陽銘志曾直言,梯次利用存在技術(shù)不成熟、處理成本高等問題。

資深從業(yè)者Francis向“甲子光年”提到,目前再生利用技術(shù)也存在問題,兩種主流的拆解回收路徑,不論是干法(高溫溶解)還是濕法(試劑催化),都將產(chǎn)生污染,“處置1 噸的廢電池會產(chǎn)生30到50噸的廢水,除了無視環(huán)保合規(guī)的小作坊,現(xiàn)在業(yè)內(nèi)還沒有找到降低這一成本的解決方案。”

此外,位于電池產(chǎn)業(yè)鏈末端的動力電池回收環(huán)節(jié),一直作為核心產(chǎn)品的配套服務(wù)而存在,電池技術(shù)的迭代,對回收技術(shù)的影響自是不言而喻。

近年來,動力電池不論從電池容量、形態(tài)、正負(fù)極材料,甚至是電荷載體方面都有新動向。在乘聯(lián)會秘書長崔東樹看來,目前中國電池技術(shù)相對落后,技術(shù)進(jìn)步是最要緊的,回收是可以慢慢探索的。

比如,新能源車的續(xù)航電池包從早期的20kWh,逐漸提高到80kWh、100kWh,理論續(xù)航里程從100km級別,提升至500km、600km級別。電池體積也在膨脹,回收時所耗的放電時間、安全隱患同樣隨之增加。

在形態(tài)方面,除了常規(guī)的方殼電芯動力電池,行業(yè)內(nèi)還出現(xiàn)了多款不曾設(shè)想的形態(tài)——例如比亞迪的刀片電池、廣汽的彈匣電池、以及長城推出的大禹電池。

正負(fù)極材料和電荷載體也面臨著巨大變革。過去,石墨是制作動力電池負(fù)極材料的絕對主流,而現(xiàn)在,碳化硅也進(jìn)入市場,比如特斯拉Model3動力電池負(fù)極便全部由碳化硅制成。在鈷價暴增、原材料緊缺的背景下,“無鈷化”正成為電池廠商的一種新選擇。此外,寧德時代更是在2021年7月推出了成本更低、能量密度高的第一代鈉離子電池。

車企與廠商都傾向于研發(fā)符合各自訴求的電池,可對于產(chǎn)業(yè)鏈下游的回收方來說, 形狀不規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的退役動力電池,無疑增加了回收的難度。甚至為適應(yīng)上游技術(shù)變動,回收方需要付出巨大的成本,改變作業(yè)流程、催化試劑等多個方面。

曹廣平告訴“甲子光年”,退役電池在梯次利用到其他設(shè)備前,要經(jīng)歷幾道極其繁瑣的流程。首先,要拆解舊電池,檢查上千個電芯的狀態(tài),然后根據(jù)需求重配、設(shè)置成電池包。“電池里充滿了膠劑,拆解過程十分艱難,不論人工拆解還是機(jī)械拆解成本都居高不下。電池型號、標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一,也讓自動化拆解難以實(shí)現(xiàn)。”

摸著石頭過河

歐洲、美國、日本等國較早發(fā)展新能源汽車的國家與地區(qū),已經(jīng)建立起較為完善的動力電池回收體系,摸著他人的經(jīng)驗過河不是個壞主意。

2018年,工信部印發(fā)《辦法》,落實(shí)了生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度,認(rèn)定汽車生產(chǎn)企業(yè)要承擔(dān)動力蓄電池回收的主體責(zé)任。但其中難點(diǎn)在于,車企無法強(qiáng)制回收電池,不管是B端用戶還是C端用戶,都更傾向于把廢舊電池賣給“價高者”。

國外的一個有效解決方式是立法。

歐盟是最早關(guān)注電池回收并采取措施的地區(qū)。早在1991年,歐盟推出了《含有某些危險物質(zhì)的電池與蓄電池指令》,2006年出臺《電池回收指令》,確立了生產(chǎn)者責(zé)任延伸制,即由動力電池生產(chǎn)企業(yè)來承擔(dān)電池回收的責(zé)任,通過電池產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的形式建設(shè)回收渠道,電池產(chǎn)業(yè)鏈所有相關(guān)方都要承擔(dān)各自環(huán)節(jié)的責(zé)任。

