續(xù)航,充電,二手車殘值,人們所擔(dān)心的電動(dòng)車問題多數(shù)都來源于電池。如今,在不斷提高電池性能質(zhì)量的同時(shí),電池回收問題也隨著首批動(dòng)力電池“退休潮”的到來而迅速凸顯。

新能源車殘值有救了?加速前進(jìn)的動(dòng)力電池回收

先來看幾條內(nèi)里頗有關(guān)聯(lián)性的消息。

2月7日,中國汽車流通協(xié)會(huì)和精真估聯(lián)合發(fā)布了2020年1月中國汽車保值率報(bào)告,數(shù)據(jù)顯示新能源二手車(三年車齡)的保值率整體偏低,其中插混電動(dòng)車為40.7%,純電動(dòng)車僅為35.3%。

1月2日,工信部發(fā)布了《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件(2019年本)》和《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法(2019年本)》,對(duì)動(dòng)力電池回收做了進(jìn)一步的規(guī)劃和引導(dǎo)。

國際市場研究機(jī)構(gòu)Markets and Markets的研究報(bào)告顯示,2019年全球動(dòng)力電池回收市場規(guī)模約為15億美元(約合人民幣105億元)。預(yù)計(jì)2025年左右,這一市場的規(guī)模將達(dá)到122億美元(約合人民幣852億元)。而到2030年,隨著電動(dòng)汽車市場的進(jìn)一步發(fā)展,這一數(shù)字將達(dá)到181億美元(約合人民幣1263億元)。

續(xù)航,充電,二手車殘值,人們所擔(dān)心的電動(dòng)車問題多數(shù)都來源于電池。如今,在不斷提高電池性能質(zhì)量的同時(shí),電池回收問題也隨著首批動(dòng)力電池“退休潮”的到來而迅速凸顯。

起源論

電池回收問題出現(xiàn)的根源在于電池的衰減,目前市面上電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池主要有兩種,即人們所熟悉的三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。而鋰電池的特性決定了衰減問題不可避免——在多次充電后,電池內(nèi)一小部分“積勞成疾”的鋰離子會(huì)失去活性,并在電池內(nèi)部形成一種電絕緣外殼,從而使電池的性能大打折扣。一般來說,當(dāng)動(dòng)力電池的衰減達(dá)到20%的時(shí)候,便不適合繼續(xù)使用了。而針對(duì)動(dòng)力電池衰減的特點(diǎn),國家和車企也有相應(yīng)的質(zhì)保規(guī)定,一般是以8年/15萬公里為節(jié)點(diǎn),在此范圍內(nèi)衰減超過20%廠家將對(duì)電池進(jìn)行免費(fèi)更換。

因此,動(dòng)力電池性高昂的價(jià)格(甚至能夠占到整車成本的一半)和性能下降的不可逆性直接導(dǎo)致了電動(dòng)車“慘不忍睹”的殘值,而動(dòng)力電池的回收問題不僅牽涉到經(jīng)濟(jì),更牽涉到自然環(huán)境。

方法論

雖然鋰電池回收并不是什么新鮮事,但行業(yè)在面對(duì)結(jié)構(gòu)不同且數(shù)量巨大的動(dòng)力電池時(shí)仍舊困難重重。技術(shù)難度較高、利潤相對(duì)微薄、行業(yè)資質(zhì)等問題非常突出。

目前動(dòng)力電池回收的主要方向是梯次利用和材料回收循環(huán)。前者可將淘汰掉的動(dòng)力電池進(jìn)行拆解、檢測和改造,繼續(xù)應(yīng)用在應(yīng)急電力儲(chǔ)能、低速電動(dòng)車等領(lǐng)域;后者則會(huì)將電池進(jìn)行徹底分解為各種材料并回收利用。

通常情況下,當(dāng)動(dòng)力電池衰減至 80%以下時(shí),將不能完全滿足汽車的需求,但仍可用于其他領(lǐng)域。例如中國鐵塔公司便將新能源汽車淘汰下來的電池用作其通信基站的備用電源,替代了之前一直使用得鉛酸電池,并不斷拓展其在儲(chǔ)能、對(duì)外發(fā)電等場景中的應(yīng)用。

