動力電池回收處于產(chǎn)業(yè)鏈的末端。在該環(huán)節(jié)打通后,動力電池產(chǎn)業(yè)自成閉環(huán)。作為踐行循環(huán)經(jīng)濟的重要實踐,動力電池回收可實現(xiàn)個人、企業(yè)與社會間的“共贏”。
眼下,動力電池回收業(yè)務(wù)備受追捧。僅從今年前8個月來看,就有接近3萬家企業(yè)涌入這一領(lǐng)域。伴隨未來新能源汽車保有量的不斷攀升,動力電池回收市場的熱度也將持續(xù)走高。
前8個月新增近3萬家
回收企業(yè)數(shù)量爆發(fā)式增長
張振中來天津工作已有一年多時間。去年6月,他被武漢總部派到這里開拓新市場。
天津是格林美股份有限公司(簡稱格林美)開采城市礦山,發(fā)展綠色、低碳、循環(huán)經(jīng)濟的重要投資地。圍繞動力電池回收業(yè)務(wù),格林美已構(gòu)建了新能源全生命周期價值鏈。立足天津,并為做好京津冀區(qū)域的回收業(yè)務(wù),格林美在靜海區(qū)專門成立了天津動力電池再生技術(shù)有限公司(簡稱天津動力再生公司),致力在華北建設(shè)最大的動力電池回收利用中心。目前,張振中擔(dān)任天津動力再生公司總經(jīng)理。
張振中告訴記者,格林美動力電池回收業(yè)務(wù)今年上半年實現(xiàn)營業(yè)收入2.57億元,同比增長369%。其中,天津動力再生公司一期項目于今年7月正式投產(chǎn)。截至目前,其營業(yè)收入已超過4000萬元,預(yù)計今年全年營業(yè)收入超過1億元。
在動力電池回收業(yè)務(wù)方面,目前收獲不菲的并非只有張振中所在的公司。
天津賽德美新能源科技有限公司(簡稱賽德美)董事長趙小勇對記者表示,自2017年成立至今,公司每年營業(yè)收入均實現(xiàn)翻一番。“去年公司營業(yè)收入不到1億元,今年基本可以實現(xiàn)2億元左右,明年預(yù)計會超過4億元。”他說。
賽德美注冊在天津濱海高新區(qū)。該公司一期廠房面積有1萬平方米左右,年處理廢舊動力電池規(guī)??蛇_1萬噸至1.2萬噸?;趯恿﹄姵鼗厥諛I(yè)務(wù)的長期看好,賽德美已將建設(shè)二期廠房排上日程。“一期廠房明年就不夠用了。目前,公司正在籌劃的二期廠房面積大概是一期廠房的5倍,預(yù)計會在2024年9月投產(chǎn)。”趙小勇對記者表示。
動力電池回收業(yè)務(wù)市場規(guī)模變化與動力電池壽命、新能源汽車保有量等因素密切相關(guān)。動力電池目前主要是指用于新能源汽車的鋰電池。針對其平均壽命,業(yè)內(nèi)的說法并不一致。比如,有的認(rèn)為是5年至8年,也有的認(rèn)為是8年至10年。無論基于何種觀點判斷,從我國新能源汽車開始規(guī)?;慨a(chǎn)的2014年算起,動力電池“退役”目前已進入“放量期”。
根據(jù)天風(fēng)證券分析師郭麗麗此前測算,2021年至2030年,國內(nèi)動力電池總“退役”量的年復(fù)合增長率將達到48.9%。此外,我國動力電池回收市場規(guī)?;?qū)⒃?030年突破1000億元。
如今,不少企業(yè)已經(jīng)看到該市場的巨大機遇。自去年開始,國內(nèi)進入動力電池回收領(lǐng)域的企業(yè)數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。企查查提供的數(shù)據(jù)顯示,2017年至2021年,我國新增動力電池回收企業(yè)數(shù)量分別為1196家、1424家、1883家、3840家、2.49萬家。今年前8個月,我國新增動力電池回收企業(yè)數(shù)量更是接近3萬家。截至今年8月底,我國現(xiàn)存動力電池回收企業(yè)數(shù)量已突破6萬家。
