鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:696次 | 2021年08月25日
誰(shuí)會(huì)來(lái)接動(dòng)力鋰離子電池回收的“最后一棒”
一個(gè)杰出的足球運(yùn)動(dòng)員,年輕時(shí)風(fēng)光效力于“英超”“西甲”等歐洲優(yōu)秀聯(lián)賽,年紀(jì)大了之后往往會(huì)來(lái)到“中超”或“大聯(lián)盟”進(jìn)行“梯次利用”,那么動(dòng)力鋰離子電池作為電池屆的杰出代表,到底“退役”之后誰(shuí)會(huì)來(lái)接“最后一棒”呢?
動(dòng)力鋰離子電池回收市場(chǎng),一塊涂著“芥末的蛋糕”
為甚么要討論“最后一棒”,是因?yàn)楝F(xiàn)階段動(dòng)力鋰離子電池(本文動(dòng)力鋰離子電池特指鋰離子動(dòng)力鋰離子電池)回收還是一件吃力不討好的差事。媒體近期報(bào)道電池回收新市場(chǎng)正在崛起,好像又將飛出一塊大“蛋糕”,筆者認(rèn)為更應(yīng)當(dāng)理性看待,市場(chǎng)實(shí)在是在迅速?gòu)埓?,但僅就目前綜合條件下看,這塊蛋糕還涂著“芥末”。
首先我們估算下“蛋糕”尺寸,依據(jù)新能源汽車銷量來(lái)對(duì)動(dòng)力鋰離子電池回收市場(chǎng)規(guī)模進(jìn)行預(yù)測(cè):
假設(shè)按照4年電池退役(容量衰減到80%以下,考慮產(chǎn)業(yè)初期電池技術(shù)制造水平較低),得到下表:
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%
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)單年報(bào)廢增量為:0.61,3.9,22,28.65萬(wàn)噸(2017-2020);另一種算法,按照動(dòng)力鋰離子電池出貨量計(jì)算,在2016年30.7GWh,均勻140Wh/kg的質(zhì)量比能量的基礎(chǔ)上估算,按4年壽命,2020年的新增報(bào)廢量也達(dá)到了20萬(wàn)噸,這僅是未考慮歷年累計(jì)值的結(jié)果。
但為甚么說(shuō)它涂著“芥末”,因?yàn)槟壳斑@幾個(gè)方面“難以下咽”:
第一上游來(lái)源難。目前電池回收的來(lái)源,一是加工中的b品以下電池,包括研發(fā)過程中需報(bào)廢的電池組,二是車輛退役下來(lái)的電池組;這兩部分的狀態(tài)存在量小且產(chǎn)品型號(hào)參差不齊的狀況,給回收的來(lái)源新增了收集成本;
第二中游物流難。一個(gè)動(dòng)力鋰離子電池組重量一般大于200kg,搬運(yùn)要借助叉車等輔助手段,而退役電池運(yùn)輸又要危險(xiǎn)品運(yùn)輸資質(zhì),儲(chǔ)存也要適宜環(huán)境的倉(cāng)庫(kù),倘若長(zhǎng)期放置,定期還要進(jìn)行絕緣測(cè)試,對(duì)電池狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,等維護(hù)成本,所以不立即回收,廢舊電池真可謂“燙手山芋”。
第三下游回收難。電池回收單從利潤(rùn)角度看,回收材料獲得的收益還不能完全傾覆材料分析工藝的成本。而電池拆解及材料回收工藝本身還要大量的資金投入,回收廠商動(dòng)力不足。
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(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
誰(shuí)會(huì)來(lái)接動(dòng)力鋰離子電池回收的“最后一棒”
1.“最后一棒”會(huì)是社會(huì)群體還是專業(yè)公司?
