大廠家拼不過小作坊?動(dòng)力電池回收百億市場(chǎng)空間待挖掘

時(shí)間:2019-11-25 10:34來源:國(guó)際電子商情 作者:李晉
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       “我爸的卡羅拉PREMIUM開了12年,總里程數(shù)已經(jīng)突破22萬(wàn)公里,發(fā)動(dòng)機(jī)卻從未大修過。如果是電動(dòng)汽車,它的電池早就報(bào)廢了吧?”當(dāng)我和朋友說起動(dòng)力電池,他這樣回復(fù)我。的確,對(duì)普通消費(fèi)者來說,電動(dòng)汽車的電池容量衰減問題,一直是他們介意的因素。
 
       鋰離子電池作為當(dāng)前純電動(dòng)汽車用電池研發(fā)的主要方向,在新能源汽車市場(chǎng)上有較好的應(yīng)用。雖然該類電池具備無記憶性、自放電率低、高比能量、高比功率等優(yōu)點(diǎn),但是由于鋰離子的活性會(huì)隨著使用而不斷降低,鋰電池的容量會(huì)在使用過程中自然衰減。業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為,當(dāng)動(dòng)力電池的容量衰減至額定容量的80%以下時(shí),它就不再適用于電動(dòng)汽車。在此標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,中國(guó)汽車技術(shù)研究中心預(yù)測(cè),到2018年至2020年,全國(guó)累計(jì)報(bào)廢動(dòng)力蓄電池將達(dá)12萬(wàn)至20萬(wàn)噸;到2025年,動(dòng)力蓄電池年報(bào)廢量或達(dá)35萬(wàn)噸。
 
       不過,動(dòng)力電池的生命并不在被汽車淘汰的那一刻終結(jié),它還能在其他領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)剩下的價(jià)值。動(dòng)力電池的全生命周期一般包括生產(chǎn)、使用、報(bào)廢、分解以及再利用。“如何充分利用每顆電池且不污染環(huán)境”這涉及動(dòng)力電池的梯次利用和回收體系。
圖1 動(dòng)力電池全生命周期過程圖 制圖:國(guó)際電子商情
 
      淘汰掉的動(dòng)力電池還有哪些用處?
 
       目前,市面上常見的純電動(dòng)汽車主要采用磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)表明,在以1C的充放電倍率給三元鋰電池持續(xù)充放電,經(jīng)過800-1000次充電循環(huán)后,電池的容量降低到新電池容量的80%。在相同條件下,磷酸鐵鋰電池的理論循環(huán)壽命可達(dá)2000+次。不過,在極高溫或極低溫等工作環(huán)境中,電池的使用壽命一般會(huì)有不同程度的縮減。一些主流的電池廠家承諾,在標(biāo)準(zhǔn)條件下三元電芯充放電循環(huán)次數(shù)>500次。電芯組裝成電池包時(shí),其電壓和內(nèi)阻可能不一致,致使循環(huán)壽命降為400次左右。
 
       據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定,動(dòng)力電池容量衰減至80%以下,則要求強(qiáng)制回收。以最新上市的比亞迪e2標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版為例,該款車型是一輛純電動(dòng)汽車,內(nèi)置永磁同步電機(jī)和三元鋰電池組,綜合工況續(xù)航里程為305kM。眾所周知,車輛的實(shí)際行駛的距離往往低于綜合工況續(xù)航里程數(shù),有車友在城際高速測(cè)試出比亞迪e2標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版的實(shí)際續(xù)航里程為231 kM。按照三元鋰電池組實(shí)際循環(huán)壽命400次來算,該車型在行駛9.24-12.2萬(wàn)公里后就需要換新的電池。換掉的電池經(jīng)過回收機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單處理,還能應(yīng)用在低速電動(dòng)車、電動(dòng)自行車、儲(chǔ)能設(shè)備中。
 
      梯次利用和拆解回收有什么區(qū)別?
 
      動(dòng)力電池的處理方式主要有梯次利用和拆解回收兩種。以電動(dòng)乘用車為例,動(dòng)力電池在汽車內(nèi)部主要以電池Pack(電池包)的形式集成,電池包被回收以后還需要拆散成單顆電芯,然后做剩余壽命檢測(cè),再進(jìn)行分選、系統(tǒng)集成。經(jīng)過多道程序之后,再投入到低速電動(dòng)車、電動(dòng)自行車、儲(chǔ)能設(shè)備等應(yīng)用中。而容量<50%的電池不具備梯次利用的條件,它需要進(jìn)入到下一個(gè)環(huán)節(jié),由專業(yè)的動(dòng)力電池回收機(jī)構(gòu)進(jìn)行拆解回收。
 
       拆解回收大致的操作流程是:將電池放入鹽水中徹底放電,放完電后再破碎處理,提取可再利用的材料。比如,從廢棄的三元鋰電池中,可以提取出鎳、鈷、錳、鋁等材料。只是廢舊電池若處置不當(dāng),很容易帶來環(huán)境污染。如何在分解過程中保證不污染環(huán)境?提取的材料還能給企業(yè)帶來盈利?這需要企業(yè)和政府的共同努力。
 
