天天看点

新闻|降本还是突破?任重道远的锂电回收!

什么是锂电池

锂电池,是由锂金属或锂合金为正级或负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池的充电放电过程主要依靠锂离子(Li+)在正极和负极之间移动,充电时,锂离子从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。锂离子电池应用领域主要分为动力类和非动力类,锂离子电池应用的动力类领域包括电动车、电动工具等;非动力类领域包括消费类电子产品和储能领域等。

图片:行行查研究中心

锂电池行业产业链分析

锂电产业链主要包括上游原材料厂商和锂电设备厂商、中游的电池厂商和下游的终端应用四个环节。上游原材料主要包括正极材料、负极材料、隔膜和电解液,锂电设备包括搅拌机、涂布机、烘干机、辊压机、模切/分压机、卷绕/叠片机、注液机、化成分容柜等;下游的终端应用包括消费类电子厂商、动力类汽车厂商和储能类公司。

动力锂电池市场

随着新能源车行业的确定性增强和渗透率的快速提升,作为主要动力的锂电池的市场规模也在持续增加。2019年,海外新能源汽车销量达到100万辆以上,动力电池装机量达到了50GWh以上,在国内因为政策扶持和技术发展,国内系能源汽车销量达到120万辆以上,动力电池装机量达到60GWh以上。从增速上看,国内外的增速都在不断增加,锂电池市场高增长时代已经开启。

旺盛的需求、高昂的产能,意味着锂电池在中国具有极大的产销,也意味着锂电池在回收方面压力巨大。

锂电池的回收和利用

市场

有相关团队对未来三元电池的金属回收市场空间及磷酸铁锂电池的梯次利用与回收市场空间设计了测算模型,并作出假设和分析,基本结论如下:

由于金属价格变动对动力电池回收和梯次利用经济性、市场释放和产值空间有着 巨大影响,我们对未来三元电池的金属回收市场空间及铁锂电池的回收与梯次利 用市场空间进行了价格敏感性分析,并作出如下假设:

1)为测算市场空间,我们选取了三个不同时期的金属价格进行敏感性测算,分 为高价、低价、均价。其中高价(2022.2.17)与低价采用了 2014Q1 以来的历 史价格进行评估测算。

2)进行敏感性分析时,我们在改变金属市场价格的同时,三元电池正极材料占 比与磷酸铁锂电池梯次回收比例不变。

3)我们假设磷酸铁锂电池的每瓦时价格从 2014 年的 2.71 元/Wh 降低至 2025 年的 0.55 元/Wh,其中 21-25 年降低速度逐渐减慢。梯次利用的残值价格分为 高(40%)、中(30%)、低(20%)三档分别进行残值折算。

在锂金属处于均价时,2030 年磷酸铁锂电池锂元素回收市场空间预计 144 亿元, 低价时预计 48 亿元,高价时预计 240 亿元。2020-2030 年磷酸铁锂电池锂累计 回收市场空间在均价情况下将达到 579 亿元。

政策

2016 年 12 月,工信部发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》 (征求意见稿),明确了汽车生产企业承担动力蓄电池回收利用主体责任。生产 者责任延伸制度(EPR)是指将生产者的责任延伸到产品的整个生命周期,特别 是产品消费后的回收处理与再生利用阶段,要求生产者在产品全生命周期担责, 把生产和回收串联起来,提升回收利用率。

2018 年 7 月,工信部、科技部等七部门联合印发《关于做好新能源汽车动力蓄 电池回收利用试点工作的通知》,决定在京津冀地区、山西、上海、江苏、浙江、 安徽、广东等 17 个地区及中国铁塔开展新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工 作,并确定各试点地区相应的目标任务,这有助于建立相对集中、跨区联动的回 收体系。随着相关政策的陆续出台,动力电池回收体系也将加速完善。动力电池 回收试点工作的开展,标志着大陆动力电池回收进入大规模实施阶段。

