鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1119次 | 2021年07月12日
動(dòng)力鋰電池回收利用市場分析
汽車是人們?nèi)粘I钪械闹匾慕煌üぞ?,伴隨人們生活水平的提高,越來越多的汽車開始走入千家萬戶。但是,汽車的大量使用帶來了能源消耗、資源短缺、環(huán)境污染等一系列問題,這些問題促使各大汽車公司競相研制各種新型無污染、低耗能的環(huán)保車。而電動(dòng)汽車是以電能為能源的交通工具,通過電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,這一過程中沒有污染物的排出,完全符合研制環(huán)保汽車的理念。因此,電動(dòng)汽車作為解決資源短缺、環(huán)境污染等問題的重要手段,得到了快速發(fā)展。
2017年,全球各類電動(dòng)汽車總銷量約為333萬輛,比上年增長68.7萬輛,增幅為26.0%,如所示。中國、歐洲國家、日本、美國的市場是電動(dòng)汽車銷量增長的主要推動(dòng)力。其中,中國銷售電動(dòng)汽車約91萬輛,比上年增加32萬輛,增幅為54.7%;歐洲地區(qū)銷售電動(dòng)汽車57萬輛,比上年增加16萬輛,增幅為38.0%;日本銷售各類電動(dòng)汽車115萬輛,比上年增加11.2萬輛,增幅為10.9%;美國銷售電動(dòng)汽車57萬輛,比上年增加6萬輛,增幅為12.4%。這4個(gè)國家和地區(qū)的電動(dòng)汽車銷量增長對(duì)全球電動(dòng)汽車銷量增長的貢獻(xiàn)率為95.4%。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
從技術(shù)類型來看,2017年純電動(dòng)汽車銷量依然保持強(qiáng)勁增長態(tài)勢(shì),達(dá)到103萬輛,較上年增長62.3%;插電式混合動(dòng)力汽車銷量為37萬輛,比上年增長33.4%;傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車銷量為193萬輛,比上年增長11.4%;燃料電池汽車銷量為0.4萬輛,比上年增長57.4%(見)。
自電動(dòng)汽車推廣以來,美國在純電動(dòng)汽車領(lǐng)域一直處于領(lǐng)跑地位,2015年前其電動(dòng)汽車的年度銷量一度占據(jù)全球半壁江山。2015年,中國為了完成新能源汽車推廣目標(biāo),純電動(dòng)汽車銷量激增,達(dá)到24.7萬輛,超過美國躍居全球銷量冠軍。2016年,美國又被日本超越,退居第三位。2017年全球純電動(dòng)汽車銷量各國占比見下圖。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
(1)美國
美國在電動(dòng)汽車研究上介入較早,技術(shù)上也一直處于世界領(lǐng)先地位。在電動(dòng)汽車推廣數(shù)量、價(jià)格水平、電池技術(shù)指標(biāo)、配套基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)儲(chǔ)備等方面,均制定了較為細(xì)致、全面的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)程度也較高。2004-2017年,美國累計(jì)銷售電動(dòng)汽車超過520萬輛,其中新能源汽車76萬輛,占比為14.3%。
2012-2013年,美國電動(dòng)汽車銷量出現(xiàn)爆發(fā)式增長,其中新能源汽車占比快速提升。2014-2015年,受低油價(jià)影響,大型燃油SUV和其他燃油車型銷售重新升溫,電動(dòng)汽車銷量出現(xiàn)下降,但新能源汽車銷量占比繼續(xù)升高,2015年達(dá)到23%。
2016-2017年,特朗普當(dāng)選美國總統(tǒng)后提出的“美國優(yōu)先能源計(jì)劃”明確了著重發(fā)展化石燃料的政策路線。2017年6月1日,特朗普政府宣布美國將退出《巴黎協(xié)定》,而且將在新出臺(tái)的稅收法案中取消現(xiàn)有電動(dòng)汽車的補(bǔ)貼政策。這一切導(dǎo)致美國電動(dòng)汽車推廣速度明顯放緩,近兩年銷量年增速只有1.2%,占汽車銷量的比例停滯在3%左右。然而,美國新能源汽車在電動(dòng)汽車銷量中的占比繼續(xù)攀升,2017年達(dá)到35%(見),其中燃料電池汽車年銷量達(dá)到千輛水平,搶占了全球領(lǐng)跑位置。
(2)歐盟
