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磨矿专家系统 2024-09-30 18:42:11

关于废电池回收现状(废旧电池回收溯源方法)

一、关于整车厂、废电法电池厂、池回池第三方,收现收溯谁来主导新能源汽车电池回收

当电池重生的闭环打通了,“新能源=真环保”的状废命题才能成立。当废旧电池产生了价值,旧电电动车的源方保值率也可能上升,并由此打消用户购买电动车的关于一大顾虑。

如果没有高额利润驱使,废电法哪里来的池回池行业风口?可惜电池回收仍是一个半公益的事业,注定了没有那么容易。收现收溯

我们多少都曾有过对“电池污染”的状废恐慌。

有这么一则研究数据,旧电说是源方一节普通电池被丢弃到大自然中,有可能直接污染60万升水,关于相当于一个人一生的用水量。

具体出自于哪里,已经很难考据了。但废旧电池不经过妥善处理,将会污染环境,这几乎是共识了。

电动汽车如果要做到“真环保”,从电池生产、服役、退役再到重生的闭环需要打通。

不论是政策倒逼,还是利润驱动,当退役电池大规模撤下来的时候,打通闭环的鼓点只会敲得更密集,2020年正是关键一年。

我国新能源汽车的起步阶段大概可追溯到2009年,到如今,已经有超过10年的发展期。

前期以公共交通或出租行业为试点,从2015年起,新能源汽车才逐渐被家庭用户所接受,步入规模化量产阶段。

一般情况下,动力电池的使用寿命是5-8年。所以,2020年将会出现第一波动力电池的规模化退役潮。业界预测2020年电池退役量是25GWh,按重量计,大约是20万吨。

退役电池并不等于彻底报废,科学回收仍有相当可观的市场价值。据业界分析,2019-2025年,该市场价值有可能超过600亿元。

动力电池如何进行回收利用?

规模化退役的时间节点基本明确,动力电池回收已到了必须加速的时候。

单纯就回收技术进行探讨,一块动力电池进入回收工厂后,一般会进行梯次利用和再生利用。

回收第一步,工厂首先要对退役电池进行检测、分类、修复或重组。

如果电池自身的状况比较良好,那么,就可以遵循“梯次利用”原则,再度修复出厂,或“降级”到通信基站、储能基地等地方继续服役,或回流到低速电动车市场,直到性能不再符合需求。

电力系统储能需求是电池梯次利用的重要市场。

部分国外车企对于电池梯次利用正在摸索一些适用模式。比如,日本三菱会使用退役电池为其大楼供电,奥迪、雷诺等欧洲车企也在尝试退役电池与建筑供电的结合。

插个题外话:虽然南孚聚能环最终被证明仅是一个营销套路,但其广告中提到的“玩具车上用完后,还可以在遥控器中使用”,这基本就是一个最通俗的梯次利用案例。

不过,如果不具备梯次利用价值了,所有的电池最终还是要来到“再生利用”这一环节。之后,退役电池会被拆解、破碎、冶炼,从而提取钴、锰、镍等关键材料,再回到电池生产,重新利用,整个闭环才算打通了。

关于再生利用的技术方法,主要有三种:干式法、化学法、生物法

1、干式法,简单理解的话,就是物理拆解,资源分类。

正负极材料在室内完成分离处理,将会交给冶炼企业,铜铝材料交给金属回收公司,混杂着各种化学及重金属材料的电解液,在室外进行隔离收集,并交由下游产业进一步利用。

这些有价材料,最终都有可能重新回到电池生产端,或者在其他行业被重新利用,这也正是电池回收的潜在价值。

2、化学法,即以各种酸碱性溶液为转移媒介,将金属离子从电极材料中转移到浸出液中,再通过离子交换、沉淀、吸附等手段,将金属离子以盐、氧化物等形式从溶液中提取出来,主要包括湿法冶金、化学萃取以及离子交换等方法。

3、生物法,主要利用微生物浸出,将体系内的有用组分转化为可溶化合物并选择性溶解出来,实现目标组分与杂质组分的分离,最终回收锂、钴、镍等有价金属。

目前生物回收技术尚未成熟,菌种培养周期过长、浸出条件控制等关键问题仍有待解决。

动力电池回收的痛点是什么?