每千瓦時300元至400元
拓寬電池源提升產(chǎn)能利用率
除了報廢新能源汽車回收拆解等業(yè)務(wù),位于靜海區(qū)的天津璟晟再生資源利用有限公司(簡稱璟晟公司)還從事動力電池回收業(yè)務(wù)。該公司副總經(jīng)理王鵬告訴記者,他們已設(shè)立了100多個回收網(wǎng)點,在天津?qū)崿F(xiàn)了各區(qū)全覆蓋。
設(shè)立一個回收網(wǎng)點,璟晟公司大約投入5萬元至10萬元。在每個網(wǎng)點,他們會配備3名至5名工作人員。“平均每年回收燃油汽車5萬輛左右,回收新能源汽車2000輛左右。”據(jù)王鵬介紹,他們將報廢新能源汽車回收拆解業(yè)務(wù)與動力電池回收業(yè)務(wù)一起做,比如回收的廢舊新能源汽車基本都是帶有動力電池的。
在采訪中,有多位業(yè)內(nèi)人士表示,目前不少動力電池回收企業(yè)實際都“吃不飽”,產(chǎn)能利用率極低。“自今年年初到現(xiàn)在,我們就收了8塊左右的動力電池,很難收上來。”天津一位從事報廢汽車回收業(yè)務(wù)的人士告訴記者,他們一個月能回收1000多輛報廢汽車。其中,新能源汽車僅占5%至8%,而帶電池的新能源汽車少之又少。“回收來的車大多是損壞比較嚴(yán)重的。有的都被燒了一半或撞壞了,里面的電池也都不完整了。現(xiàn)在,我們倉庫里外觀好一點的動力電池就只有1塊。”他說。
不過,在拓寬廢舊動力電池資源方面,賽德美有自己的辦法。趙小勇告訴記者,賽德美迄今回收的廢舊動力電池中有90%以上來自外地。其中,新能源汽車廠商、動力電池廠商、報廢汽車拆解公司以及公交、環(huán)衛(wèi)、物流等領(lǐng)域企業(yè)是主要來源。
與賽德美不同,璟晟公司回收的廢舊動力電池以天津本地的為主。“我們回收的主要是公交車、箱式貨車等使用的動力電池。而回收整車的價格實際就已將廢舊動力電池價格囊括了。”王鵬對記者說。
在價格評估上,業(yè)界針對新能源汽車車身與動力電池所采用的方法并不相同。
據(jù)王鵬介紹,車身的回收價格是以重量來計算,今年大致為每噸2000元至2500元。而對廢舊動力電池價格的評估則要考慮剩余容量的梯次利用價值。“2020年那會兒,廢舊動力電池回收價為每千瓦時200元至300元,今年這一價格已攀升至每千瓦時300元至400元。”王鵬說。
記者從業(yè)內(nèi)人士處獲悉,廢舊動力電池的具體用途、材料構(gòu)成等都是影響價格評估的關(guān)鍵因素。
先梯次利用后再生利用
平均毛利率大約為20%
在賽德美的廠區(qū)里,有一個大型倉庫專門用于存放公司所回收的廢舊動力電池。
趙小勇告訴記者,所有廢舊動力電池都會按照A、B、C三大類進行分類存放。“外觀完好的屬于A類,外觀相對完好的屬于B類,外觀有損壞的屬于C類。”他說。
廢舊動力電池在回收后主要有兩大流向,一種是梯次利用,另一種是再生利用。至于如何選擇,回收企業(yè)一般都采用先梯次利用后再生利用的處理辦法。
所謂動力電池梯次利用,就是對新能源汽車的“退役”動力電池進行必要的檢測、分類、篩分、重組等后變?yōu)樘荽萎a(chǎn)品,使其可應(yīng)用至其他領(lǐng)域。其中,電池容量降至80%以下是業(yè)內(nèi)默認(rèn)的納入梯次利用的一個指標(biāo)。
“當(dāng)動力電池容量衰減至80%以下,通常就不宜在新能源汽車上使用了。主要原因是,在容量降至80%以下,動力電池的續(xù)航里程會大幅下降。”張振中說。
在廢舊動力電池梯次利用的比例上,目前不同公司差異較大。
“我們針對廢舊動力電池梯次利用主要是用于共享電動車、農(nóng)機、舉升機等領(lǐng)域。”王鵬告訴記者,璟晟公司目前在動力電池梯次利用方面的占比超過70%。