既然目前“接棒”動(dòng)力不足,我們不妨借鑒更成熟的鉛酸蓄電池回收現(xiàn)狀來(lái)猜測(cè)動(dòng)力鋰電回收將來(lái),以下是我國(guó)鉛酸蓄電池回收的現(xiàn)狀:
·資質(zhì)的廢舊蓄電池回收資質(zhì)的公司有34家;
·國(guó)內(nèi)每年出現(xiàn)廢舊鉛酸電池約350萬(wàn)噸;
·國(guó)內(nèi)廢鉛酸電池回收存在三大主體:社會(huì)群體回收量占總量的85%以上,再生鉛加工公司的回收量約占8%,蓄電池分銷商的回收量約為7%。(以上為《我國(guó)環(huán)境報(bào)》報(bào)道數(shù)據(jù))
為甚么通過正規(guī)渠道回收的再生鉛比例如此之低(15%),筆者認(rèn)為緊要兩個(gè)方面,第一回收技術(shù)門檻低,取出鉛板,到掉酸液,用鍋加熱融化后,利用密度的差異就可以提煉出鉛;第二,鉛酸蓄電池的分布分散,緊要聚集于汽車12V電源,電動(dòng)自行車,電信基站后備電源等,單體可回收容量低而又分布范圍廣,并不利于大規(guī)模的整體回收。
上市公司鉛酸回收的公司情況要怎么樣呢:
·“豫光金鉛2015年發(fā)行股票數(shù)量不超過9200萬(wàn)股,發(fā)行底價(jià)為20.08元/股,擬募集資金總額不超過18.47億元,擬投入廢鉛酸電池回收網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)項(xiàng)目、三期廢鉛酸電池綜合解決工程項(xiàng)目、廢鉛酸電池塑料再生利用項(xiàng)目、含鋅銅渣料資源綜合利用項(xiàng)目,并用于償還銀行貸款。公司股票于七月三日起復(fù)牌交易?!?/p>
·南都電源
以上材料聲明我國(guó)鉛酸蓄電池回收的現(xiàn)狀:首先大規(guī)模鉛回收是賺錢的,但是毛利很低(典型值小于10%);專業(yè)回收原料不足(專業(yè)回收15%),大部分鉛被社會(huì)群體回收。
那么,將來(lái)動(dòng)力鋰電回收也會(huì)是這樣的情況嘛,筆者認(rèn)為并不然,原由有三:
·不正規(guī)處置的后果不同。鉛酸污染在于無(wú)形的化學(xué)污染,緩慢而不易察覺,而動(dòng)力鋰電真正的化學(xué)污染較鉛酸低,但有形的高壓體系卻帶來(lái)了筆直的安全隱患,不正確處置會(huì)燃燒爆炸,勢(shì)必引來(lái)更分明的安全隱患和更強(qiáng)的監(jiān)管;
·回收的技術(shù)門檻不同。從車上退役的電池一般以電池組形態(tài)存在,目前電池組電壓大于300V是常態(tài),將來(lái)500-600V的包將大量出現(xiàn),有關(guān)沒有經(jīng)過高壓安全培訓(xùn)的人,拆解這樣的電池組可以說(shuō)是無(wú)從下手,安全風(fēng)險(xiǎn)極大;而即便順利進(jìn)行了電池組的拆解,鋰電電池復(fù)雜的化學(xué)體系構(gòu)成,又新增了回收工藝的復(fù)雜性;
·回收的聚集度不同。鉛酸蓄電池單車體積當(dāng)量小,聚集處置不方便;但搭載動(dòng)力鋰電的乘用車及商用車單位處置量較聚集,而伴隨著今年物流車的放量,運(yùn)營(yíng)公司聚集采購(gòu)的電動(dòng)物流車也將迎來(lái)聚集解決的將來(lái)。
綜上所述,動(dòng)力鋰電的解決較鉛酸蓄電池的解決來(lái)說(shuō),會(huì)更聚集,而且專業(yè)化程度更高,專業(yè)的回收公司將扮演緊要的角色。
2.“最后一棒”會(huì)是哪類專業(yè)公司?
