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新聞|降本還是突破?任重道遠的锂電回收!

什麼是锂電池

锂電池,是由锂金屬或锂合金為正級或負極材料、使用非水電解質溶液的電池。锂電池的充電放電過程主要依靠锂離子(Li+)在正極和負極之間移動,充電時,锂離子從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極,負極處于富锂狀态;放電時則相反。锂離子電池應用領域主要分為動力類和非動力類,锂離子電池應用的動力類領域包括電動車、電動工具等;非動力類領域包括消費類電子産品和儲能領域等。

圖檔:行行查研究中心

锂電池行業産業鍊分析

锂電産業鍊主要包括上遊原材料廠商和锂電裝置廠商、中遊的電池廠商和下遊的終端應用四個環節。上遊原材料主要包括正極材料、負極材料、隔膜和電解液,锂電裝置包括攪拌機、塗布機、烘幹機、輥壓機、模切/分壓機、卷繞/疊片機、注液機、化成分容櫃等;下遊的終端應用包括消費類電子廠商、動力類汽車廠商和儲能類公司。

動力锂電池市場

随着新能源車行業的确定性增強和滲透率的快速提升,作為主要動力的锂電池的市場規模也在持續增加。2019年,海外新能源汽車銷量達到100萬輛以上,動力電池裝機量達到了50GWh以上,在國内因為政策扶持和技術發展,國内系能源汽車銷量達到120萬輛以上,動力電池裝機量達到60GWh以上。從增速上看,國内外的增速都在不斷增加,锂電池市場高增長時代已經開啟。

旺盛的需求、高昂的産能,意味着锂電池在中國具有極大的産銷,也意味着锂電池在回收方面壓力巨大。

锂電池的回收和利用

市場

有相關團隊對未來三元電池的金屬回收市場空間及磷酸鐵锂電池的梯次利用與回收市場空間設計了測算模型,并作出假設和分析,基本結論如下:

由于金屬價格變動對動力電池回收和梯次利用經濟性、市場釋放和産值空間有着 巨大影響,我們對未來三元電池的金屬回收市場空間及鐵锂電池的回收與梯次利 用市場空間進行了價格敏感性分析,并作出如下假設:

1)為測算市場空間,我們選取了三個不同時期的金屬價格進行敏感性測算,分 為高價、低價、均價。其中高價(2022.2.17)與低價采用了 2014Q1 以來的曆 史價格進行評估測算。

2)進行敏感性分析時,我們在改變金屬市場價格的同時,三元電池正極材料占 比與磷酸鐵锂電池梯次回收比例不變。

3)我們假設磷酸鐵锂電池的每瓦時價格從 2014 年的 2.71 元/Wh 降低至 2025 年的 0.55 元/Wh,其中 21-25 年降低速度逐漸減慢。梯次利用的殘值價格分為 高(40%)、中(30%)、低(20%)三檔分别進行殘值折算。

在锂金屬處于均價時,2030 年磷酸鐵锂電池锂元素回收市場空間預計 144 億元, 低價時預計 48 億元,高價時預計 240 億元。2020-2030 年磷酸鐵锂電池锂累計 回收市場空間在均價情況下将達到 579 億元。

政策

2016 年 12 月,工信部釋出《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》 (征求意見稿),明确了汽車生産企業承擔動力蓄電池回收利用主體責任。生産 者責任延伸制度(EPR)是指将生産者的責任延伸到産品的整個生命周期,特别 是産品消費後的回收處理與再生利用階段,要求生産者在産品全生命周期擔責, 把生産和回收串聯起來,提升回收使用率。

2018 年 7 月,工信部、科技部等七部門聯合印發《關于做好新能源汽車動力蓄 電池回收利用試點工作的通知》,決定在京津冀地區、山西、上海、江蘇、浙江、 安徽、廣東等 17 個地區及中國鐵塔開展新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工 作,并确定各試點地區相應的目标任務,這有助于建立相對集中、跨區關聯的回 收體系。随着相關政策的陸續出台,動力電池回收體系也将加速完善。動力電池 回收試點工作的開展,标志着大陸動力電池回收進入大規模實施階段。