但從賽德美來看,廢舊動力電池再生利用的比例則有望超過梯次利用。“盡管目前梯次利用的比例還是相對高一些,但從明年開始,再生利用的比例則會提升到50%以上。”趙小勇對記者表示,在利潤率方面,再生利用要比梯次利用高。而從趨勢來看,梯次利用的利潤率會越來越低。
與行業(yè)主流的濕法回收即采用酸堿溶液對電極材料中的鈷、鎳、錳、鋰等金屬物質(zhì)進行提取不同,賽德美在廢舊動力電池再生利用方面則采用物理法工藝。無論基于環(huán)??紤],還是基于成本考量,物理法的優(yōu)勢都較為明顯。多位業(yè)內(nèi)人士表示,目前動力電池回收行業(yè)的平均毛利率大約為20%。
電池拆解
精細(xì)化操作 每人一天拆解2噸至2.5噸
元野是一名動力電池拆解工程師,從事這一工作已有七年的時間。他在前六年主要拆解鉛酸電池,最近一年已轉(zhuǎn)為拆解“退役”新能源汽車鋰電池。“鉛酸電池屬于淘汰型產(chǎn)品。它含有重金屬鉛,會造成環(huán)境污染,而且電解液為硫酸這種危險品。相比之下,鋰電池更加環(huán)保,并且能量密度更高,儲存的電量會更多一些。”他說。
元野經(jīng)手的新能源乘用車鋰電池重量可達500公斤,長2米至2.3米、寬1.5米至1.7米,厚度約0.2米,鋪在整個汽車底盤上要占據(jù)約0.6立方米至0.8立方米的空間。
“先將電池包用專用吊裝工具放在自動輸送線上。工作人員只要按下工位上的‘叫料’鍵,電池包就會通過輸送線被自動運到拆解工位。拆解完畢后,外殼等大部件會被回傳到輸送線末端。然后,負(fù)責(zé)打包的工作人員將其整齊碼放在托盤上后稱重入庫。其他元器件和動力電池管理系統(tǒng)、連接線束等則被放置在指定的收集箱內(nèi),以待被進一步精細(xì)化拆解,徹底將金屬和塑料分開。”據(jù)元野介紹,在其公司,拆解電池包的流水線上共有8名工作人員,每名工作人員都單獨負(fù)責(zé)一個動力電池包的拆解。拆解前,電池包要經(jīng)過安全檢查和放電。正式拆解時,要按這樣的順序依次拆除:外殼—電源的總正極、總負(fù)極—動力電池管理系統(tǒng)—連接線束—模組—元器件。
一個電池包至少包括2個至8個模組。模組是由數(shù)量不等的電芯組成。對此,他進一步解釋稱:“電芯可以視為日常生活中的5號電池。以特斯拉為例,其整個電池包會有4000個至6000個類似于5號電池的電芯。不過不同車型的電池容量是不一樣的,性能越高的車需要的容量和電壓越大,電芯數(shù)量也就越多。”
在把模組拆解成電芯時,元野還會對電芯的容量進行檢測,進而判斷其循環(huán)利用的應(yīng)用場景。電芯容量能達到60%以上的,可以用于通訊鐵塔的備用電源。當(dāng)鐵塔發(fā)生停電或其他突發(fā)情況時,其儲存的電量可以維持通訊信號的運行。此外,它還可以用于家庭儲能以及光伏儲能。電芯容量能達到40%以上的,可以用于觀光車、庭院照明。電芯容量低于40%的,元野會將電池里面殘存的電徹底消耗完,然后收集在一起,集中運輸?shù)焦酒煜缕渌刑幚砟芰Φ墓S;工廠將電芯中的鎳、鋰等金屬提取出來,然后再將這些原材料銷售給電池制造廠家。
據(jù)他介紹,回收利用的場景不同,其拆解和組裝的具體工序也會有所差別。其中,提取電池原材料的成本是其他拆解方式的10倍;同樣,前者產(chǎn)生的收益也是后者的10倍。此前,由于市場上新能源汽車的行駛年限尚短,元野經(jīng)手的“退役”動力電池少有被分解成原材料的。
元野和他的同事每人拆解一個電池都要1個多小時。按照規(guī)定,他們的工作時間在早上8點半至下午6點,中間有1.5個小時休息,每天工作累計8個小時。也就是說,一名工作人員一天可以拆解2噸至2.5噸動力電池,相當(dāng)于4個至5個電池包。元野所在的這8人團隊每天一共可以拆解大概16噸至20噸動力電池。
