鉅大LARGE | 點擊量：855次 | 2019年04月12日
鋰電池回收市場現(xiàn)狀分析
鋰電池規(guī)模及廢舊回收需求量
隨著新能源車保有量的持續(xù)增長，既帶來了規(guī)模龐大的動力鋰電池需求，也為鋰電池回收和梯次利用的行業(yè)機遇，發(fā)展鋰電池回收和梯次利用在避免資源浪費環(huán)境污染的同時也將產生可觀的經濟效益和投資機會。新能源車2008年奧運會期間北京投入的50輛純電動大客車。
新能源汽車市場2014年開始高速增長，而新能源汽車早在2008年奧運會期間就已出現(xiàn)，按照相應的報廢標準，動力電池報廢電池市場已經開始形成，預計到2018年中國動力電池廢舊回收市場將初具規(guī)模，累計廢舊動力電池12.08GWH，累計報廢量將達到17.25萬噸左右。根據測算，2018年對應的從廢舊動力鋰電池中回收鈷、鎳、錳、鋰、鐵和鋁等金屬所創(chuàng)造的回收市場規(guī)模將達到53.23億元，2020年達到101億元，2023年廢舊動力鋰電池市場將達到250億元。
鋰電池回收市場現(xiàn)狀分析
動力鋰電池回收處理方式
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
動力電池回收主要有兩條路徑，一是針對沒有報廢只是容量下降無法被電動汽車繼續(xù)使用的電池，也就是二手電池的梯次利用，是指將電池組拆包，對模塊進行測試篩選，再組裝利用到例如儲能等領域；二是對已經報廢的動力電池拆解、回收與再利用，這是當前動力電池回收的重點。
目前動力電池報廢處理方式以拆解回收為主。但回收企業(yè)規(guī)模普遍較小，工藝水平不健全，也存在部分不具有回收資格的企業(yè)非法從事廢舊動力電池回收。梯次利用在理論上是一種非常好的方案，但對目前的動力電池來說卻很難實行。主要是因為國產動力電池型號眾多、電池包結構不統(tǒng)一，組裝工藝和技術千差萬別，但真正在拆包過程中的技術要求則非常高，對生產線的技術和成本都要求很高。此外，國內電池質量魚龍混雜，許多電池可能在電動車上實際運行3-4年便接近報廢。
動力鋰電池回收主體
當前的動力電池的回收主體主要有回收小作坊、專業(yè)回收公司和政府回收中心，以動力電池生產企業(yè)或電動汽車企業(yè)為主體的回收體系還沒有出現(xiàn)。
目前，動力電池的回收渠道主要以回收小作坊為主，專業(yè)回收公司和政府回收中心較少，體系有待重整。廢舊動力電池大多流入了缺乏資質的翻新小作坊，這些公司工藝設備落后。但如果交由依法注冊納稅的正規(guī)企業(yè)，取得資質并按照國家標準排放，勢必會造成價格上競爭力的缺失。因此，完善政策保障電池回收產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展非常必要。
專業(yè)回收公司是經國家批準專門回收處理廢舊動力電池的專業(yè)企業(yè)，綜合實力雄厚、技術設備先進、工藝規(guī)范，既能最大化回收可用資源，又能夠降低對環(huán)境的污染。目前，開展動力電池回收的企業(yè)主要有深圳格林美、邦浦循環(huán)科技、贛鋒鋰業(yè)和超威集團等。雖然進行鋰電池回收方面布局的企業(yè)越來越多，但缺乏政府系統(tǒng)的支持和政策激勵。
鋰電池回收市場現(xiàn)狀分析
地方各級政府設置回收中心，將有利于科學規(guī)范地管理電池回收市場、完善回收網絡、合理布局回收網絡和回收市場，提高正規(guī)渠道的回收量。但目前我國還沒有動力電池的政府回收中心，但未來可以根據我國現(xiàn)實情況，有選擇進行發(fā)展。
回收商業(yè)模式探討
以電池生產廠商為主的回收模式
該模式下，由動力電池生產廠商利用電動汽車的銷售網絡改建，以逆向物流的方式回收廢舊電池。而電動汽車生產商要配合動力電池企業(yè)的回收。消費者將報廢的電池交回附近的電動汽車銷售服務網點，電動汽車生產商以協(xié)議價格轉運給電池生產企業(yè)。另外，報廢汽車拆解企業(yè)在回收廢舊電動汽車時，也需將拆解的廢舊動力電池直接銷售給動力電池生產商。在回收形式上，要用“以舊換新”的方式促使消費者主動交回廢舊電池。
