當前,我國新能源汽車正迎來爆發(fā)性增長,較早一批動力電池也已經(jīng)進入退役期。公開數(shù)據(jù)顯示,2020年我國動力電池累計退役量約20萬噸,5年后累計退役量將達78萬噸,10年后將催生出一個千億元級的藍海市場。巨大的市場也引得眾多資本紛紛入局,但目前回收渠道、關(guān)鍵技術(shù)、相關(guān)標準、監(jiān)管措施等方面的缺位依然阻礙產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展,完善動力電池回收體系已經(jīng)刻不容緩。
動力鋰電池回收價值高
2015年,財政部對新能源汽車購置補貼實施普惠制,加上各地的鼓勵政策,新能源汽車銷量井噴。據(jù)統(tǒng)計,2020年,中國新能源乘用車銷量超114萬輛,較2015年增長544.63%。光大證券調(diào)研報告預(yù)計,2025年中國新能源汽車銷量將超過600萬輛。井噴的新能源汽車市場,帶動中國動力鋰電池產(chǎn)量、裝車量逐年上升。
電池在循環(huán)充放電過程中,容量會逐漸衰減,當衰減至80%以下時,電池達到退役狀態(tài)。那這些逐年快速增長的廢舊鋰電池最后歸于何處?如何回收?
EVTank和伊維經(jīng)濟研究院聯(lián)合發(fā)布的《中國鋰離子電池回收拆解于梯次利用行業(yè)發(fā)展白皮書(2021年)》顯示,2020年中國鋰電池理論回收量為47.8萬噸,其中汽車動力鋰電池的理論回收量25.7萬噸,該年度實際可統(tǒng)計的真實回收總量為19.6萬噸,約占41%。白皮書預(yù)計,到2025年,中國鋰電池理論回收總量將達98.8萬噸。
根據(jù)電池材料和性能的差異,我國鋰電池回收企業(yè)采用梯次利用、再生利用兩種方式,處理退役動力鋰電池。
再生利用是指將電池直接拆解,利用物理法、化學法和生物法,將電池材料中具備回收價值的有價金屬材料分離出來,提取出的金屬成分將作為鋰電池和粉末冶金的原材料。目前,中國新能源汽車動力鋰電池主要包括磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池兩種。三元電池正極材料所含的鎳、鈷、錳價格較高。一度有“鈷奶奶”之稱的鈷金屬,價格一度從20多萬元一噸漲到70萬元一噸,且我國90%以上還要依賴于進口。而鎳金屬也早已從6萬多元一噸漲到13萬元左右一噸。因此,三元鋰電池直接拆解回收的經(jīng)濟效益顯著,更適合再生利用。
而磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命更長、安全性更高,因此對于容量剩余20%~80%的退役磷酸鐵鋰電池,業(yè)內(nèi)傾向采用梯次利用模式,即將廢舊電池包或電芯拆解、檢測、篩選后,重組成健康電池包或電池系統(tǒng)。磷酸鐵鋰電池的能量密度是鉛酸電池的3倍以上,循環(huán)壽命更是鉛酸電池的5倍以上,即使退役其電池性能及體積、重量也遠優(yōu)于新的鉛酸電池,而退役電池的回收成本又遠低于新的鉛酸電池,所以當前各類備用電源、儲能電源,甚至二輪、三輪車電池,電動叉車電池都開始大量使用退役后的磷酸鐵鋰電池做梯次利用。
據(jù)光大證券調(diào)研報告指出,5G基站建設(shè)也將加強對梯次利用電池的需求。2018年,中國鐵塔在約12萬個基站中使用約1.5GWh梯次回收電池,替代鉛酸電池約4.5萬噸。磷酸鐵鋰電池二次報廢后,可通過再生利用處理有效消耗。另一方面,儲能系統(tǒng)的應(yīng)用周期可達到15~20年以上,延長了磷酸鐵鋰電池報廢時限。
亟待建立規(guī)范化回收體系
動力鋰電池回收的價值足夠誘人,但在動力鋰電池的回收處理過程中,也面臨著可能對環(huán)境造成嚴重污染的問題。鋰不是重金屬,業(yè)內(nèi)普遍認為鋰電池比鉛酸電池對環(huán)境的污染小,但鋰電池電解液中含有鎳、鈷、錳等,易造成重金屬污染。電解液中的六氟磷酸鋰,易在空氣中水解產(chǎn)生五氟化磷、氟化氫等物質(zhì),對人體、動植物有強烈腐蝕作用。
此外,報廢后的鋰電池仍含300~1000V不等的高壓,若退役電池內(nèi)短路、電池存放不當外部短路、電池拆解時操作不當?shù)?,可能導致起火爆炸?/p>
因此,在鋰電池“報廢潮”即將到來之際,必須重視規(guī)范化回收體系的建立,盡量消除環(huán)境污染、生產(chǎn)安全等隱患。
2018年,工信部等部門聯(lián)合發(fā)布《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,加強動力蓄電池回收利用管理。目前,共27家企業(yè)進入工信部符合“新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件”的名單。
雖然國家明確了電池回收的“正規(guī)軍”名單,但在實際回收過程當中,退役電池流入到這些企業(yè)的量不到總數(shù)的30%?!澳壳巴艘巯聛淼膭恿﹄姵馗嗟氖巧⒙湓诟鱾€主體手中,有些被倒手賺取差價?!币晃浑姵鼗厥展竟ぷ魅藛T表示。不少動力電池并沒有流入正規(guī)渠道,反而是被一些無資質(zhì)、高污染的小廠高價收購,造成環(huán)境二次污染的隱患。
川財證券研報稱,正規(guī)的動力電池回收企業(yè)的規(guī)范投入、環(huán)保投入占用了不少成本,而非規(guī)范企業(yè)、小作坊在這方面幾乎是零投入,可以用更高的價格買走電池,形成行業(yè)的不公平競爭。此外,因為電動車在銷售后的所有權(quán)是屬于消費者的,而目前國內(nèi)并沒有相關(guān)規(guī)定要求動力電池強制回收,且動力電池回收體系也不完善,因此存在著不愿意回收、收集困難等問題。
關(guān)鍵共性技術(shù)有待突破
除渠道外,回收過程中拆解、殘值評估等關(guān)鍵技術(shù)不完善、標準不統(tǒng)一也是阻礙動力電池回收產(chǎn)業(yè)鏈形成良性閉環(huán)的核心掣肘。從事新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈研究的受訪人士表示,第三方企業(yè)很難從車企或電池企業(yè)拿到數(shù)據(jù),無法利用大數(shù)據(jù)手段對電池壽命進行評估,只能對電池進行傳統(tǒng)的拆解檢測。這也意味著,回收企業(yè)在拿到退役電池后,如同在進行一場賭博。由于沒有數(shù)據(jù)能夠準確證明電池的狀況和價值,其只能事后分析,這就導致電池回收和再利用的成本居高不下。
而拆解環(huán)節(jié),動力電池與其他所有蓄能電池都不同,需要專業(yè)企業(yè)對模塊拆解,無論場地、裝備、人員以及安全,都有特殊的要求。目前,國內(nèi)企業(yè)技術(shù)儲備有限,動力蓄電池生態(tài)設(shè)計、梯次利用、有價金屬高效提取等關(guān)鍵共性技術(shù)和裝備尚有待突破。