在元野看來,近年來,隨著動力電池回收量逐漸上漲,進入這一領(lǐng)域的從業(yè)者也大幅增加。“目前,動力電池拆解行業(yè)的門檻不太高,主要就是要懂電工方面的知識。有很多原先從事新能源汽車制造方面的人員轉(zhuǎn)行到了動力電池拆解領(lǐng)域。”不過,令他擔(dān)憂的是,正因為門檻不高,一些從業(yè)者在拆解的過程中操作不當(dāng)而造成電池?fù)p壞的情況時有發(fā)生。“這個行業(yè)現(xiàn)在亟須規(guī)范化。如果沒有有效的措施來管控,長此以往會對整個行業(yè)造成傷害。”他說。
成本剖析
成本占比較高 動力電池占新能源汽車比重超30%
在新能源汽車的成本結(jié)構(gòu)中,動力電池占比較高。湖南一家新能源電池材料公司最新披露的招股書顯示,動力電池占新能源汽車的成本比重超過30%。
根據(jù)正極材料來看,動力電池可分為三元材料電池、磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池等。其中,三元材料電池和磷酸鐵鋰電池合計占比極高??苿?chuàng)板上市公司孚能科技(贛州)股份有限公司半年報顯示,今年上半年,我國動力電池累計裝車量110.1吉瓦時,同比增長109.8%。其中,磷酸鐵鋰電池累計裝車量64.4吉瓦時,占總裝車量58.5%,同比增長189.7%;三元材料電池累計裝車量45.6吉瓦時,占總裝車量41.4%,同比增長51.2%。
動力電池由正極、負(fù)極、隔膜、電解液等構(gòu)成。一般來說,正極材料的性能直接決定了動力電池的能量密度大小、壽命長短等。天津一位從事動力電池制造的資深人士趙先生告訴記者,正極材料占動力電池的成本比重為50%左右。
作為動力電池中使用最多的兩類正極材料,磷酸鐵鋰和三元材料的性能存在差異。趙先生表示,在能量密度方面,磷酸鐵鋰電池不及三元材料電池。但基于安全性、可靠性、經(jīng)濟性等綜合考慮,磷酸鐵鋰電池要優(yōu)于三元材料電池。
以三元材料來看,目前其主要包括鎳鈷錳酸鋰和鎳鈷鋁酸鋰兩種。其中,鎳、鈷、錳、鋁等元素所發(fā)揮的作用并不相同。比如,鎳的主要作用為提高能量密度;鈷的主要作用為穩(wěn)定三元材料層狀結(jié)構(gòu),提高材料的電子導(dǎo)電性和改善循環(huán)性能;錳或鋁的主要作用為降低成本,改善材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。
壽命探究
商家不愿提“日歷壽命”
錯誤操作會縮短電池使用年限
馬女士今年5月買了一輛新能源汽車。對于這輛車,她開得倍加小心:不敢大踩電門、充電時溫度不敢過低也不敢過高……只要是會影響電池壽命的行為,她都會避免。她周圍開新能源汽車的朋友們告訴她:“電池很貴,換一塊要不少錢,你要省著點用。”
那么,新能源汽車動力電池的平均壽命有多長?長期關(guān)注動力電池領(lǐng)域的頭豹研究院TMT行業(yè)高級分析師趙彬給出答案是8年左右。
“一般情況下,當(dāng)動力電池剩余80%電池容量就可以‘退役’了。因為動力電池衰減超過20%,它的續(xù)航里程會減少。即使顯示電池已經(jīng)充滿電,但真正充進去的電很少。實際的充電量可能不能滿足日常的使用需求。”新能源汽車車主王先生告訴記者,但有些時候,80%也并非動力電池報廢的硬性指標(biāo)。“比如我的車充滿電原本能跑500公里,但我日常的里程需求只有300多公里。即使電池衰減到400公里,對我來說也夠用了。如果我日常里程需求是500公里,電池衰減到80%對我是有影響的,那么我會考慮換塊電池。”王先生說。
目前,動力電池主要分為磷酸鋰鐵電池和三元材料電池。就這兩種電池的壽命來看,磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命高于三元材料電池,這個是由電化學(xué)屬性決定的。“從經(jīng)驗數(shù)據(jù)上看,磷酸鐵鋰電池的電芯循環(huán)壽命有3000次,做成電池包大概有2500次;三元材料電池的循環(huán)壽命有2000次,做成電池包有1600多次。”天津動力再生公司總經(jīng)理張振中說。