行業(yè)聯(lián)盟回收模式
該模式下主要由業(yè)內的動力電池生產商、電動汽車生產商或者電池租賃公司組成，并共同出資設立專門的回收組織，負責動力電池的回收。該模式的主要特點是在行業(yè)內成立統(tǒng)一回收組織、影響力強、覆蓋面廣，易于消費者交回電池?；厥绽盟玫氖找嬗糜诨厥站W絡的建設和運營。
第三方回收模式
該模式需要獨自構建回收網絡和相關物流體系，來回收委托企業(yè)售后市場的廢舊動力電池，先運回回收處理中，再進行專業(yè)化處理。另外，汽車拆解企業(yè)也可以將廢舊動力電池直接銷售給第三方企業(yè)。不過該模式的建立，所需的設備、網絡及人力投入較大，成本較高。
三種模式比較，行業(yè)聯(lián)盟回收成本效益性最佳，但需要行業(yè)內各企業(yè)配合建立，目前動力電池政策及法規(guī)尚未明確及完善的情況下可操作性難度較大。綜合來看，以動力電池生產商為主導的回收模式成本較低，且易于實現(xiàn)。
國外電池回收體系
德國：政府立法回收，生產者承擔主要責任，設立基金完善回收體系建設。德國電池回收法規(guī)主要依托于《歐盟廢棄物框架指令》和《電池回收指令》?；厥辗ㄒ?guī)要求電池生產商、銷售商、回收商和消費者均負有對應的回收責任和義務，其中電池生產商承擔主要回收責任，銷售商要配合電池生產商的回收工作，而消費者應當將廢舊電池交回相應的回收體系。
日本：生產商主導電池回收，直接進入“循環(huán)再利用”模式，各類企業(yè)廣泛參與電池回收。日本當前已經初步建立起“蓄電池生產銷售-回收-再生處理”的電池回收利用體系，同時日本民眾自發(fā)成立很多民間組織，參與到廢舊電池產品回收的各個環(huán)節(jié)。2000年起，日本政府規(guī)定生產商應對鋰電池的回收負責，并給予資源回收面向產品的設計；電池回收后運回電池生產企業(yè)處理，政府提供相應的補助。此外，日本很多企業(yè)也參與到電池回收體系中，除了電動汽車及專門的回收企業(yè)外，日本主要的通信公司也聯(lián)合成立了鋰電池自主回收促進會，聲明其由責任推到鋰電池的回收利用工作，爭取大幅提高鋰電池的回收率。
美國：市場調節(jié)為主，政府從環(huán)境保護角度進行管理，輔助推動廢舊動力電池回收。政府采取附加環(huán)境費的方式，由消費者購買電池時收取一定數額的手續(xù)費和電池生產企業(yè)出資一部分回收費，作為產品報廢回收的資金支持，同時廢舊電池回收企業(yè)以協(xié)議價將提純的原材料賣給電池生產企業(yè)。美國市場上主要有美國可充電電池回收公司（RBRC）和美國便攜式可充電協(xié)會（PRBA）兩大組織宣傳及引導公眾配合廢舊電池的回收，保護自然環(huán)境。RBRC是一個非盈利性的公共服務組織，主要是促進可充電電池的循環(huán)利用；PRBA則是由電池企業(yè)組成的非盈利性電池協(xié)會，主要制定回收計劃和措施來實現(xiàn)工業(yè)用電池的循環(huán)利用。其中，RBRC提供了三個方案來收集、運送和重新利用廢舊可充電池：零售回收方案、社區(qū)回收方案以及公司企業(yè)和公共部門回收方案。
可回收型儲能鋰電池或將問世
中國汽車技術研究中心預測，到2020年，我國汽車動力電池累計報廢量將達到12-17萬噸的規(guī)模，電池回收問題引起人們越來越多的關注。為加強新能源汽車動力蓄電池回收利用管理，規(guī)范行業(yè)發(fā)展，推進資源綜合利用，12月1日，國家工信部網站公布《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》（征求意見稿），向社會公開征求意見，這意味著動力電池的回收工作將有法規(guī)可依。
