鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：259次 | 2023年03月06日
動(dòng)力鋰電池的回收江湖和自給自足夢(mèng)想
隨著市場(chǎng)上電動(dòng)汽車保有量越來(lái)越大，動(dòng)力鋰電池原材料可以實(shí)現(xiàn)自給自足嗎？
或者市場(chǎng)上電動(dòng)汽車的保有量達(dá)到一個(gè)什么樣的規(guī)模之后可以實(shí)現(xiàn)？
這涉及一個(gè)老生常談的問題，動(dòng)力鋰電池回收是一個(gè)好生意還是一個(gè)大問題。
以2014年TSLA入華計(jì)，第一批ModelS的動(dòng)力鋰電池也有8年的壽命了，我國(guó)的第一批電動(dòng)汽車主進(jìn)入換車季。今年初，工信部表示，我國(guó)將真正迎來(lái)第一波動(dòng)力鋰電池退役潮。六月十五日，工業(yè)和信息化部節(jié)能和綜合利用司司長(zhǎng)黃利斌帶隊(duì)赴我國(guó)鐵塔公司開展專題調(diào)研動(dòng)力鋰電池再利用。
一直有業(yè)內(nèi)人士警告廢棄動(dòng)力鋰電池的污染問題比化石能源更甚。
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而另一方面，俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)和新能源汽車的爆炸式發(fā)展讓鎳、鈷、鋰等原材料價(jià)格持續(xù)飆升。
截至六月二十三日，碳酸鋰平均價(jià)格已達(dá)到45萬(wàn)元/噸，電解鎳均價(jià)19.37萬(wàn)元/噸，電解鈷均價(jià)40.5萬(wàn)元/噸。
而鎳、鈷等礦產(chǎn)資源多在非洲貧困地區(qū)，各國(guó)一直擔(dān)心會(huì)引發(fā)新的地緣政治災(zāi)難和沖突。
國(guó)軒高科黨委書記、董事長(zhǎng)李縝在今年三月舉辦的電動(dòng)汽車百人會(huì)上提出了一個(gè)新看法：電池回收將終結(jié)新能源產(chǎn)業(yè)對(duì)地球資源的無(wú)限索取。
他引用彭博社的數(shù)據(jù)稱，預(yù)計(jì)到2025年全球新能源產(chǎn)業(yè)對(duì)電池的需求將超過1.5TWh，十年以后，這些電池都將逐步回收，那么，到2035年，假設(shè)新生產(chǎn)電池為5TWh，其中1.5TWh的電池原材料就可以來(lái)源于電池回收的資源。
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當(dāng)然，考慮到回收過程中因各種原因可能造成的損耗，實(shí)際使用回收資源生產(chǎn)出的新電池量將少于1.5TWh。
李縝認(rèn)為，當(dāng)制造電池對(duì)原材料電池的總需求和回收電池供應(yīng)材料的總供給達(dá)到平衡時(shí)，人類將不再要向自然界無(wú)限索取電池制造的資源。而且，李縝還給出了國(guó)軒高科對(duì)這個(gè)時(shí)間的預(yù)計(jì)，即2040年左右。
無(wú)獨(dú)有偶，四月底，CATL也在其電話會(huì)上表示，當(dāng)電動(dòng)汽車滲透率達(dá)到80-90%時(shí)，就不再要挖新礦了。
回收動(dòng)力鋰電池，有人稱它為新的千億藍(lán)海，也有人稱它為環(huán)保事業(yè)。
利潤(rùn)驅(qū)動(dòng)也好，環(huán)保也罷，或者只是一個(gè)必須解決的問題，實(shí)際情況是，越來(lái)越多的公司正進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域。
智研咨詢整理數(shù)據(jù)顯示，2016-2020年期間，我國(guó)動(dòng)力鋰電池回收公司注冊(cè)量上升緩慢。2021年開始飛速新增，注冊(cè)量達(dá)到24515家。到2022年更是激增到超過4萬(wàn)家。