在汽车之家《寻电之路》记录片中,提到了一点,目前动力电池回收的难点并非在技术上,更多在于行业标准模糊。

事实上,早在2012年,我国曾发布《节能与新能源汽车产业发展规划》,对动力电池回收利用做出了部署,近年来也密集出台了从指导意见到具体实施的多项政策。

比如,2018年,七部委联合印发了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,于8月1日起开始实施,强调“动力电池回收实行生产者责任延伸制”,要求车企承担电池回收的主体责任,并提到对退役动力电池首先进行梯次利用,再进行资源化回收利用。

2020年3月27日,工信部发布《2020年工业节能与综合利用工作要点》。在20大项中,关乎汽车类的有4条,这其中就包括推动新能源汽车动力蓄电池回收利用体系建设。

电池回收的责任到底是谁,谁站出来主动吆喝,这是必须解决的一个问题。

车企承担电池回收的主体责任,考虑到其作为电动汽车的生产者,对电池溯源可以掌握更多的数据,在实现上更有优势。

激励政策是一大推手,但同时,车企在电池回收上的经济账也需要算清楚。

消费者对电动车的顾虑之一是保值率低,主要原因是电池的衰减问题,而且更换新电池的成本很高。

如果电池回收“有利可图”,那是不是也有望降低电动车更换新电池的投入成本,转而提高电动车的保值率呢?

近年来,在电动车行业里,开始流行一种“保价促销”政策。

简单描述下,即厂家承诺,当新车使用了一定年限后,可以按一定折扣回购旧车(年限多为两年,一般六折回购)。

回购政策的意义,就是打消用户对于电动车保值率低的担忧,并有厂家公信力做背书,买单更加放心。

由于前期销量少,厂家划出一定的预算,即可以覆盖这笔“回购支出”。但如果希望持续下去,仍必须解决电池的成本问题,以及能否在退役电池上挖掘出更高的价值。

如此,“回收接力棒”还是回到了电池回收工厂这边。

如果回收工厂可以继续降低技术成本,扩大回收所得的市场价值,那么,就有可能以更高的价格回收退役电池,电动车的保值率也不会那么低。

但矛盾点恰恰也在这里,出售原材料的,一定希望价格越高越好,而采购原材料的,则希望价格更低。

目前,在车企、电池回收工厂和电池制造工厂之间,还没有形成一个科学的定价模式。任何一方发现买卖不赚钱的了,对行业闭环的形成都会造成影响。

所以说,合作机制还需要打磨,相关标准也需要填补空白。但只要技术继续进步,合作持续推进,明天一定会更好。

电池回收是被低估的蓝海市场吗?

对退役电池进行回收处理,天然带有一定的公益性质。毕竟,出发点还是要保护环境。

三元锂电池含有镍、钴等稀缺金属,再生利用价值较高,所以市场价值也很大。当稀缺金属越来越“稀缺”的时候,直接采购的成本也将越来越高,再生而来的金属资源有可能更具竞争力。

所以说,蓝海潜力还是可预见的。只是,目前市面上从事电池回收的多为中小企业,难以形成规模效应,盈利困难。

这一市场需要“大企业”的布局,需要整合规模,但因为具备一定的公益性质,又要求动机纯粹,不能总想着“赚一票”就走,重资产投入,以及长时间等待,都是考验。

今年4月,五矿集团长沙矿冶研究院主导建立了国内第三方动力电池回收服务平台,推动行业内动力电池回收流转。今年6月,比亚迪梯次回收利用中心落地山东。蔚来汽车主推车电分离模式,电池回收亦是重中之重。威马汽车对电池回收业务也早有布局。

蓝海犹在,难度也不小。期待有一天,烈烈之风吹起来,“独角兽”的出现也就不意外了。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

