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金属回收 2024-09-30 18:29:33

中国关于废旧电池的回收处理方法(废旧电池回收商务模式分析)

一、中国你是关于如何看待锂电池回收行业

2018年锂电池回收市场分析潜在规模在百亿级别

锂电池回收的必要性

锂电池在结束其使用周期以后,需要进行回收处理,废旧法废主要出于对环保性和经济性的电池考虑。锂电池里面通常含有较多有害物质,收处收商式分Ni、理方Co、旧电磷化物生态毒性得分超过1000,中国被认为是关于高危物质。如果废旧锂离子电池采取普通的废旧法废垃圾处理方法(包括填埋、焚烧、电池堆肥等),收处收商式分其中的理方钴、镍、旧电锂、中国锰等金属以及无机、有机化合物必将对大气、水、土壤造成严重的污染,具有极大的危害性。

除了环保方面的考量,电池材料回收具备多重经济价值,包括能量价值再挖掘和材料再生价值。以磷酸铁锂电池为例,虽然其中不包含钴、镍等高价的稀有金属,但废旧电池中的锂含量达到1.10%,显著高于我国开发利用的锂矿(锂矿山中Li2O平均品位为0.8-1.4%,对应到锂含量仅0.4-0.7%)。我国虽然锂矿资源丰富,但是因为幅员辽阔以及开采难度等原因导致产出较少,锂资源供给有限,90%以上的需求都依赖进口。

总的来说,废旧锂电池环境危害大,但回收价值高,所含金属元素多为我国较为稀缺、进口依赖较高的金属资源。同时对于企业来说,废旧锂电的回收也蕴含着商机,经过有效的回收处理,能够为电池生产商约大量的生产成本,具有非常高的经济价值。

锂电池回收的政策环境

在电动汽车渗透率逐步提高的时期内,特别是2012-2018年间,国家层面陆续出台诸多电池回收的政策,其主要目的是明确整车厂需作为回收的责任主体,并联合电池厂、再生厂共建回收体系。

总体来看,政府是新能源汽车回收行业的最大支持者,自2015年以来密集出台多种政策扶持行业健康发展,地方也相应出台补贴和税收优惠。

在国家标准方面,消费锂电池的诸多回收体系从2005年已经开始建立,动力电池标准在2017年陆续出台,其中包括了余能检测、拆解规范和编码规则。 

锂电池回收的潜在市场

1990年索尼公司推出第一款锂离子电池—钴酸锂电池,标志着锂电池正式进入市场。因其工作电压高(3.7V)、能量密度大(175W•h/kg)、寿命长及环保性佳等优点,大量应用于消费电子类产品,如笔记本电脑、手机、摄录影机、数字相机、游戏机等。

经过电子产品多年的高速发展,我国消费类(3C)锂电池的年产量已经超过50Gwh。另一方面,近几年,随着锂电池逐步应用于新能源汽车,我国动力电池的年产量增速迅速攀升,从2014年的大约4Gwh扩张至2017年的4Gwh,三年的时间呈现十倍的增长。体量已经与消费类电池相当,使得锂离子电池的增速远远高于其他电池品种。

根据中国化学与物理电源协会的统计,2016年电池类别中锂离子电池实现42%的高增速,而物联网和智能芯片的发展使得锂一次电池也有超过10%的增速,其余类别大多(镍镉电池、镍氢电池、锌锰电池)呈现缩量趋势。因此,锂电池已经进入加速放量时期,回收市场未来也将呈现高速增长态势。 

锂电池作为化学能和电能相互转换的器件,内部一直发生着相对可逆的化学反应,而负极与电解液之间的副反应则是其循环寿命的主要限制因素。通常消费类电池有类电池有3-6年的生命周期,根据用电器的功能和更换频率,一般报废周期在5年左右。动力锂电池应用于新能源汽车,它的寿命主要由充电频率决定。运营车辆如网约车、出租车、公交车,通常充电频次为7次/周,而私家车通常在1次/周,总体考虑,动力电池的生命周期也在5年左右。以此估算,预计到2025年,锂电池报废量将达到150Gwh,锂电池回收潜在市场至少在百亿级别,未来发展前景大好。

以上数据及分析均来自于前瞻产业研究院《中国锂电池行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》。

二、废旧电池回收和利用的措施!