但其中符合工信部《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》公司名單通告的公司只有47家。
六月二十二日，新浪財(cái)經(jīng)報(bào)道，豐田正和TSLA聯(lián)合創(chuàng)始人JBStraubel領(lǐng)導(dǎo)的電池回收公司RedwoodMaterials合作進(jìn)行汽車電池的回收。
其目標(biāo)是創(chuàng)建電動(dòng)汽車閉環(huán)供應(yīng)鏈，即將電池從舊的電動(dòng)汽車中提取出來(lái)后重新生產(chǎn)為新的電池。
而據(jù)東亞前海證券研報(bào)顯示，2020年我國(guó)約有20萬(wàn)噸動(dòng)力鋰電池退役，預(yù)計(jì)到2030年，退役總量將達(dá)237萬(wàn)噸。
光大證券預(yù)測(cè)，到2030年，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池回收將形成千億市場(chǎng)。其中，在市場(chǎng)均價(jià)情況下，三元鋰電池金屬合計(jì)回收市場(chǎng)空間在600億元左右，磷酸鐵鋰電池的梯次利用和回收市場(chǎng)空間則為480多億元。
一個(gè)正在起步的千億市場(chǎng)，電池廠商、新能源材料公司、汽車廠商和專業(yè)回收公司等多種角色正蜂擁入局博弈，試圖在電池退役潮初期搶占先機(jī)。
也正因處于起步初期，法規(guī)尚未完善，又恰逢外部環(huán)境動(dòng)蕩，原材料價(jià)格高漲，市場(chǎng)短時(shí)間內(nèi)的混亂也在所難免。
01
梯次利用
目前，廢舊電池的回收利用重要分為兩種方式。分別是梯次利用和再生利用。
五月二十五日，寶馬和浙江華友循環(huán)科技有限公司達(dá)成合作，尋求在新能源汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)動(dòng)力鋰電池原材料閉環(huán)回收和梯次利用。
即，關(guān)于退役的動(dòng)力鋰電池，寶馬集團(tuán)給出了兩種方法：一是梯次利用，二是拆解回收再利用。
從目前來(lái)看，回收動(dòng)力鋰電池梯次利用的重要是磷酸鐵鋰電池。三元鋰電池則重要采取直接再生利用的方式。
一方面，三元鋰電池內(nèi)的金屬資源價(jià)值更高，更適合直接回收利用；另一方面，三元鋰電池的容量衰減較快，安全性較差，一般回收的時(shí)候衰減已經(jīng)比較明顯，不再具有很高的使用價(jià)值。
此處我們先來(lái)看梯次利用的情況。
一個(gè)具體的案例是不久前奧迪展示的電動(dòng)三輪車。據(jù)介紹，這臺(tái)三輪車安裝的是奧迪e-tron測(cè)試車中拆下的舊電池模塊。
奧迪想要展示的就是動(dòng)力鋰電池如何在生命周期后期重復(fù)使用。據(jù)報(bào)道，這次項(xiàng)目共制造了三輛電動(dòng)三輪車，未來(lái)將在印度使用，為用戶供應(yīng)短途代步和貨物運(yùn)送使用。
據(jù)稱，這臺(tái)三輪車是奧迪環(huán)境基金會(huì)資助的一家非營(yíng)利性初創(chuàng)公司Nunam和奧迪內(nèi)卡蘇爾姆廠的培訓(xùn)團(tuán)隊(duì)合作開發(fā)的一款產(chǎn)品。
該公司的重要目標(biāo)即是開發(fā)將舊電池用作二次能源儲(chǔ)存系統(tǒng)的方法，從而延長(zhǎng)它們的壽命，更加有效地利用資源。
目前業(yè)內(nèi)普遍的觀點(diǎn)是動(dòng)力鋰電池容量衰減小于20%，可以滿足汽車使用。當(dāng)衰減在20%-40%之間時(shí)，可以滿足梯次利用。當(dāng)衰減在40%以上時(shí)就需進(jìn)行再生處理。
梯次利用擁有巨大的潛在市場(chǎng)，其未來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景也十分廣泛，重要包括通信備用電池、儲(chǔ)能集裝箱、低速車等。
國(guó)內(nèi)最早實(shí)現(xiàn)規(guī)模性梯次利用的是我國(guó)鐵塔。