二、电池回收行业现状与前景如何

——2022年中国动力锂电池回收行业发展现状及市场规模分析我国动力锂电池回收市场规模快速增长【组图】

动力锂电池回收行业主要上市公司:我国主要的动力锂电池回收上市公司包括赣锋锂业(002460)、格林美(002340)、光华科技(002741)、宁德时代(300750)、天奇股份(002009)、骆驼股份(601311)、中伟股份(300919)、华友钴业(603799)、杉杉股份(600884)、超越科技(301049)、迪生力(603335)等。

本文核心数据:企业数量、退役电池规模、市场规模、回收网点情况

具备合格资质的企业数量较少

按照《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》要求,依据《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》,工信部从2018年至今共公示了三批具备合格资质的企业名单,三批共计57家企业,代表我国目前具有工信部认定的具备废旧动力电池回收利用合格资质的企业仅有47家。而根据企查查的数据,我国在业/存续的企业中经营范围包含动力电池回收的注册资金2000万元以上的企业共有3091家。由此看出,我国大部分动力锂电池回收企业并不具备相应的资质。

注:数据截止日期为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。

全国回收网点布局已初见规模

工信部根据《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》和《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》,整合并在网站公布新能源汽车动力蓄电池回收服务网点的信息情况,每季度更新一次。截止2022年1月11日,工信部认定的新能源汽车动力蓄电池回收服务网点共有14899个。其中大概可以分为三类,一类是汽车企业的官方回收渠道,一般为品牌4S店和部分经销平台的合作网点,品牌包括吉利、比亚迪、北汽等。第二类为汽车企业下属或者专业的拆车公司。第三类是具备《再生资源经营许可证》、《危险品道路运输许可证》等各种资质的新能源企业。

从地域分布来看,广东、江苏、山东是2021年我国动力锂电池回收服务网点分布最多的三个地区,网点数量分别为1504个、1088个和1080个,占比为10.09%,7.3%和7.25%。从回收企业来看,广汽、吉利和一汽是2021年我国动力锂电池回收服务网点分布最多的三个企业,网点数量分别为1675个、1364个和993个,占比为11.24%,9.15%和6.66%。

注:上述企业数据合计统计所有旗下子品牌、控股子公司数据。

退役电池数量大幅增长带动回收需求

随着新能源汽车保有量的持续提升,动力电池装机量的逐渐增长,我国将面临大规模动力电池逐步退役。我国动力电池回收的在未来几年将面临需求井喷。据中国汽车技术研究中心公布数据,2020年我国动力电池累计退役量约20万吨,2025年累计退役量约为78万吨。

市场规模快速增长

根据中国能源报的数据,2014年投产上市的动力电池在2019年开始进入批量报废期,2019年我国动力电池回收市场规模约为50亿元。中国汽车技术研究中心数据显示,2020

年国内累计退役的动力电池市场规模达到100亿元。前瞻根据市场行业测算,在价格并不存在波动的情况下,2021年我国动力锂电池回收市场规模超过170亿元

更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国动力锂电池回收行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

三、首批新能源汽车电池面临‘退役’:回收利用不简单

来源:光明日报

随着政策和市场的双驱动,过去10年,我国新能源汽车市场经历了爆发式增长。然而,不容忽视的是,首批新能源汽车动力蓄电池已处于老龄,一轮动力电池“退役潮”即将到来。

按照一般整车厂电池8年衰减20%的质保能力,我国从2017年开始迎来新能源车动力电池退役数量的快速增长。预计2025年退役电池将达到93亿瓦时,每年退役电池数量增长将超过100万量级。由此将带来巨大的梯次利用潜在市场价值。若退役电池按照先梯次后再生的方式进行回收利用,据测算,到2025年其市场规模合计将达379亿元。

众所周知,电池含有多种重金属元素,处理不当将产生环境危害。当废旧动力电池庞大的潜在市场规模,遇到尚需完善的回收利用市场体系,会发生什么?又有哪些“堵点”亟待打通?