2020 年 7 月,工信部釋出《2020 年工作節能與綜合利用工作要點》,要求推動 新能源汽車動力蓄電池回收利用體系建設;深入開展試點工作,加快探索推廣技 術經濟性強、環境友好的回收利用市場化模式,培育一批動力蓄電池回收利用骨 幹企業;研究制定《新能源汽車動力蓄電池梯次利用管理辦法》,建立梯次利用 産品評價機制;依托“新能源汽車國家監測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理 平台”,健全法規,督促企業加快履行溯源和回收責任。動力電池回收體系的評 價機制及法律法規的完善,标志着大陸動力電池回收體系架構正在日趨成熟。

雖然頂層設計逐漸在完善,但目前動力電池回收受到以下三個問題的掣肘,使政 策開展較為困難:

1.電池殘值量的測量标準難以估計:動力電池在循環充放電過程中電池容量會逐 漸衰減,當衰減至 80%以下時,便達到退役狀态。而目前對于動力電池的健康 度 SOH(State-of-health)有很多種定義标準,包括根據容量衰減定義、根據 剩餘放電量定義、根據剩餘循環次數定義以及根據内阻定義。是以政策制定者對 于動力電池殘值剩餘量的測定标準存在一定困難。

2.金屬價格波動影響材料回收經濟性:金屬價格的波動會最終決定動力電池回收 市場的盈虧,而金屬價格又是受資源供給、技術進步、下遊市場綜合因素所影響, 存在技術周期、産能周期,故金屬價格是動力電池回收的市場驅動的決定性要素, 既影響動力電池的商業模式,也影響政策制定和執行的有效性。

3.梯次利用技術标準:對于磷酸鐵锂電池一個重要的回收方式就是梯次利用,梯 次利用方式、安全性等因素困擾着标準制定,标準過高會造成梯次利用市場的萎 縮,标準過低又不利于梯次利用市場長期發展。

技術

動力電池的回收過程中有不同的參與主體和回收路徑,這主要是由于不同動力電 池間存在銷售方式、使用形式、所有權歸屬的不同。目前在大陸,動力電池的回 收管道主要有小型回收公司、專業回收公司、政府回收中心。近年來,為規範動 力電池回收市場,大陸相繼出台了動力電池拆解回收相關技術标準:

參考歐美發達國家的電池回收路徑,動力電池生産商往往承擔電池回收的主要責 任,而參與主體中的電動汽車生産商和電池租賃公司起到配合動力電池生産商回 收的作用。根據動力電池從消費者回收至動力電池生産商的路徑經過的參與主體 差異,理論上可分為三種回收路線。

第一種回收路徑為廢舊動力電池通過電動汽車經銷商回收;第二種回收路徑為通 過電池租賃公司回收,廢舊動力電池經過上述兩種回收路徑最終流向動力電池生 産商(部分生産商也可以聯合形成生産商聯盟)進行回收處理;第三種回收路徑 最終流向為第三方回收公司回收處理,但是第三方回收公司需要依靠自主建立的 動力電池的回收網點。

國内锂電池回收現狀與前景

據了解,截止日期為2022年1月12日。全國相關經驗範圍企業指全國在業/存續企業中經驗範圍包含動力電池回收的注冊資本2000萬元以上企業。合法資質企業指工信部釋出“新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規範條件”企業名錄公示企業,擁有梯次利用和再生利用資質。

在已經公布的動力锂電池相關企業名單的情況來看,位于廣東省的企業較多,有8家進入名單的動力锂電池回收企業,其次是浙江名單内企業數量有6家、之後是江西、湖南和安徽,分别有5家名單内的企業。從主要動力锂電池回收的情況來看,大陸動力锂電池市場主要分布在大陸南方地區,且發展較好的企業多分布在沿海省份,例如廣東,浙江等地區。

總體而言,目前大陸锂電池的回收技術相對成熟,但是合規企業相對還是較少,初期多是有“投機”意識的跟者居多,相信随着國家的治理、政策的傾斜、市場的增長和技術的積累沉澱,未來會有更多的锂電池回收、處理企業站出來,加入到锂電池的回收大軍中。同時,随着科學水準的的不斷進步,也必然會有更多的學者研發出新的技術和裝置讓我們可以發現、利用更多的清潔能源,來代替锂電池。

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