聚焦：可回收的新型儲能鋰電池或將問世
然而，動力電池的回收還面臨諸多問題，有沒有一種方法，讓電池的成本降下來，讓回收更方便、污染更少？答案是有。在近日舉辦的“2016中國儲能技術與應用大會”上，中科院電工研究所研究員陳永翀發(fā)表了“基于可回收理念的新型儲能鋰電池研究”主題演講，分享了其團隊關于新型儲能電池的研究成果。這種新型結構的儲能鋰電池，不但讓鋰電池真正做到可回收，還降低了電池的制造成本和使用成本，具有傳統(tǒng)鋰電池所不具備的很多優(yōu)點，從技術創(chuàng)新的角度來說，電池的回收或將迎來曙光。
鋰電池回收難在哪兒
無論是圓柱鋰電池還是方型鋰電池，從內部結構來看，所有的鋰電池都是粘接電極，而粘接電極給動力鋰電池的回收帶來很大困擾。Co元素和Li元素回收要拆解，由于雜質太多，只能把粘接的電極全部打碎，里面碎的鋁箔、銅等材料重新用冶金方式回收。陳永翀表示，這樣回收不但成本高，污染也大，回收過程中產生的酸、堿的處理也是個問題。
其次，這樣的粘接結構還導致鋰電池的動態(tài)循環(huán)壽命縮短。如果將鋰電池用作靜態(tài)儲能，電池的循環(huán)壽命會很長，但是在運動狀態(tài)中使用的話，使用環(huán)境會使電池壽命受到影響。此外，隨著不同季節(jié)溫度的變化，電池內部也會出現(xiàn)膨脹、收縮等現(xiàn)象，久之活性顆粒接觸內阻升高，電池極片松動脫落，電池循環(huán)壽命會急劇下降。
“所以動力電池的壽命和狹義的靜態(tài)儲能電池的壽命（不一樣），在實驗室靜態(tài)下測試很好，但在動態(tài)實際情況下使用壽命不見得會很好，這個要區(qū)別開來”，陳永翀說。
此外，動力電池和儲能電池需要串聯(lián)、并聯(lián)，要求電池具有較好的一致性。電池涂布厚度很薄，比如100微米，設備廠商要求精度要控制在±0.5微米，而一套普通的擠壓式涂布機約300萬一套，設備投資合0.3-0.5Wh/元，這就導致了大型鋰電池高昂的制造成本。
新型儲能鋰電池有望解決電池回收難題
針對傳統(tǒng)鋰電池回收的這些問題，陳永翀帶領的科研團隊正在研發(fā)一種新型儲能鋰電池，他們從鋰電池的內部結構入手，把鋰電池內部粘接改為加熱狀態(tài)，上面幾個問題則迎刃而解：
這種新型儲能鋰電池的漿料回收、再生容易，純度也很高，將缺少的元素補上之后，還可再用；漿料耐沖擊，不存在松動脫落問題，電池動態(tài)壽命更長；漿料電極片是傳統(tǒng)電極片厚度的5-10倍，絕對精度容易控制，電池的制造成本降低。
該新型儲能鋰電池的庫存效率很高，跟現(xiàn)有鋰電池一樣可高達99%以上，它的能量效率比目前現(xiàn)有鋰電池稍低，但大于90%，此外，該電池的循環(huán)性也非常好。陳永翀表示，低速電動車和小型儲能領域是該新型電池未來的一個應用市場?！拔覀儾灰笠粋€產品十全十美，可以應用在任何場合，這做不到，找到它的應用場合去做就行，百花齊放”，陳永翀說。
盡管鉛酸電池能量密度低，壽命短，還是有大量的商業(yè)電動車和儲能基站采用，這主要是因為鋰電池成本太高。降低電池成本的途徑無外乎三個方面：降低材料成本、降低制造成本和降低使用成本。通常情況下，人們通過提升能量密度從而在某種程度上降低材料成本（隨著能量密度的增加，安全性能則會降低），通過擴大規(guī)模來降低制造成本，通過提高靜態(tài)壽命來降低使用成本。
陳永翀團隊把電池內部粘接改為加熱狀態(tài)，讓鋰電池真正做到了可回收和可再生，且回收殘值大于20%。他們不單單依靠規(guī)?；圃靵斫档统杀?，工藝結構也降低了回收成本；漿料具有耐沖擊的特性，從而也提高了電池的動態(tài)壽命。這種新型儲能鋰電池的研究，是一種新思路，為電池回收難題帶來了解決的曙光。
據悉，該新型儲能電池研發(fā)項目開始于2010年，小試成功，從2016年4月1日開始中試，目前已經授權19項發(fā)明專利，并在進一步研發(fā)當中。
