鉅大LARGE | 點擊量:760次 | 2019年01月27日
新能源車的動力電池回收是個偽風口?
中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示,2018年上半年我國新能源汽車累計銷售41.2萬輛,同比增長111.6%。與此同時,配套的動力電池產能約為91.87GWh,動力電池出貨量22.86GWh。
由于動力電池涉及大量化學元素,因此當電動汽車增多之后,動力電池的回收再利用問題也被各方提上日程。
圖片來源:車東西
8月1日,《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》正式實施,媒體大肆宣揚動力電池退役潮即將到來的氛圍,而車企、電池廠,以及環(huán)保產業(yè)相關企業(yè)則也紛紛高調布局,動力電池回收領域一時間人頭攢動,好不熱鬧。
但在對動力電池的回收方式、政策法規(guī),以及國內外的具體探索案例后車東西發(fā)現(xiàn),不管是從電動汽車的總保有量、電池的使用壽命,還是政策的完善度與經濟效益等角度來說,動力電池回收行業(yè)的成熟度都還處于比較初級的階段,遠不如輿論里看上去的那么熱鬧和光鮮!
動力電池回收的兩大途徑
無論是目前被廣泛采用的三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池,其中的鈷鎳錳鋰等金屬一旦回收不利,都將造成重金屬污染,具有強腐蝕性和強毒性的電解質還會危害環(huán)境和人體健康。
為了對動力電池進行有效回收,全球通常采用的回收方法分為兩種,一是梯級利用,即對從汽車上退役的動力電池進行二次利用或多次利用;二是再生利用,也就是將電池拆解,對原料和金屬進行回收。
1、梯級利用
通俗來講,梯級利用就像是南孚電池的那句經典廣告,即“玩具車用完以后遙控器還能接著用”。
對于動力電池來說,當其容量下降為初始容量80%時,將無法保證汽車的續(xù)航要求和正常使用,這些電池被替換下來以后,卻能夠在儲能領域接著用,并且國內外已經有了這樣的應用實例。
德國、日本使用這些廢舊動力電池為觀光車、電動自行車、電工照明等供電,或作為太陽能、風能等清潔能源的儲能裝置。中國鐵塔股份有限公司和比亞迪、長安等多家車企和電池商達成合作,將廢舊的動力電池應用在其自身基站產品上來進行功能,進而降低基站運營成本。
電池回收流程。圖片來源:車東西
2、再生利用
顧名思義,再生利用就是對廢舊動力電池進行拆解、破碎、分離、提純、冶煉等處理,以實現(xiàn)鈷、鎳、錳、鋰等金屬的回收,從而實現(xiàn)原材料再生。一般來說,容量降低為初始容量的30%便無法進行梯級利用,這些電池需要運往專業(yè)的回收企業(yè)進行拆解和資源再生。
據(jù)了解,歐盟在電池回收領域走的比較靠前,其常用的處理方法包含:火法冶金-濕法分離提純、熱解-濕法提純、破碎-熱解-蒸餾-火法冶金等,我國為數(shù)不多的鋰電回收企業(yè)則采用焙燒(熱解)預處理-機械拆解、物理分選-濕法冶煉等工藝進行回收處理。
回收效果層面,德國環(huán)境部資助的電池回收項目顯示,火法冶金回收鈷和鎳可以,但對鋰回收效果不好;濕法冶金對磷酸鐵鋰電池的綜合回收率可達85%以上,對三元鋰電池綜合回收率可達95%以上。
動力電池回收產業(yè)面臨的3大問題
表面上看,隨著電動汽車的日益增多,動力電池行業(yè)即將爆發(fā)。但實際情況是,由于電動汽車整體保有量較小、電池使用壽命較長的原因,退役潮目前并未到來。
與此同時,由于該產業(yè)尚屬起步階段,配套的政策法規(guī)也多從宏觀角度進行規(guī)范,具體的執(zhí)行細則與配套的監(jiān)管條例并未出臺。而最重要的則在于,動力電池行業(yè)的回收成本大于回收收益,經濟效益并不明顯。
1、政策體系不完善
德美日等發(fā)達國家與我國一樣,目前都在總體上制定了相關政策,明確規(guī)定了動力電池回收的流程和責任劃分等安排。但由于該行業(yè)仍然處于早期,因此只有少數(shù)相關法律,并未形成體系。