一、要从源头防治,推行电池的无汞化。中国轻工总会、原国家环保总局、国家质量技术监督局等9个部委局于1997年12月31日联合发布了《关于限制电池产品汞含量的规定》,要求到2002年1月1日禁止在国内生产和经销汞含量大于电池重量0.025%的电池,到2006年1月1日禁止在国内生产和经销汞含量大于电池重量0.0001%的碱性锌锰电池。自电池的“限汞令”发布之后,我国电池企业积极革新生产工艺,改进原料配方,目前正规电池生产企业生产的电池已经基本实现无汞。

二、国家政策不鼓励集中收集废旧电池。原国家环境保护总局、国家发展和改革委员会、建设部、科技部、商务部等5个部委局于2003年10月9日联合下发的《废电池污染防治技术政策》规定:目前,在缺乏有效回收的技术经济条件下,不鼓励集中收集已达到国家低汞或无汞要求的废一次性电池。此外,环境保护部、国家发展和改革委员会于2008年6月6日联合下发的《国家危险废物名录》规定:家庭日常生活中产生的废镍镉电池、氧化汞电池可以不按照危险废物进行管理。以上规定是经过国家有关部门、专家科学论证后的要求。废旧电池可以不进行统一回收处理,市民可以将废旧电池分散投入到正式的生活垃圾收集箱,与生活垃圾一起进入我市的正规生活垃圾填埋场,不会造成环境污染。

三、常用干电池污染物多为固态,大多数有害物质在电池中或弃入环境后多呈难溶状态,污染物由内部迁移至环境或在环境中扩散是一个非常缓慢的过程,特别是汞。因此,其污染的范围和程度是有限的。早在80年代初,日本电池工业会曾委托福冈大学对废电池中汞的迁移规律进行了长达15年的研究。他们采用不同的填埋方法分别在不同的填埋柱中装填废弃的锌锰、碱性锌锰、氧化汞等电池,监测渗漏液和填埋柱内空气中的汞含量及填埋柱解体时空气中的汞浓度,并进行对比分析,10年中实验柱内随渗漏液迁移的汞量仅占汞总量的0.08%-0.1%,通过大气扩散的汞量仅占汞总量的0.05%-0.1%。随垃圾填埋的废电池中的汞对环境的影响并不像一些媒体宣传的那样严重。

三、废旧电池回收利用的处理方式

国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种:固化深埋、存放于废矿井、回收利用。废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场,但这种做法不仅花费太大而且还造成浪费,

因为其中尚有不少可作原料的有用物质。(1)热处理

瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂,巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎后送往炉内加热,这时可提取挥发出的汞,温度更高时锌也蒸发,它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。该工厂一年可加工2000吨废电池,可获得780吨锰铁合金,400吨锌合金及3吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素,并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。不过,热处理的方法花费较高,瑞士还向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费。

(2)“湿处理”

马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置,在这里除铅蓄电池外,各类电池均溶解于硫酸,然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属,用这种方式获得的原料比热处理方法纯净,因此在市场上售价更高,而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。湿处理可省去分拣环节(因为分拣是手工操作,会增加成本)。马格德堡这套装置年加工能力可达7500吨,其成本虽然比填埋方法略高,但贵重原料不致丢弃,也不会污染环境。

(3)真空热处理法

德国阿尔特公司研制的真空热处理法还要便宜,不过这首先需要在废电池中分拣出镍镉电池,废电池在真空中加热,其中汞迅速蒸发,即可将其回收,然后将剩余原料磨碎,用磁体提取金属铁,再从余下粉末中提取镍和锰。这种加工一吨废电池的成本不到1500马克(现约合6345.18元人民币)!

四、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》。

参考资料:自动化分析仪