1、一只“退役”动力电池的价值和风险

按照新能源汽车国家标准,动力电池常常剩余80%余能即可“退役”。这使得动力电池从车辆“退役”后,仍然具有较大的利用价值,这既形成了一个潜力巨大的市场,也意味着一定的环保风险。

“一般来讲,动力电池5 8年使用寿命结束后,我们鼓励‘退役’电池的梯次使用。电池虽然续航里程减少,满足不了车用,但可以被回收用在其他储能需求方面,仍然可以继续‘服役’一段时间,后续还可以选择电池的再生利用。”内蒙古师范大学化学与环境科学学院副教授贾晶春介绍。

仍然具有长达数年的使用价值,使得“先梯次利用,后再生回收”成为“退役”动力电池的首选回收利用方案。梯次利用是指让“退役”的动力电池应用于其他领域。再生利用则是对“退役”电池进行拆解、破碎、筛选,利用浸出湿法冶金或火法冶金等工艺,提取电池中的锂、钴、镍等金属元素,并用于二次电池生产。

然而,贾晶春同时指出,锂电池组装含有锂等重金属,部分电池使用有机电解质、有机隔膜,不同于传统铅酸电池的简单回收利用方式,锂离子电池的金属回收利用工艺相对复杂,一旦操作不当,这些重金属和有机电解质等将给环境带来严重威胁。

“电池被拆解后,我们一般采用湿法冶金或火法冶金的方法回收利用其中的锂、镍、钴等金属元素。不当拆解会导致安全、环境与资源等多方面问题。从安全层面看,存在触电、短路燃爆和氢氟酸腐蚀等隐患。从环境层面看,存在钴、镍等重金属污染、氟污染和电池隔膜造成的白色污染。从资源层面看,存在锂、镍、钴等高价资源的浪费。”刘万民说。

2、电池回收利用企业面临三大挑战

尽管回收利用潜力巨大,但目前,在动力电池回收市场中尚无领军型企业,甚至产生了一些乱象。此前有媒体报道,不少主机厂家已经建立了电池回收业务。但部分动力电池没有流入正规渠道,反而是被无资质、高污染的小厂高价收购、不当处理,造成了环境二次污染的隐患。为何会如此?

“第一,目前,新能源汽车用户对动力电池回收意识还不够强;第二,一些小作坊的回收价格远远高于正规回收企业的价格;第三,回收电池的企业资质要求较高,导致正规回收企业数量有限;第四,再利用技术不成熟,回用商业模式缺乏创新。”刘万民分析。

其中,梯次利用和回收的难度最大。虽然我国已经成为全球新能源汽车发展最好的国家,但是动力电池仍是一门新技术。在业内人士看来,对于电池回收利用,企业尚面临三大挑战:电池拆解不便、电池健康度残值未知、经济效益较低。

“退役”电池复杂性高,不同的动力电池内外部结构设计、模组连接方式和工艺技术各不相同,仅外形就有方形、圆柱形、软包等多种形状。这直接导致了后期的拆解工作无法规模化作业,增加了拆解难度与人力成本。如果操作不当,更可能会发生短路引起火灾或爆炸、漏液污染周边环境、威胁从业人员健康等各种安全问题,导致人员伤亡和财产损失。

目前,部分“退役”的动力电池使用情况并无数据记录,仅有出厂时的原始数据,使用过程以及当前状态未知。在动力电池进行梯次利用之前,必须对每个模组进行测试,此举大幅提高了企业成本。同时,基于有限的数据,对剩余寿命的预测也不够准确,这无疑又会增加梯次利用产品的品质风险。

3、动力电池“身份证”维护追溯尚未畅通

事实上,早在2016年,我国已发布《生产者责任延伸制度推行方案》,要求建立电动汽车动力电池回收利用体系。方案指出,电动汽车及动力电池生产企业应负责建立废旧电池回收网络,利用售后服务网络回收废旧电池,统计并发布回收信息,确保废旧电池规范回收利用和安全处置。动力电池生产企业应实行产品编码,建立全生命周期追溯系统。