誰(shuí)愿意來(lái)接動(dòng)力鋰電回收的“最后一棒”,我們回到問題本質(zhì),愿意接必然能是得到利益或者被迫于義務(wù)。
綜合來(lái)看回收的驅(qū)動(dòng)力包括三部分:梯次利用價(jià)值+回收的材料價(jià)值+政府政策驅(qū)動(dòng),梯次的價(jià)值在于好電池的剩余價(jià)值大于來(lái)源渠道獲得價(jià)值;材料回收的價(jià)值在于解決電池成本低于回收得到的材料成本;政策驅(qū)動(dòng)力在于獲得的正向補(bǔ)貼收益大于逆向違規(guī)成本,咱們可以一個(gè)個(gè)分開來(lái)分解:
首先是梯次利用。這其實(shí)是“回收”過程中“較輕松”的環(huán)節(jié),甚至不能含義為回收,誰(shuí)會(huì)來(lái)做?顯然倘若能出現(xiàn)利潤(rùn)的話,整車廠和電池廠筆直投資來(lái)做是更加有優(yōu)點(diǎn)的,因?yàn)樽鳛樘荽卫媚芊裼膬纱蠛诵?,第一在于“好電池”的篩選,第二在于低成本的電池包的重構(gòu);
“好電池”的篩選?;厥战嵌纫趺礃釉u(píng)價(jià)電池好,固然,作為第三方的回收公司可以拿到電池后再通過對(duì)電池進(jìn)行探測(cè)來(lái)判斷,例如測(cè)量報(bào)廢電池的電壓內(nèi)阻,復(fù)雜一點(diǎn)可以拆成單體后,打HPPC,或者進(jìn)行一些溫度耐久實(shí)驗(yàn)來(lái)做更深層次的判斷,但是顯然電池在“巔峰”時(shí)期效力的歷史數(shù)據(jù)是拿不到的,有些電池是不是經(jīng)歷過過充過放,單從開路電壓和交流內(nèi)阻的測(cè)量是無(wú)法判斷的,而這些卻是電池的原廠家或者整車廠可以通過讀DTC或者標(biāo)定的歷史數(shù)據(jù)所獲得的;另一方面電池的衰減曲線往往也是“原產(chǎn)地”有更深入的研究,有些電池在設(shè)計(jì)時(shí)比如到80%容量以后,再進(jìn)行循環(huán),電池實(shí)際衰減就會(huì)陡降,這些往往都是第三方想做梯次利用公司所不了解的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié);
電池包的重構(gòu)。這一塊顯然也是要?jiǎng)恿︿囯x子電池在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)當(dāng)在模塊結(jié)構(gòu)和bMS設(shè)計(jì)方面考慮的,要怎么樣降低電池的重構(gòu)成本,要怎么樣將電池單體設(shè)計(jì)成一個(gè)全壽命周期緩慢衰減的電池,日歷壽命的使用時(shí)間足夠長(zhǎng),電池注液量與保液能力的考慮,這其實(shí)是要權(quán)衡的,要站在電池全生命周期的角度去考慮。顯然這些也都是應(yīng)當(dāng)在電池出廠前就應(yīng)當(dāng)完成的,因此曉宇認(rèn)為這一塊也是電池廠或者整車廠(整車的pack廠)具有優(yōu)點(diǎn)的地方,他們來(lái)做更加有可能利益最大化。目前出貨量較大的北汽,bYD等整車廠以及CATL,合肥國(guó)軒等電池廠均展開了梯次利用業(yè)務(wù)的布局:
第二看材料的回收。目前動(dòng)力鋰電材料回收有兩種主流技術(shù)路線,一種是所謂的“干法”,也就是以物理上的拆解粉碎為主,回收電池其他輔助有價(jià)值材料,如銅鋁箔等,主材正負(fù)極材料等,通過元素的“補(bǔ)料”,再高溫修復(fù),這種辦法并不能徹底的回收正負(fù)極材料,但這種辦法工藝較簡(jiǎn)單,但因?yàn)榛厥盏漠a(chǎn)品純度低,類似于再把材料再做個(gè)梯次;
另一種如國(guó)內(nèi)格林美在內(nèi)的技術(shù)路線,可以稱為“濕法”,通過溶解的辦法,得到含鈷鎳等貴金屬元素的溶液,再利用液相合成等工藝得到新的三元正極材料。工藝難度更高,但回收的元素純度更高。