以英國、法國、德國、挪威、瑞典、瑞士為代表的歐洲經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家,注重技術(shù)進(jìn)步和節(jié)能環(huán)保,大力推廣新能源汽車等清潔節(jié)能環(huán)保車型。2004-2017年,歐洲電動(dòng)汽車銷售量累計(jì)超過110萬輛,雖然銷量遠(yuǎn)不及美國、中國,更不及日本一年的銷量,但是歐洲在電動(dòng)汽車節(jié)能方面引領(lǐng)著全球前進(jìn)的方向。近幾年,歐洲率先從傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車快速向插電式混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車方向發(fā)展,積極探索和推廣燃料電池汽車。2015年,歐洲銷售電動(dòng)汽車9.5萬輛,其中新能源汽車占比高達(dá)66%,3年內(nèi)躍升為歐洲電動(dòng)汽車銷量的主體。2016-2017年,受傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車銷量飆升的影響,新能源汽車占比略有降低,但仍然接近50%(見);燃料電池汽車開始進(jìn)入市場并加大推廣力度。
(3)日本
日本是電動(dòng)汽車大國,傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車銷量已經(jīng)占到汽車銷量的兩成左右;雖然插電式混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車還沒有達(dá)到主流地位,但相較于除中國以外的其他亞洲國家,日本已經(jīng)是遙遙領(lǐng)先,日產(chǎn)Leaf一直是全球暢銷的純電動(dòng)車型。2017年,日本電動(dòng)汽車銷量超過114萬輛,比上年增長11%,占其汽車銷量的22%;其中傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車銷量超過100萬輛,占電動(dòng)汽車銷量88%(見)
(4)中國
在財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、乘用車排放限值、雙積分、新能源汽車專用號(hào)牌不限行等眾多利好政策的推動(dòng)下,近幾年中國電動(dòng)汽車產(chǎn)能迅速擴(kuò)大,獲批的15家新建純電動(dòng)乘用車企業(yè)總產(chǎn)能將突破90萬輛/年,電動(dòng)汽車產(chǎn)銷量均出現(xiàn)爆發(fā)式增長。2015年,中國電動(dòng)汽車產(chǎn)量超過40萬輛,比上年增長299%;電動(dòng)汽車銷量超過34萬輛,比上年增長258%。2016-2017年,產(chǎn)銷量繼續(xù)保持高速增長,2017年電動(dòng)汽車產(chǎn)量超過95萬輛,比上年增長60%,其中新能源汽車占比為85%(見);電動(dòng)汽車銷量超過90萬輛,比上年增長55%,占全國汽車銷量的3%,其中新能源汽車在電動(dòng)汽車銷量中的占比為85%
2014年來,隨著我國新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展,動(dòng)力電池的回收問題也逐漸提上日程。一般動(dòng)力電池會(huì)在5-6年后退役,商用車動(dòng)力電池甚至2-3年就會(huì)退役。因此,從2018年開始,我國將會(huì)有大量的動(dòng)力電池進(jìn)入報(bào)廢期。根據(jù)綜合測算,2020年我國將有約20Gwh的動(dòng)力電池退役,2025年將有大約93Gwh的動(dòng)力電池退役,如所示。
從退役動(dòng)力電池的類型看,2022年前,退役動(dòng)力電池主要是磷酸鐵鋰電池;2023年后退役動(dòng)力電池主要是三元?jiǎng)恿﹄姵?/a>,如所示。因此,磷酸酸鐵鋰電池的回收利用是動(dòng)力電池回收利用中首先要面對(duì)的問題。
就鋰電池再生利用而言,可供再生利用的廢舊鋰電池來源不僅來自直接報(bào)廢的退役動(dòng)力電池,還有廢舊的消費(fèi)鋰電池、電池企業(yè)等的生產(chǎn)廢料、報(bào)廢的梯級(jí)利用電池等重要來源。經(jīng)過測算,未來5年內(nèi)主要的再生利用電池仍然是回收價(jià)值較低的磷酸鐵鋰電池。但三元?jiǎng)恿﹄姵氐脑偕昧繉?020年開始快速放量,并超過消費(fèi)鋰電池的再生利用量;從2023年開始,三元?jiǎng)恿﹄姵貙⑦M(jìn)一步超過磷酸鐵鋰電池成為再生利用的主要對(duì)象