2009年,該指令落地為《電池法》,并于2020年進(jìn)行了更新,具體規(guī)定了從生產(chǎn)到回收的供應(yīng)鏈各個環(huán)節(jié),要求有完整的溯源信息,以及供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的盡職調(diào)查義務(wù)。

日本在基本法、綜合法、專項法三個層面確立了廢舊電池回收政策體系。具體而言,《循環(huán)型社會形成促進(jìn)基本法》明確了社會公眾、生產(chǎn)企業(yè)、政府三方的“循環(huán)型責(zé)任”;《固體廢棄物管理和公共清潔法》明確了對不當(dāng)處置工業(yè)廢物的處罰;《汽車循環(huán)利用法》專項法,更詳細(xì)規(guī)定了報廢汽車企業(yè)與汽車生產(chǎn)企業(yè)的責(zé)任分配。

同樣,美國在聯(lián)邦法層面,先是通過《資源保護(hù)和再生法》《清潔空氣法》《清潔水法》,嚴(yán)格規(guī)范處理電池材料的規(guī)范。在州法層面,美國國際電池協(xié)會提出的《電池產(chǎn)品管理法》得到了大多數(shù)聯(lián)邦州的采納,規(guī)定了消費(fèi)者、電池廠,以及零售商的商業(yè)規(guī)范。

除了明確企業(yè)法律責(zé)任之外,針對消費(fèi)者的押金制度在各國法律體系中極具存在感,這或?qū)⒊蔀楸苊鈴U舊動力電池流向“小作坊”的一種解題思路。

歐盟實(shí)施“押金返還制度” ,要求消費(fèi)者交付一定的押金, 以促進(jìn)消費(fèi)者主動把廢舊電池上交給指定的正規(guī)機(jī)構(gòu)。日本《汽車循環(huán)利用法》規(guī)定了消費(fèi)者購車時需交納回收再利用費(fèi)用。美國國際電池理事會頒布的《電池產(chǎn)品管理法》中也推行了類似歐洲的押金返還制度。

另外,考慮到回收成本,多個國家及地區(qū)的政府并沒有大包大攬,而是在監(jiān)管的同時,充分發(fā)揮企業(yè)和行業(yè)的力量。

《中國新能源研究發(fā)展報告(2021)》提到,歐盟要求電池生產(chǎn)廠商必須建立廢舊電池回收體系,于是電池廠、車企等相關(guān)方組建起了行業(yè)聯(lián)盟以協(xié)調(diào)電池的最終回收。在此過程中,汽車經(jīng)銷商憑借線下優(yōu)勢,負(fù)責(zé)接受來自消費(fèi)者的退役電池,汽車報廢企業(yè)同樣在拆解過程中承擔(dān)回收義務(wù),最終收集到的的退役動力電池都由行業(yè)聯(lián)盟進(jìn)行專業(yè)處理。

但別國的經(jīng)驗也無法完全照搬。電池聯(lián)盟楊雨清曾提到,中國巨大的體量使得管理電池回收的工作量和難度遠(yuǎn)超絕大部分國家。由于中國幅員遼闊,電池回收的倉儲物流成本極高,難以在全國范圍內(nèi)打通環(huán)節(jié),所以發(fā)展區(qū)域性產(chǎn)業(yè)集群也許更容易。

針對中國動力電池回收行業(yè)目前的困境,曹廣平建議,第一,目前,梯次利用難度大、效率低,應(yīng)該把重心放在再生利用上,讓原材料實(shí)現(xiàn)循環(huán),在技術(shù)上攻克難關(guān);第二,要把實(shí)現(xiàn)電池回收作為電池出廠的條件,定下嚴(yán)格的回收率紅線,并設(shè)置獎懲機(jī)制;第三,要明確產(chǎn)電池產(chǎn)業(yè)鏈各參與方的法律責(zé)任,而不只是停留在指導(dǎo)意見的層面。

期待中國能在動力電池回收領(lǐng)域產(chǎn)生世界的領(lǐng)頭羊,讓“生化環(huán)材”不再是人們口中的“天坑”專業(yè)。