例如我國政策規(guī)定了相關的責任主體,但是像是回收電池過程中的運輸、處理要求、回收和二次利用價格體系,以及不同類型的電池的回收技術規(guī)范等細則尚未明確。與此同時,至于動力電池回收政策的執(zhí)行具體誰來監(jiān)管、不按照要求進行回收的處罰標準等問題也有待補充。
▲格林美聯(lián)合比亞迪、三星建立的動力電池大循環(huán)體系。圖片來源:車東西
2、回收經濟效益低
無論是再生利用還是梯級利用,動力電池回收的經濟效益都比較低。
首先來看再生利用這條路徑。相關研究論文顯示,目前1噸磷酸鐵鋰電池回收的成本在8500元左右,而回收所得市場價值僅為8000元,這意味著回收企業(yè)每回收一噸磷酸鐵鋰電池將虧損500元左右。
相對而言,三元鋰電池因為含有大量的鈷鎳錳鋰等金屬,回收時的收益要高一些。但是由于鈷是高毒性元素,并且廢舊的三元鋰電池化學性質依然很活潑,若操作不當,很有可能導致二次污染或者爆炸事故,所以其回收成本也更高,實際上回收活動的收益并沒有提高。
那么用梯級利用的方式進行回收會帶來更高的經濟效益嗎?
其實也并不劃算。動力電池在電動汽車成本中約占三分之一,價格很高。而若將拆卸下來的廢舊電池用于照明、取暖等領域多少有些大材小用的意思,并且其整體效益并不如電網供電來的劃算。特斯拉CTO、聯(lián)合創(chuàng)始人之一Straubel此前也公開表示,特斯拉研究發(fā)現(xiàn)動力電池的二次利用并沒有多大的經濟效益。
當然,目前一些大型企業(yè)也在嘗試利用退役電池組成大型儲能站,用于光伏發(fā)電等領域。但是由于不同電池的容量、電壓、形狀不同等問題,進行大規(guī)模儲能組網的效果是否如新生產儲能設備有效還有待觀察。
3、電池退役潮并未來臨
目前渲染動力電池退役潮來臨的觀點有兩個前提,一是認為動力電池的整體壽命只有4—5年,二是從2013年左右開始算起。但這種算法并不準確,一方面,我國電動汽車銷量的高潮是從2015年開始,并在2016年和2017年持續(xù)爆發(fā),2015年之前的銷量整體規(guī)模很小。
另一方面,一些整車廠銷售電動汽車時都打出了8年12萬公里的質保周期,可見電池的設計壽命之長。如果從2015年新能源車銷量開始爆發(fā)算起,第一波退役潮應該在2023年到來。
此外,普通車主對于動力電池的回收問題并不關心。即使過了8年質保期,一般車主仍會繼續(xù)使用車輛,會對車輛進行整體出售,并不會選擇主動將電池進行回收處理。
海外國家動力電池回收行業(yè)情況
1、德國——生產者、經銷商和用戶各盡其責
據(jù)車東西了解,德國的電池回收法案和報廢汽車回收法案分別依據(jù)歐盟電池回收指令(2006/66/EC)和報廢汽車指令制定。
2009年起德國《電池法》開始生效。依據(jù)法規(guī),電池生產和進口商需在政府進行登記,經銷商要組織回收,而用戶則有義務將廢舊電池交給指定回收機構。
同時,德國環(huán)境部資助了兩個動力電池回收利用示范項目(LiBRi項目和LithoRec項目),并以此來促進德國廢舊動力電池回收利用的研究。
車企方面,博世集團利用寶馬ActiveE和i3純電動汽車報廢的電池建造了2MW/2MW·h的大型光伏電站儲能系統(tǒng),實現(xiàn)了廢舊動力電池的回收利用。
2017年奔馳與回收公司合作實施了全球最大梯次利用項目——Lunen,該項目將1000輛smart的退役電池進行梯次利用,預計形成13MWh的電網服務儲能設施,退役電池有效梯級利用率將達90%以上。
2、美國——生產者責任延伸制度
美國是廢舊電池回收管理方面法律最多的國家,主要從聯(lián)邦、州級和地方三個層面構建法律體系。
美國聯(lián)邦制定了《含汞和可充電電池管理法案》對廢舊電池生產、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)予以規(guī)范。并確定生產者責任延伸制度,美國蓄電池生產商負責組織回收廢舊鉛蓄電池。此外,美國借助消費者購買電池所支付的手續(xù)費和電池企業(yè)繳納的回收費用作為廢舊電池處理的資金來源。
