鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:985次 | 2021年09月20日
動(dòng)力鋰電池回收市場規(guī)模與空間
2018年,動(dòng)力鋰離子電池回收市場規(guī)模為4.32億元。隨著新能源汽車行業(yè)的不斷擴(kuò)大,動(dòng)力鋰離子電池回收市場空間巨大,據(jù)估算,若將2020年退役的動(dòng)力鋰離子電池得到充分利用,回收市場將達(dá)到80億~100億元收入。預(yù)計(jì)到2025年,動(dòng)力鋰離子電池回收市場規(guī)模將達(dá)到203.71億元,其中,磷酸鐵鋰梯次利用價(jià)值將達(dá)到25.75億元,三元鋰離子電池回收拆解價(jià)值將達(dá)到177.96億元。
梯次利用未來將以基站通信與儲(chǔ)能應(yīng)用為主,從磷酸鐵鋰與三元電池的屬性看,磷酸鐵鋰更適合梯次利用。假設(shè)梯次利用市場均使用磷酸鐵鋰報(bào)廢電池,按照70%的退役容量及60%的梯次利用成組率,2019~2025年預(yù)計(jì)合計(jì)可用磷酸鐵鋰梯次電池容量58GW·h。梯次利用電池回購價(jià)格約為新電池的30%,2018年磷酸鐵鋰離子電池組價(jià)格在1.1~1.2元/(W·h),計(jì)算梯次利用電池回購價(jià)格在0.33~0.36元/(W·h),考慮車企補(bǔ)貼退坡及電池行業(yè)產(chǎn)量釋放,動(dòng)力鋰離子電池存在降價(jià)趨勢,梯次利用電池回購價(jià)格也有望相應(yīng)下降。假設(shè)回購價(jià)格每年下降5%,2019~2020年梯次利用市場空間共計(jì)47億元,到2025年累計(jì)市場空間將達(dá)到171億元。
三元電池回收有價(jià)金屬重要是鎳、鈷、錳、鋰等,質(zhì)量占比分別為12%、5%、7%、1.2%。根據(jù)《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》,濕法冶煉條件下,鎳、鈷、錳的綜合回收率應(yīng)不低于98%;火法冶煉條件下,鎳、稀土的綜合回收率應(yīng)不低于97%。測算濕法回收下,假設(shè)金屬價(jià)格不變,2019~2025年鎳、鈷、錳、鋰等金屬回收市場空間約436億元。
隨著近幾年鈷、鎳、錳、鋰等材料價(jià)格的上漲,在未來電池單體成本中,三元材料電池正極材料占比將呈現(xiàn)急劇上升狀態(tài),而廢舊動(dòng)力鋰離子電池內(nèi)含有大量貴重金屬,若將有價(jià)值金屬提取出來應(yīng)用于電池再制造,將會(huì)獲得較大收益。本章重要對物理回收工藝、濕法回收工藝及火法回收工藝的市場空間進(jìn)行分析。
1.物理回收工藝
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%
陶志軍和賈曉峰通過對北京賽德美動(dòng)力鋰離子電池回收產(chǎn)業(yè)的調(diào)研,發(fā)現(xiàn)動(dòng)力鋰離子電池回收過程中,成本重要集中在原材料回收、電池拆解預(yù)處理、廢水廢棄物處理、人工費(fèi)用等階段,表9-9為每噸廢舊電池回收處理成本。其中,廢舊三元電池平均回收費(fèi)用為8900元/t,經(jīng)過梯次利用之后且質(zhì)量較差的磷酸鐵鋰離子電池平均回收費(fèi)用為4000元/t。從調(diào)研數(shù)據(jù)可以看出,回收及拆解每噸三元電池的平均成本為13264元,回收及拆解每噸磷酸鐵鋰離子電池的平均成本為8364元,動(dòng)力鋰離子電池內(nèi)富含的大量的有價(jià)金屬是電池回收重要的收益來源,特別是近年來鎳、鈷、錳、鋰等金屬材料價(jià)格的上漲對動(dòng)力鋰離子電池拆解回收領(lǐng)域起到了巨大的促進(jìn)用途。