此外,比亞迪、國軒高科等企業(yè)也專門為此開發(fā)了適用于備電、風(fēng)光電儲(chǔ)能的梯次利用電池產(chǎn)品。

不過梯次利用目前也面臨一些技術(shù)問題,如離散整合技術(shù)和壽命檢測技術(shù)?,F(xiàn)階段各家的動(dòng)力電池規(guī)格差異較大,缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致不兼容。同時(shí),電池的容量、電壓、內(nèi)阻等在梯級(jí)利用時(shí),會(huì)在很少的循環(huán)次數(shù)下形成斷崖式下跌,對(duì)后期使用維護(hù)造成極大困難。如何解決這些問題以降低梯次利用的成本將成為未來發(fā)展的重中之重。

我們知道,動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)包括正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜、外殼材料和粘接劑等部分,市場上主流的正極材料包括磷酸鐵鋰和三元材料,兩者的占有率高達(dá)95%。此外還有少部分的錳酸鋰和鈷酸鋰,占比只有5%左右。而動(dòng)力電池拆解再生則主要集中在對(duì)正極材料的回收上。其流程一般為:放電、拆解電池系統(tǒng)、拆解電池模組、電池包處理和材料提純。在電池包處理和材料提取這兩個(gè)環(huán)節(jié)采用物理、化學(xué)或者生物的方法,將廢舊動(dòng)力電池中的金屬元素進(jìn)行提純回收。

除此之外,電池的生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段——即回收前期的預(yù)備工作也能大大提高動(dòng)力電池的回收的效率。

很多廠家在設(shè)計(jì)電池包時(shí)便充分考慮之后的回收利用,結(jié)構(gòu)更加簡潔,便于拆解回收。

又比如嚴(yán)格的三碼(即電池編碼、汽車VIN碼和回收編碼)合一制度,將這些錄入國家平臺(tái),使每一塊電池的生產(chǎn)和使用過程都可以追溯,保證電池報(bào)廢以后的流向可控。

市場論

當(dāng)然,除去技術(shù),市場的形成需要以利潤為前提,并配以成熟的政策支持和運(yùn)行規(guī)范。以目前磷酸鐵鋰電池回收為例,有統(tǒng)計(jì)指出,一噸廢舊電池提取的材料價(jià)值8110元,但相應(yīng)的回收成本高達(dá)8540元。而三元鋰電池由于含有更多的可回收金屬,利潤有保證,但在尚未形成規(guī)模化效應(yīng)之前也是需要企業(yè)承擔(dān)一定風(fēng)險(xiǎn)的。技術(shù)和模式的發(fā)展始終是第一位的。

而隨著技術(shù)的進(jìn)步,動(dòng)力電池回收變得有利可圖時(shí),又難免會(huì)產(chǎn)生小作坊式違規(guī)回收處理的現(xiàn)象。因此,政府及時(shí)出臺(tái)各項(xiàng)政策對(duì)行業(yè)進(jìn)行規(guī)范便十分必要。例如上文提到的《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件(2019年本)》,便對(duì)企業(yè)布局與項(xiàng)目選址、技術(shù)裝備和工藝、資源綜合利用及能耗、環(huán)境保護(hù)、產(chǎn)品質(zhì)量和職業(yè)教育、安全生產(chǎn)、人身健康和社會(huì)責(zé)任等做出了明確要求規(guī)定。

此外,這個(gè)市場也絕不是某家或某類企業(yè)單打獨(dú)斗便能闖出道路的。整車廠、電池企業(yè)、材料企業(yè)、梯次利用企業(yè)、回收企業(yè)之間的合作共建必不可少,進(jìn)則共贏,退則皆輸。

動(dòng)力電池回收之重任,不僅關(guān)乎新能源車主的切身利益,關(guān)乎新能源汽車市場的發(fā)展,更關(guān)乎環(huán)境、資源等一系列社會(huì)性問題。來自各方的壓力正在倒逼這一市場加速前進(jìn),而這也是整個(gè)新能源汽車行業(yè)所必須面臨的一門“考試”。

[責(zé)任編輯:陳語]

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