退役的動(dòng)力電池將按照先實(shí)施梯級(jí)利用、后實(shí)施資源再生利用的方式進(jìn)行回收利用。據(jù)中國儲(chǔ)能網(wǎng)的測算,由此帶來的電池回收利用規(guī)模將在2020年達(dá)到107億元左右(其中梯級(jí)利用市場規(guī)模約64億,再生利用市場規(guī)模43億元)。到2025年市場規(guī)模合計(jì)將達(dá)到379億元(其中梯級(jí)利用的市場規(guī)模約282億元,再生利用市場規(guī)模約97億元),如所示。由此可見,動(dòng)力電池的回收利用將快速形成一個(gè)巨大的新興市場,而梯級(jí)利用又是其中最大、最具前景的細(xì)分市場。
電池回收利用市場總規(guī)模預(yù)測(單位:億元)
(重要假設(shè)條件:1、新能源汽車發(fā)展進(jìn)程與國家規(guī)劃一致;2、磷酸鐵鋰電池平均4年退役,三元電池平均5.7年退役。3、動(dòng)力電池到期正常退役比例從80%逐漸上升到90%;4、可梯級(jí)利用電池比例從55%逐漸上升至70%。5、梯級(jí)電池平均5.5年后報(bào)廢;6、消費(fèi)電池回收率從10%逐漸上升至20%;6、電池廠廢品率從4.5%逐漸降至2%。)
從梯級(jí)電池的潛在應(yīng)用領(lǐng)域看,電池在儲(chǔ)能和低速電動(dòng)車等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。一則中國鐵塔公司現(xiàn)有通信基站180多萬個(gè),目前每年存量電池的更換和新建基站需要25Gwh的電池,根據(jù)中國儲(chǔ)能網(wǎng)的測算,相當(dāng)于2020年全國實(shí)際可梯級(jí)利用的電池總量的3倍。二則中國低速電動(dòng)車2016年銷售100多萬輛,2020年有望達(dá)到200萬輛,共需電池10-14Gwh,目前主要采用鉛酸電池,未來有望更換為成本更低的退役動(dòng)力電池。三則新能源發(fā)電、輸配電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)幅、用戶側(cè)削峰填谷、智能電網(wǎng),及家庭分布式光伏發(fā)電等都有巨大的應(yīng)用潛力。由此可見,梯級(jí)電池不僅完全不缺乏市場空間,還有望帶動(dòng)儲(chǔ)能這個(gè)巨大新興市場領(lǐng)域的形成。給出了動(dòng)力電池可梯級(jí)利用量預(yù)測數(shù)據(jù)。
5小結(jié)
動(dòng)力鋰電池是電動(dòng)汽車內(nèi)部的核心部件,為了分析未來動(dòng)力鋰電池的退役情況,本章首先分析了全球各主要市場(包括中國)近幾年來電動(dòng)汽車的銷售量,分析發(fā)現(xiàn)動(dòng)力鋰電池大規(guī)模退役期即將到來,最后介紹了我國在鋰電池領(lǐng)域出臺(tái)的法律法規(guī)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。具體可以得出如下幾點(diǎn)結(jié)論:
(1)2000年以后全球電動(dòng)汽車市場得到快速發(fā)展,各主要國家的電動(dòng)汽車銷量逐年增長。受中國環(huán)保政策收緊的影響,2017年全球一半以上的純電動(dòng)汽車銷售發(fā)生在中國。
(2)根據(jù)預(yù)測,動(dòng)力鋰電池的退役量將從目前的2Gwh發(fā)展為2025年的93Gwh,增長率高達(dá)4650%,其中三元電池將在2022年超過磷酸鐵鋰電池成為主流退役動(dòng)力鋰電池。
(3)根據(jù)預(yù)測,動(dòng)力鋰電池的市場容量也隨動(dòng)力鋰電池的退役保持高速增長,市場總規(guī)模從目前的30億元增長到2025年的379億元,其中可再生利用部分從目前的22億元發(fā)展到2025年的97億元,可梯級(jí)利用的部分從目前的1億元發(fā)展到2025年的47億元。
(4)為了推動(dòng)動(dòng)力鋰電池的回收利用,近幾年,工信部、發(fā)改委、國務(wù)院、環(huán)保部、商務(wù)部、質(zhì)檢總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)密集出臺(tái)了多項(xiàng)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),極大的推動(dòng)了動(dòng)力鋰電池的回收利用。