表9-10為三元材料電池拆解回收效率及收益。每噸三元材料電池經(jīng)拆解后回收有價(jià)值金屬和材料的平均收益為16728元。此外,經(jīng)過調(diào)研,對磷酸鐵鋰離子電池拆解收益情況也進(jìn)行了分析,磷酸鐵鋰離子電池拆解回收效率及收益如表9-11所示。拆解每噸磷酸鐵鋰離子電池回收有價(jià)金屬和材料的收益約為7703元。從前面分析數(shù)據(jù)可以看出,采用物理法回收每噸三元材料電池的拆解成本為13264元,通過銷售拆解后得到的有價(jià)值材料獲得的收益為16728元,因此,拆解回收每噸三元電池可盈利3464元;而每噸磷酸鐵鋰離子電池拆解成本為8364元,收益為7703元,因此拆解回收每噸磷酸鐵鋰離子電池將虧損661元。
2.濕法回收工藝
濕法回收工藝的成本重要來源于原材料回收成本、廢水廢棄物處理等方面,表9-12為每噸廢舊電池濕法回收工藝處理成本。濕法回收工藝每處理一噸三元電池的平均成本為14815元,每處理一噸磷酸鐵鋰離子電池的平均成本為9915元。此外,采用濕法回收工藝對電池有價(jià)值材料回收的效率較高,因此收益情況也更明顯。
表9-13和表9-14為材料電池和磷酸鐵鋰離子電池濕法回收工藝回收效率及收益。通過以上數(shù)據(jù),得到采用濕法回收工藝回收每噸三元電池的平均收益為18073元,回收每噸磷酸鐵鋰離子電池的平均收益為8220元。因此,采用濕法回收工藝每回收一噸三元電池將盈利3258元,每回收一噸磷酸鐵鋰離子電池將虧損1695元。
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
3.火法回收工藝
火法回收工藝要將預(yù)處理之后的電極材料在電弧爐內(nèi)高溫處理,且處理過程中會(huì)出現(xiàn)大量的廢氣及廢渣,因此,火法回收工藝的成本重要來源于原材料回收、燃料動(dòng)力及廢氣廢渣處理等方面,表9-15為每噸廢舊電池回收工藝處理成本。從調(diào)研數(shù)據(jù)可以看出,火法回收工藝每處理一噸三元電池的平均成本為14390元,每處理一噸磷酸鐵鋰離子電池的平均成本為9490元。
此外,三元材料電池和磷酸鐵鋰離子電池火法回收工藝回收效率及收益如表9-16和表9-17所示。從以上數(shù)據(jù)可以得知采用火法回收工藝回收每噸三元電池的平均收益為17405元,回收每噸磷酸鐵鋰離子電池的平均收益為7994元。因此,采用火法回收工藝每回收一噸三元電池將盈利3015元,每回收一噸磷酸鐵鋰離子電池將虧損1496元。
從電池材料回收效率來看,化學(xué)回收工藝對材料的回收效率較高,其中濕法回收工藝的回收效率要高于其他兩種回收工藝。
此外,目前電池正極材料的成本呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢,特別是三元材料電池內(nèi)的鈷金屬,由于我國產(chǎn)量較少,大部分依賴進(jìn)口,因此動(dòng)力鋰離子電池對這類材料的需求量增多,勢必會(huì)造成電池材料成本大幅度上漲。此時(shí),動(dòng)力鋰離子電池回收將出現(xiàn)更大的盈利空間,而濕法回收工藝有關(guān)各材料回收效率高,將具有更強(qiáng)的競爭力,呈現(xiàn)出廣闊的盈利前景。
通過分析,提高動(dòng)力鋰離子電池拆解回收利潤,可通過提高回收電池材料的效率來獲取。此外,采用全自動(dòng)生產(chǎn)線的方法,減輕工人勞動(dòng)力,也可以減少拆解電池的成本支出。在各地合理地布置電池回收點(diǎn),將廢舊電池集中運(yùn)輸?shù)讲鸾鈴S,可以大大減小運(yùn)輸成本,從而提高動(dòng)力鋰離子電池回收的盈利狀況。
本文摘編自《鋰離子電池回收與資源化技術(shù)》一書,由科學(xué)出版社出版,是目前國內(nèi)首個(gè)詳細(xì)闡述鋰離子電池回收、再生和再利用的專著。
本書重要作者為:李麗,北京理工大學(xué)材料學(xué)院教授、博士研究生導(dǎo)師,李老師是這個(gè)領(lǐng)域的一位領(lǐng)軍專家,經(jīng)常在行業(yè)內(nèi)的不少論壇和會(huì)議上見到她的發(fā)言;姚瑩,美國佛羅里達(dá)大學(xué)博士,北京理工大學(xué)材料學(xué)院副院長、博士研究生導(dǎo)師;郁亞娟,現(xiàn)任北京理工大學(xué)材料學(xué)院副教授、碩士研究生導(dǎo)師;陳人杰,北京理工大學(xué)材料學(xué)院教授、博士研究生導(dǎo)師。