目前來(lái)看,前一種路線比較適合現(xiàn)階段磷酸鐵鋰的回收,一者鐵鋰即將進(jìn)入大量報(bào)廢的時(shí)間點(diǎn),而回收的鐵鋰本身定位就偏向低端市場(chǎng),更在意成本,因此用“干法”顯得更為適宜;而后一種路線顯然更適用于三元材料的回收,適合更高純度有價(jià)值金屬的提取,有關(guān)三元正極材料公司效益更是立竿見影的。
觀察回收龍頭格林美2014年-2016年的毛利走勢(shì),三元正極材料業(yè)務(wù)這一塊基本是在逆勢(shì)上升的,由15%升到了22%,而反觀國(guó)內(nèi)其他三元正極材料公司的業(yè)務(wù),受制于原材料金屬價(jià)格的上漲,大多數(shù)同期毛利是下降的,這正是回收材料體系的閉環(huán)給格林美帶來(lái)的增益。
所以說(shuō)這一塊應(yīng)當(dāng)是材料公司或者專業(yè)的第三方材料回收公司深耕,可以將利益最大化,因?yàn)樗麄儽旧砭途哂胁牧虾铣晒に嚨膬?chǔ)備,也可將回收產(chǎn)物馬上投入加工,降低成本。格林美,贛鋒鋰業(yè)等均在此方向做了重點(diǎn)布局。
最后來(lái)討論政策的驅(qū)動(dòng)。咱們先看看美國(guó)的政策驅(qū)動(dòng)模式,緊要是行業(yè)協(xié)會(huì)供應(yīng)辦法和消費(fèi)者教育;同時(shí)在確保電池回收上采用了押金制度,要求消費(fèi)者先繳納押金,再在電池回收時(shí)候退還,同時(shí)也征收了環(huán)境附加費(fèi)也用來(lái)補(bǔ)貼了回收費(fèi)用,總體上美國(guó)通過法律新增了強(qiáng)制性和追溯性,德國(guó)與美國(guó)相近,可以說(shuō)既有糖又有棒子。
我國(guó)政府也出臺(tái)了不少政策,其中明確的補(bǔ)貼政策包括:
·2014年五月上海市出臺(tái)《上海市鼓勵(lì)購(gòu)買和使用新能源汽車暫行方法》,對(duì)汽車加廠商,每回收一套新能源汽車動(dòng)力鋰離子電池,給予1000元的補(bǔ)助。(2016年三月四日公布的修訂版中無(wú)回收補(bǔ)助內(nèi)容)
·深圳市則要求新能源汽車的公司,包括本地加工公司和已備案的外地加工公司在深圳的法人銷售公司,應(yīng)按20元/kwh的標(biāo)準(zhǔn)專項(xiàng)計(jì)提動(dòng)力鋰離子電池回收解決資金,對(duì)動(dòng)力鋰離子電池回收公司給予10元/kwh的回收補(bǔ)貼。
相有關(guān)上面出臺(tái)的兩個(gè)力度較小的補(bǔ)貼政策,2016年底出的《印發(fā)加工者責(zé)任延伸制度推行辦法的通知》和最近出的《GbT34014-2017汽車動(dòng)力蓄電池編碼規(guī)矩》,這些帶有追溯和強(qiáng)制性的規(guī)矩來(lái)的更加有效。但棒子不如糖,要能讓回收者真正嘗點(diǎn)甜處才是真正的驅(qū)動(dòng)力。
動(dòng)力鋰離子電池回收的“最后一棒”
最后,從誰(shuí)更適合來(lái)做的角度來(lái)分解:梯次利用更應(yīng)當(dāng)交給動(dòng)力鋰離子電池廠或整車廠來(lái)做。他們可以通過筆直投資或者合資的方式布局,他們的優(yōu)點(diǎn)在于電池的來(lái)源渠道和電池全生命周期的梯次利用設(shè)計(jì),將來(lái)隨著電池性能的提升,梯次利用的價(jià)值也將越來(lái)越大,會(huì)有更多的整車廠和電池廠是來(lái)投資介入這一塊范疇,從而平攤電池全生命的成本;
材料回收則應(yīng)當(dāng)交給電池材料加工公司和專業(yè)的第三方公司來(lái)接。材料公司利用本身對(duì)材料合成工藝的理解,深挖材料回收解決技術(shù),在金屬價(jià)格居高不下的情況下,降低材料的原材料成本。而作為第三方回收公司,可以盯準(zhǔn)除乘用車廠外,大量的物流車和商用車退役電池,這部分電池整體水平較乘用車低,梯次利用價(jià)值也低,這將是第三方專業(yè)回收公司的“蛋糕”,采用全國(guó)多地點(diǎn)布局回收的路線,節(jié)省物流成本,增大回收規(guī)模,將是他們的布局之道。