2020 年 7 月,工信部发布《2020 年工作节能与综合利用工作要点》,要求推动 新能源汽车动力蓄电池回收利用体系建设;深入开展试点工作,加快探索推广技 术经济性强、环境友好的回收利用市场化模式,培育一批动力蓄电池回收利用骨 干企业;研究制定《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法》,建立梯次利用 产品评价机制;依托“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理 平台”,健全法规,督促企业加快履行溯源和回收责任。动力电池回收体系的评 价机制及法律法规的完善,标志着大陆动力电池回收体系框架正在日趋成熟。

虽然顶层设计逐步在完善,但目前动力电池回收受到以下三个问题的掣肘,使政 策开展较为困难:

1.电池残值量的测量标准难以估计:动力电池在循环充放电过程中电池容量会逐 渐衰减,当衰减至 80%以下时,便达到退役状态。而目前对于动力电池的健康 度 SOH(State-of-health)有很多种定义标准,包括根据容量衰减定义、根据 剩余放电量定义、根据剩余循环次数定义以及根据内阻定义。因此政策制定者对 于动力电池残值剩余量的测定标准存在一定困难。

2.金属价格波动影响材料回收经济性:金属价格的波动会最终决定动力电池回收 市场的盈亏,而金属价格又是受资源供给、技术进步、下游市场综合因素所影响, 存在技术周期、产能周期,故金属价格是动力电池回收的市场驱动的决定性要素, 既影响动力电池的商业模式,也影响政策制定和执行的有效性。

3.梯次利用技术标准:对于磷酸铁锂电池一个重要的回收方式就是梯次利用,梯 次利用方式、安全性等因素困扰着标准制定,标准过高会造成梯次利用市场的萎 缩,标准过低又不利于梯次利用市场长期发展。

技术

动力电池的回收过程中有不同的参与主体和回收路径,这主要是由于不同动力电 池间存在销售方式、使用形式、所有权归属的不同。目前在大陆,动力电池的回 收渠道主要有小型回收公司、专业回收公司、政府回收中心。近年来,为规范动 力电池回收市场,大陆相继出台了动力电池拆解回收相关技术标准:

参考欧美发达国家的电池回收路径,动力电池生产商往往承担电池回收的主要责 任,而参与主体中的电动汽车生产商和电池租赁公司起到配合动力电池生产商回 收的作用。根据动力电池从消费者回收至动力电池生产商的路径经过的参与主体 差异,理论上可分为三种回收路线。

第一种回收路径为废旧动力电池通过电动汽车经销商回收;第二种回收路径为通 过电池租赁公司回收,废旧动力电池经过上述两种回收路径最终流向动力电池生 产商(部分生产商也可以联合形成生产商联盟)进行回收处理;第三种回收路径 最终流向为第三方回收公司回收处理,但是第三方回收公司需要依靠自主建立的 动力电池的回收网点。

国内锂电池回收现状与前景

据了解,截止日期为2022年1月12日。全国相关经验范围企业指全国在业/存续企业中经验范围包含动力电池回收的注册资本2000万元以上企业。合法资质企业指工信部发布“新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件”企业名录公示企业,拥有梯次利用和再生利用资质。

在已经公布的动力锂电池相关企业名单的情况来看,位于广东省的企业较多,有8家进入名单的动力锂电池回收企业,其次是浙江名单内企业数量有6家、之后是江西、湖南和安徽,分别有5家名单内的企业。从主要动力锂电池回收的情况来看,大陆动力锂电池市场主要分布在大陆南方地区,且发展较好的企业多分布在沿海省份,例如广东,浙江等地区。

总体而言,目前大陆锂电池的回收技术相对成熟,但是合规企业相对还是较少,初期多是有“投机”意识的跟者居多,相信随着国家的治理、政策的倾斜、市场的增长和技术的积累沉淀,未来会有更多的锂电池回收、处理企业站出来,加入到锂电池的回收大军中。同时,随着科学水平的的不断进步,也必然会有更多的学者研发出新的技术和设备让我们可以发现、利用更多的清洁能源,来代替锂电池。

继续阅读