动力电池退役潮来袭,如何处理巨量废旧电池成产业焦点

2024-07-01 01:08:13发布    浏览42次    信息编号:77210

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动力电池退役潮来袭,如何处理巨量废旧电池成产业焦点

▎靠电池回收赚快钱的风气已经过去了。

作者:小蛮

责任编辑:张敏

本文首发于钛媒体APP

动力电池即将迎来大规模退役高潮。

2023年1月11日,公安部发布统计数据显示,我国新能源汽车保有量达1310万辆,占汽车总量的4.10%。中国乘用车协会此前预测,2023年中国新能源乘用车销量有望达850万辆,狭义乘用车销量有望达2350万辆,年均新能源汽车渗透率有望达36%。

新能源汽车高增长背后,另一个重要问题浮现,即动力电池的退役。“巨量的废旧电池如何处理”成为行业关注的焦点。

动力电池“退役潮”来袭

据新能源电池回收专业委员会预测,到2027年动力电池累计退役量将达到114万吨。另外,国家能源局曾预测,未来10年动力电池回收行业规模将达到1648亿元。

面对这片价值数千亿元的淘金热,越来越多的从业者入局,想要分一杯羹。从环保和资源回收的角度看,电池回收是必然的产业动作,但在规则无规、体系不完善的情况下,电池回收也引发了一系列乱象和亟待解决的问题。

一般来说,当电池能量衰减到70%以下时,基本难以满足出行需求,进入报废阶段。从动力电池报废时间周期来看,纯电动汽车平均报废时间为10.3年,而纯电动出租车则在6-7年左右报废。

乘用车电池是退役电池的主要来源,相关数据显示,2027年退役乘用车数量将超过50万辆,占比83%,退役电池来自宁德时代、比亚迪、中国重汽等企业。磷酸铁锂电池年退役量逐渐增加,与目前在用电池总量有直接关系,根据预测,2027年三元电池将反超。

中国汽车技术研究中心数据显示,预计到2025年退役电池量将达到78万吨,面对大规模的退役电池,回收再利用成为解决环境问题、补充上游资源的重要手段。

有专家称,一块20克的手机电池就能使一平方公里的土地受到污染约50年,一块手机电池造成的环境污染尚且如此严重,更不要说体积大几十倍的汽车动力电池了。

相关数据显示,1GWh电池废水中的硫酸钠就达7000吨,铁锂渣近1000吨,这些问题如果不解决,未来规模再大,还会出现其他问题。

此外,动力电池的生产需要开采矿产资源,如果没有材料的回收利用,单靠开采最终会耗尽矿产资源。而且从矿产资源中提取金属会产生大量的固体废物和废水,也会给环境带来压力。

从这个角度来说,通过动力电池回收利用再生金属,可以减少矿物开采,同时在资源再利用方面,也可以减少矿物开采,创造环保效益。

进一步说,加上国际政治封闭,政治因素和考虑,“碳壁垒”已经成为贸易壁垒。

以欧洲碳配额为例,今年以来,欧盟碳配额(EU)基准合约价格已突破100欧元大关,短短两个月时间,这一节能减排相关指标已飙升逾四分之一。所谓碳配额,本质上是欧盟碳排放交易体系的核心“货币”,污染企业每排放一吨二氧化碳,就需要购买一个配额。

对于电芯制造商和材料公司来说,如果想要将产品出口,实现全球贸易,就必须建立全生命周期的碳足迹体系,而电池回收就是这个周期涵盖的环节之一。

综合考虑各方面因素,动力电池逐渐进入退役阶段,无论是从环境保护、资源回收利用,还是从国际贸易角度考虑,电池回收都是必然的产业举措。但面对如此庞大的退役动力电池数量,如何处理却是一个棘手的问题。

蜂拥入市,混乱

一般来说,退役动力电池的处理方式主要有两种,即回收利用和拆解再生。

二次利用是指将退役动力电池应用于其他领域。拆解回收是指将废旧电池彻底报废后,通过拆解、破碎、分选、材料修复或冶炼,提取其中的锂、钴、镍、锰等高价值金属元素,再利用这些材料制造出新的电池。

但由于我国动力电池品种繁多,电池结构复杂,且缺乏专门的标准,不同技术路线内部结构差别很大,相应的加工方式也会有所不同。根据国标委2018年发布的《电动汽车用动力电池规格尺寸》显示,动力电池共有145种规格,其中圆形电池6种,方形电池125种,软包14种。