2018年7月31日,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(以下简称“国家溯源管理平台”)启动应用,该平台由北京理工大学电动车辆国家工程实验室构建,其主要功能是将动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程进行信息采集并实施监测,从而实现动力电池的来源可查、去向可追、节点可控。

目前,国家溯源平台共收录包括新能源乘用车、客车、专用车等在内的560余万辆车辆信息数据,配套各类电池总量超过890万包,电池超过280亿瓦时。涉及新能源汽车生产企业290余家,电池企业180余家。

全生命周期追溯系统的建立,意味着每辆车的电池都有它自己的“身份证”。但为何还会发生电池流入小作坊的情况?有业内人士指出,我国虽然建立了溯源管理系统,但由于缺乏强制性政策,企业在上报数据时存在信息严重滞后、不完整和追溯困难等问题。同时,目前的政策法规对车主如何处理电池并没有约束力,这也给予了小作坊收购动力电池的可乘之机。

“2015年,我国的技术政策已经明确提出,将建立动力电池编码制度。2018年版的《回收利用管理暂行办法》提出需建立动力电池溯源信息管理系统、编码技术标准及相关信息共享机制。但现实中,涉及的企业种类与数量众多,比如电池生产企业、电池维修更换机构、电池租赁企业、梯级利用企业等,电池使用周期长达数年,编码维护存在困难。”刘万民说。

贾晶春则表示:“专业电池回收是一个大系统工程,如何进行回收,需要各方面协调,特别是汽车生产企业、电池生产企业以及相关延伸产业的相互配合。一旦全周期中一个环节不通,必然会引起回收利用出现滞后与其他衍生的问题。”

4、电池回收利用的国家标准体系仍需完善

截至2020年底,我国国家标准化管理委员会已发布5项车用电池回收利用的国家标准,基本形成了标准体系框架。此外,动力电池的回收监管政策、梯次行业相关标准、行业监管体系也在完善之中。但也有业内人士指出,目前出台的标准大多为推荐性标准,在执行过程中存在约束力不足、缺乏上位法等问题。

“目前新能源车主对于‘退役’电池如何处置,其实大部分人还是比较模糊的,有部分车企推出了电池更换,例如满里程或者‘服役’时间,进行电池更换回收。但是,新能源车大面积电池年限目前还没有到来。”贾晶春说,他指出,随着时间推移,新能源车主会逐渐对如何正确处理动力电池更有经验。“目前我们应建立相应监督与立法,保证使用完毕的电池能够回到生产厂家或者回收企业。同时,电池生产与使用的监督都要形成,出厂后溯源、使用跟踪和使用完毕电池去向,都需要一整套的监督机制。”

有不少业内专家指出,加快动力电池回收利用,除了加强生产者延伸制度的落实外,未来仍有三方面工作需要继续完善:一要加强宣传,提高消费者的环保意识;二要制定政策,补贴或者奖励积极参与电池回收利用的企业,同时打击不合规的回收;三是加快企业的智能化设备改造,提高电池回收利用效率,通过规模效益降低回收成本,提高企业的议价能力,为企业的正常运营提供有效保障,由此从根本上解决成本高、利润低的行业难题,引导电池回收利用进一步规范。

有多少电池上线就有多少电池要“退役”,动力电池回收利用作为未来新能源车产业发展的重要一环,健康规范发展至关重要。

该平台将聚合电动车辆国家工程实验室、国家电池溯源监测管理平台及新能源电池回收利用专业委员会等方面的资源,致力于把电池利用率最大化,将基于区块链技术,为新能源汽车企业提供大数据动力电池性能评估、线下实验室检测和动力电池线上交易等多项服务,也将有望助力破解动力电池回收利用环节存在的回收难、销售渠道受限、缺乏快速性能检测技术等行业难题。

参考资料:湿法冶金