動力電池除了循環(huán)壽命,還有“日歷壽命”。“日歷壽命”類似于保質(zhì)期,即使車不怎么開,但是到年限了,動力電池也不適合繼續(xù)被使用。對于新能源汽車動力電池的“日歷壽命”,車企一般不愿提及。他們對于電池壽命的介紹,通常是以循環(huán)壽命作為重點說明。一位新能源汽車銷售員告訴記者,除了動力電池本身的材料外,貯存溫度、濕度、使用頻率等很多因素都會影響動力電池的“日歷壽命”。
值得注意的是,動力電池在使用過程中的錯誤操作也會影響其壽命。“不同的使用場景,動力電池壽命長短也不同。如果經(jīng)常慢充,動力電池的使用壽命會相對長一些。要是天天快充的話,動力電池的使用壽命會縮短。”賽德美董事長趙小勇說。
一位新能源汽車銷售員告訴記者,車主在使用過程中的很多細(xì)節(jié)都會影響動力電池的使用壽命。比如,不要猛踩電門,因為動力電池一下子大電流放電會加速電池內(nèi)部原材料衰減;也不要等電池余電過低的時候再充電。此外,不管是充電的時候還是車輛停放的時候,車主都要注意避免車被暴曬。當(dāng)車被暴曬后,動力電池溫度可能會過高,這時候立即充電,不僅會損害電池,嚴(yán)重時甚至可能引起自燃。
專家觀點
“填補”稀缺原料
探索多元化回收利用模式
隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,動力電池“退役”量逐年上升,合理處置淘汰的動力電池至關(guān)重要。開展動力電池回收利用,被視作是推動資源循環(huán)利用、緩解資源瓶頸約束、推動綠色低碳發(fā)展的重要舉措。日前,我市發(fā)布了《天津市碳達峰實施方案》,其中提到:鼓勵探索退役動力電池、光伏組件、風(fēng)電機組葉片、儲能系統(tǒng)等新興產(chǎn)業(yè)廢物高效回收以及可循環(huán)、高值化的再生利用模式,加強資源再生產(chǎn)品推廣應(yīng)用。
與傳統(tǒng)燃油汽車相比,新能源汽車動力電池制造需要用到鎳、鈷、錳、鋰等重金屬原料,對于動力電池的不當(dāng)處置可能引發(fā)環(huán)境及安全問題。
值得注意的是,動力電池回收利用將緩解對鈷、鎳等稀缺金屬的進口依賴。“通過對‘退役’動力電池的回收再生利用,可以有效地解決原料不足的問題。目前在新能源汽車動力電池所需的原料中,有一部分我們是稀缺的,需要依賴進口,有的材料對外依存度甚至達到95%以上。因此,動力電池回收利用是新能源汽車行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要構(gòu)成部分。”張振中說。
隨著新能源汽車滲透率不斷加大,新能源汽車的“退役”電池回收利用管理已逐漸成為新能源汽車領(lǐng)域必不可少的支撐環(huán)節(jié)。“未來要進一步強化動力電池全生命周期溯源監(jiān)測,加快制定新能源汽車動力電池回收利用管理辦法,加大監(jiān)管力度,強化動力電池的流向管理;逐步建立和完善廢舊動力電池綜合利用行業(yè)規(guī)范,盡快構(gòu)建并完善區(qū)域性動力電池回收利用體系,探索多元化回收利用模式。加快出臺一批與‘退役’動力電池的回收利用相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);加大力度培育壯大‘退役’電池的梯次利用和再生利用骨干企業(yè)。”南開大學(xué)循環(huán)經(jīng)濟與低碳發(fā)展研究中心主任王軍鋒說。
原標(biāo)題: 動力電池回收熱度持續(xù)走高 循環(huán)再生經(jīng)濟賬