科學研究方面,在美國先進電池聯(lián)合會(USABC)和能源部的大力支持下,車用動力電池的研發(fā)與產業(yè)化已列入美國國家戰(zhàn)略。
同時,美國很早就開始了車用電池梯級利用的系統(tǒng)性研究,USABC和美國能源部分別在1996年和2002年資助了動力電池回收技術研究。
車企方面,特斯拉走了一條和眾多車企不同的路線——不采用梯級利用,直接拆解。2017年5月,特斯拉CTO、聯(lián)合創(chuàng)始人之一Straubel成立了名為RedwoodMaterials的新公司,主打電池回收,但該公司不屬于特斯拉,而是面向全行業(yè)。
通用2011年開始就與全球最大的電力和自動化技術公司之一ABB合作實驗用廢舊雪佛蘭Volt沃藍達的電池組儲存電能。利用五組使用過的雪佛蘭Volt沃藍達蓄電池重組可為3-5個美國普通家庭供電2小時。
3、日本——電池生產商負責,政府補貼
日本《促進建立循環(huán)型社會基本法》、《固體廢棄物管理和公共清潔法》、《資源有效利用促進法》等構成了其完整的動力電池回收體系。2000年,日本政府就規(guī)定生產商對鎳氫和鋰電池的回收負責,電池回收后運回電池生產企業(yè)處理,政府給予生產企業(yè)相應的補助。
日本車企方面,日產“聆風”上市前和住友集團合資成立了4REnergy公司,主要從事電動汽車廢棄電池的再利用。目前,在日本和美國銷售或租賃的日產“聆風”汽車的報廢電池可作為住宅和商用的儲能設備。
豐田通過經銷商網絡對廢舊電池先進行回收,再通過進入維修體系、梯次利用、拆解三類方式處理并投放到不同領域,在達到一定量后再進行處理利用。
4、海外各國政策較完善,但回收需求卻很低
從前文的介紹可以看出,在動力電池回收方面,德美日立法相對更早,配套法律法規(guī)算是比較細致,但盡管各車企未雨綢繆,卻無法改變動力電池回收效益低,回收量少的現(xiàn)狀。
動力電池供應商多分布在亞洲,新能源汽車銷量大半在中國,海外各國動力電池回收需求本來就低,加上很多汽車的動力電池還未到退役時間,海外各國的動力電池回收項目多是停留在實驗與探索階段。
國內動力電池回收行業(yè):雷聲大雨點小
回到我國來看,動力電池行業(yè)整體表現(xiàn)出一種雷聲大雨點小的現(xiàn)狀。
2018年2月26日,七部委聯(lián)合印發(fā)《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,規(guī)定落實生產者責任延伸制度,汽車生產企業(yè)承擔動力蓄電池回收的主體責任,相關企業(yè)在動力蓄電池回收利用各環(huán)節(jié)履行相應責任,保障動力蓄電池的有效利用和環(huán)保處置。
2018年5月17日,為加強新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理,工信部發(fā)布《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》(征求意見稿)公開征求意見。
8月1日,《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》(征求意見稿)正式實施,規(guī)定了監(jiān)督流程,建立了溯源平臺。
▲工信部發(fā)布的《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》(征求意見稿)
《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》第五條規(guī)定,車企承擔動力電池回收的主體責任,主要體現(xiàn)在三個方面:
一是需委托銷售商等通過溯源信息系統(tǒng)記錄新能源汽車及所有人溯源信息,并在汽車用戶手冊中明確動力蓄電池回收要求與程序等相關信息;