废旧电池结构复杂,意味着工序极其复杂,电池回收企业操作流程高度不规范,技术也多种多样,这一问题严重制约了行业规模化发展,也加大了拆解难度,从“一天拆几个”变成了“几天拆一个”。

“要想把电池回收再利用,必须有完善的标准体系。但从现有体系来看,我国只有16项国家标准、20项行业标准,这些标准无法满足动力电池回收再利用产业链的要求。”北京理工大学教授、新能源电池回收专业委员会副主任兼秘书长王振坡在动力电池大会上表示。

国内动力电池回收行业真正起步是在近两年。据企查查数据显示,目前我国动力电池回收相关企业有4.06万家。近10年来,我国注册的动力电池回收相关企业数量持续增长,2021年更是暴增至2.44万家,同比增长635.17%。但由于回收体系不完善,回收渠道问题突出,大部分退役电池仍处于盲区。

首先,由于产业链上下游信息不对称,引发了一系列回收问题,包括上下游企业难以获取报废信息,综合利用企业无法掌握汽车、电池去向等信息,交易价格也不透明。

从考核与梯次利用角度看,前端亟待解决报废判定标准及检测技术、梯次利用电池残值评估技术、单体电池自动化拆解及材料分选技术缺失等问题。

原本电池回收都是通过买卖、委托加工的方式进行,定价模式清晰、公平,但对于梯次利用而言,涉及残值评估的问题难以解决。

残能检测是电池回收链中至关重要的一环,决定了退役电池能否被再次利用或回收利用。虽然可以通过完整的充放电测试来检测电池的剩余电量,但这种费时费力的方法显然不切实际。因此,大多数情况下,电池的健康状况是一个黑匣子,残值评估类似于“赌石头”。

此外,回收利用和梯次利用的智能化装备和数字化管理水平也有待提高,目前的动力电池在设计时并未充分考虑梯次利用的需求,兼容性相对较低,数字化管理水平也比较薄弱。

对于电池回收体系混乱的问题,全国政协经济委员会副主任苗圩在动力电池大会上建议,“电池回收体系应在顶层设计上有所布局,由动力电池企业主导,电池前端设计要兼顾后端回收,从产品设计源头就做到电池易于拆卸、便于回收,并向后端回收企业提供操作指导,确保高效回收。”

电池回收不是快速赚钱的方法

新能源全生命周期理想的价值链,是从报废端开始回收,回收后进行检测、拆解,然后进行梯次利用,进而进入新的产业循环,然后报废,报废之后再制成材料,重新制造出来,进入新的循环。

在产业发展初期,我国电池回收行业基本“小、散、乱”,存在大量“小作坊”、“黑作坊”。但随着工信部开展第四批规范化企业评审,截至目前,仅有88家企业进入白名单。目前,动力电池回收商业模式主要有三类。

第一种是第三方企业主导的模式,包括整车厂、动力电池厂商、车辆拆解商等,将需要回收的电池送交第三方回收公司。

二是电池企业主导模式,将整车厂发现的问题电池、回收电池、拆解后的电池返回厂家,完成回收再利用。

三是主机厂主导的产业联盟形式。从整车动力电池回收来看,责任方设定在车辆生产企业,由车辆生产企业全面负责动力电池的回收工作,形成相应的循环,由车辆生产企业牵头开展相应的回收工作。

工信部数据显示,我国1.5万个新能源汽车动力蓄电池回收服务网点中,95%以上的网点归属于主厂商所有。

“未来的核心竞争力还是在于整个回收环节的成本控制,这包括采用一些新的环保处理方式,减少耗材、辅助材料的消耗,以及产业规模的扩大,这些都是影响未来回收技术路线的解决方案。”曹元成董事长说。

从去年开始,随着越来越多的电池面临退役,再加上电池原材料价格的大幅上涨,电池回收成为了一条赚快钱的捷径,吸引了大批从业者。这也造成了电池回收行业的混乱,回收端的公司良莠不齐。

当然,这是行业早期不可避免的发展阶段,在政策标准不完善、技术路线不明朗的背景下,市场混乱也是可以理解的。

今年年初,随着碳酸锂价格逐渐回归理性,原材料价格的下降让电池回收行业重新洗牌。“未来龙头企业要有渠道、有技术、有规模、有资质、有产品和客户、有成本和毛利控制,这六大要素缺一不可。”该公司总裁崔星星在动力电池大会上表示。

不难想象,靠电池回收赚快钱的潮流已经过去,但对于企业注重战略布局和渠道创新的潮流才刚刚开始。

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