      當(dāng)前動(dòng)力電池回收面臨的困難
 
       2015年,我國(guó)超越美國(guó)成為全球最大的電動(dòng)汽車市場(chǎng)。該年度,中國(guó)電動(dòng)汽車銷量首次破10萬(wàn)輛,達(dá)到33.11萬(wàn)輛。同時(shí),這也意味著隨著電動(dòng)汽車日益普及,與之配套的動(dòng)力電池也迎來了新的發(fā)展。
圖2 2012-2020年中國(guó)新能源汽車銷量趨勢(shì) 制圖:國(guó)際電子商情
圖3 2014-2021年中國(guó)動(dòng)力電池總裝機(jī)量預(yù)測(cè)  制圖:國(guó)際電子商情
 
       而根據(jù)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的特性,一輛電動(dòng)汽車行駛10-12萬(wàn)公里之后很可能電池容量衰減到80%以下。如果一輛純電動(dòng)汽車一年跑2萬(wàn)多公里,預(yù)計(jì)5-6年需要換新的電池。由此,業(yè)內(nèi)人士預(yù)估,截止至2019年年底,第一批電動(dòng)汽車報(bào)廢潮即將來臨,到2020年退役動(dòng)力蓄電池將達(dá)24GWh。另外,蓋世汽車研究院研報(bào)顯示,到2025年,我國(guó)需要回收舊電池容量預(yù)計(jì)達(dá)到137.4GWh。
 
       雖然動(dòng)力電池回收體系在理論上可形成閉環(huán),但是在實(shí)際操作中,因成本高、利潤(rùn)低等問題,導(dǎo)致回收較為困難。據(jù)媒體報(bào)道,國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池回收市場(chǎng)主要有三大主力,包括以比亞迪、寧德時(shí)代等為主的整車及電池廠商,以格林美、天奇股份等為主的第三方回收機(jī)構(gòu),還有以華友鈷業(yè)、廈門鎢業(yè)等為主的電池材料供應(yīng)商。
 
       除了上述的正規(guī)動(dòng)力電池回收廠家之外,在該行業(yè)還有很多不正規(guī)的小作坊。一些小商販用高于動(dòng)力電池回收廠家的價(jià)格收購(gòu)報(bào)廢動(dòng)力電池,把它們轉(zhuǎn)賣給小作坊。小作坊再通過拆解電池獲取可回收的材料,再通過販賣這些材料來盈利。小作坊往往并不考慮容量在50%-80%的電池還有梯次利用的空間,且在拆解的過程中也不正規(guī),極有可能造成土壤污染。
 
       此外,寧德時(shí)代的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,將1噸磷酸鐵鋰通過梯次利用,可獲得3萬(wàn)元左右的收益,而直接回收原材料只能獲得1萬(wàn)元左右的收益。三元鋰電池的收益對(duì)比則更加明顯,1噸三元鋰電池通過梯次利用,可獲得8萬(wàn)元的收益,直接拆解只能獲得約4萬(wàn)元收益?梢,小作坊式的回收并不能帶來更大的效益。
圖4 1噸動(dòng)力電池在正規(guī)廠家和小作坊手中的收益對(duì)比  制圖:國(guó)際電子商情
 
       同時(shí),報(bào)廢的電池流入小作坊也加劇了梯次利用工作的難度。一些正規(guī)電池回收廠家因?yàn)闆]有足夠的用來題詞利用的電池,導(dǎo)致工廠無法維持正常運(yùn)行。此時(shí),建立起健全的動(dòng)力電池回收體系十分關(guān)鍵。
 
      我國(guó)頒布了一攬子動(dòng)力電池回收政策
 
       目前,中國(guó)動(dòng)力電池回收工作在近年來已經(jīng)有了初步的發(fā)展。特別是從2018年開始,以工信部、發(fā)改委帶頭的中央機(jī)構(gòu)陸續(xù)推出了一攬子政策。
表1 我國(guó)動(dòng)力電池回收政策匯總  制圖:國(guó)際電子商情
 
       值得注意的是,工信部在2019年11月7日發(fā)布《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)指南》中特別提到:動(dòng)力蓄電池(不包括鉛酸蓄電池),對(duì)其服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)選址、布局、場(chǎng)地、設(shè)施、安全管理、環(huán)保等提出要求,以及包裝、貯存、運(yùn)輸?shù)燃?xì)節(jié)進(jìn)行了規(guī)定。
 
       此外,還提到“回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)通過編碼采集工具等方式,采用信息化手段詳細(xì)記錄電池編碼、電池類型、電池產(chǎn)品類型、電池 數(shù)量、電池來源、電池去向企業(yè)等相關(guān)信息,保留記錄三年備查,按照國(guó)家溯源管理有關(guān)規(guī)定,及時(shí)、準(zhǔn)確、規(guī)范地將信息反饋給新能源汽車生產(chǎn)或梯次利用等企業(yè)”。該指南相比于此前的行業(yè)規(guī)范,針對(duì)行業(yè)內(nèi)的準(zhǔn)入門檻及服務(wù)細(xì)則提出更高的要求,對(duì)動(dòng)力電池的源頭與去向進(jìn)行追蹤,保障了廢舊電池不落入小作坊。
 
       當(dāng)前政策剛剛發(fā)布,它將給動(dòng)力電池回收體系建設(shè)帶來怎樣的改變,目前仍待觀察!秶(guó)際電子商情》相信,經(jīng)過多個(gè)政策的鼓勵(lì)與規(guī)范,我國(guó)動(dòng)力電池回收將逐漸步入正軌。
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
文章標(biāo)簽: 電池回收 動(dòng)力電池
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