二是要建立維修服務網絡,依法向社會公開動力蓄電池維修、更換等技術信息,按照維修手冊及技術信息要求對動力蓄電池進行維修、拆卸和更換,規(guī)范貯存,將廢舊動力蓄電池移交至回收服務網點,不得移交其他單位或個人;
三是需建立動力蓄電池回收服務網點,負責收集廢舊動力蓄電池,集中貯存并移交至與其協(xié)議合作的相關企業(yè)。
同時,電池生產企業(yè)承擔相關責任,主要體現(xiàn)在兩個方面:
一方面,電池生產企業(yè)在電池生產上要采用標準統(tǒng)一、協(xié)議開放、材質環(huán)保的易回收設計;另一方面電池生產企業(yè)應及時向汽車生產企業(yè)等提供動力蓄電池拆解及貯存技術信息,必要時提供技術培訓,同時還要與車企協(xié)同,按照國家標準要求對所生產動力蓄電池進行編碼,并及時通過溯源信息系統(tǒng)上傳動力蓄電池編碼相關信息。
政策的密集出臺就像是吹響了沖鋒號,一下子讓動力電池回收領域熱鬧了起來。緊接著的就是各大車企、動力電池廠商和環(huán)保企業(yè)的密集布局。與此同時,媒體上關于2018年動力電池回收退役潮臨近的論調也多了起來。
今年,比亞迪、長安等16家企業(yè)與中國鐵塔公司結盟,將廢舊動力電池用于儲能領域。此外像是比亞迪、北汽新能源、云度新能源、上汽、華晨寶馬等車企都有動作。
電池生產商方面,寧德時代與北汽、上汽、吉利等多家車企進行合作,布局動力電池回收業(yè)務,同時與湖南邦普循環(huán)科技有限公司達成合作,進行廢舊電池的回收利用。
同時,比克電池、超威集團、國軒高科、中航鋰電等均有開展相關業(yè)務。據(jù)悉,比克電池已實現(xiàn)年綜合處理2萬輛報廢汽車和3萬噸廢舊動力電池的能力。
駱駝股份3月10日發(fā)公告稱將投資50億元在湖北省谷城縣投資建設動力電池梯次利用及再生產業(yè)園項目。雄韜股份于1月4日發(fā)布公告稱擬在赤壁高新區(qū)投資建設電池綠色環(huán)?;厥赵倮庙椖?,總投資約為10億元。
天奇股份于去年12月初宣告以近3億元投資深圳乾泰,布局動力電池回收利用市場。12月25日再發(fā)公告稱,擬通過并購基金收購主營業(yè)務為鋰離子電池回收的金泰閣。
綜合利用企業(yè)方面,去年,和比亞迪、三星合作的格林美公司成立了福建格林美再生資源有限公司,專門負責動力電池的回收業(yè)務;湖南邦普循環(huán)科技有限公司啟動10萬噸廢舊電池資源化循環(huán)利用擴建項目;桑德集團與湖南寧鄉(xiāng)縣政府簽訂廢電池資源化項目。
行業(yè)看似一片熱鬧,但總體仍然處于低水平發(fā)展階段。
我國新能源汽車行業(yè)自2015年開始爆發(fā),即使按照5年周期來算,2020年才會出現(xiàn)第一個退役高潮。據(jù)2010-2013年共銷售的新能源汽車不到5萬輛,分到各回收企業(yè)的就少之又少。更何況,動力電池設計壽命遠不止5年,因此2018年并不會有很大的回收需求。
有車企人士在接受采訪時透露,汽車賣出后所有權便到了車主手中,電池是最貴的汽車零部件,消費者不愿低價賣,回收企業(yè)不愿高價收,現(xiàn)在無論是車企還是報廢回收企業(yè),基本都是在自己砸錢做。
此外,表面看來,各企業(yè)都在布局,但實際上,當前真正落地的項目還很少,目前企業(yè)多是通過經銷商和修理站等回收。不管是回收網點還是處理設施,都還處于不完善的階段。
最后,我國動力電池回收未到時候的另一表現(xiàn)就是用戶的責任和義務不明確,大部分車主在購買后根本不關心動力電池的回收問題,一是沒有回收的意識,二是沒有人監(jiān)督和處罰,汽車置換或報廢后動力電池通常去向不明。
所以總體來說,雖然此前有聲音稱動力電池退役大潮今年將至,動力電池回收產業(yè)也將迎來大發(fā)展。但不管是從政策層面還是從實際情況層面,這種判斷并不靠譜。動力電池回收行業(yè)目前明顯處于一個雷聲大雨點小的境地。