2018年前后，我國(guó)鐵塔就已經(jīng)停止采購(gòu)鉛酸電池，轉(zhuǎn)而統(tǒng)一采購(gòu)梯次利用電池。2019年，我國(guó)鐵塔應(yīng)用梯次利用電池約5GWh，替換鉛酸電池約15萬(wàn)噸，消納退役動(dòng)力蓄電池5萬(wàn)余噸。
目前，國(guó)內(nèi)包括北汽新能源、長(zhǎng)安在內(nèi)的十余家汽車公司均已和我國(guó)鐵塔達(dá)成了合作協(xié)議。
為確保梯次利用電池安全，我國(guó)鐵塔采用無(wú)線、互聯(lián)網(wǎng)+大平臺(tái)的建設(shè)模式，建立了全國(guó)統(tǒng)一的運(yùn)維監(jiān)控平臺(tái)，并基于此打造了梯次利用電池管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)末端電池設(shè)備遙調(diào)、遙控、遙信、遙測(cè)等操作。
按照規(guī)定，國(guó)內(nèi)在售車輛動(dòng)力鋰電池都需按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范接入國(guó)家動(dòng)力鋰電池溯源平臺(tái)。也就是說，每一個(gè)電池包均有各自獨(dú)立的編碼，在使用期間，其是否出現(xiàn)過熱、是否發(fā)生過短路等情況，電池包、模組、電芯等有無(wú)更換等信息都有據(jù)可查。這為回收動(dòng)力鋰電池的梯次利用供應(yīng)了便捷。
但目前我國(guó)梯次利用尚處于技術(shù)驗(yàn)視和項(xiàng)目示范階段，規(guī)模還很小，技術(shù)也不夠成熟。其安全性和穩(wěn)定性，以及成本等問題都還有待考量。
一方面，電池組的拆解需投入大量人力且存在安全隱患，同時(shí)，要確保電池重組時(shí)的一致性較為困難。
另一方面，新電池的性能在上升，生產(chǎn)成本在下降，而退役電池的性能下降，維護(hù)成本卻在上升。
同時(shí)，在價(jià)格上，由于我國(guó)鐵塔的回收價(jià)格相對(duì)確定，而再生利用則形成了一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，往往價(jià)格較高，也導(dǎo)致廢舊電池的持有者更愿意賣給格林美等以再生利用為主的回收公司。
這也讓部分聲音認(rèn)為梯次利用是個(gè)偽命題。
02
再生利用和資源問題
再生利用則重要是將電池拆解粉碎后經(jīng)一定流程提取其中的金屬資源。
相較于磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池中所含的金屬資源更為豐富，重要為鎳、鈷、錳、鋰等稀有金屬，此外也包括銅、錳、鋁等。
資料顯示，通常情況下，三元鋰電池的回收重要按鎳鈷計(jì)價(jià)，即以鎳鈷的市場(chǎng)價(jià)*折扣系數(shù)，一般為6.5-8.5折，磷酸鐵鋰電池則按鋰計(jì)價(jià)。
其中，鎳鈷的回收率一般在98%-99%左右，損耗非常小。鋰的回收率，據(jù)CATL子公司邦普的數(shù)據(jù)，也已經(jīng)達(dá)到了91%。
提取出來(lái)的鎳鈷、碳酸鋰可按市場(chǎng)價(jià)出售，而其成本即為原料成本加上加工成本。原料成本為上述回收電池的價(jià)格，加工成本一般在2萬(wàn)元/噸。
通常情況下鎳鈷回收毛利率在20%左右，而由于三元鋰電池中鋰不計(jì)價(jià)，因此只有2萬(wàn)元/噸的加工成本，即便以碳酸鋰10萬(wàn)元/噸的價(jià)格計(jì)算，加上各種費(fèi)用和折損，利潤(rùn)率也不低。
但今年由于各方面的原因，原材料供不應(yīng)求，鎳、鈷、鋰等金屬價(jià)格猛漲。截至六月二十三日，碳酸鋰平均價(jià)格已達(dá)到45萬(wàn)元/噸。
受高利潤(rùn)的驅(qū)使，廢舊動(dòng)力鋰電池的回收價(jià)格也水漲船高，甚至出現(xiàn)了折扣系數(shù)倒掛的現(xiàn)象，正常情況下70%的折扣系數(shù)最高時(shí)漲到了145%。也就是說，要加價(jià)才能買到廢舊電池。
據(jù)早早進(jìn)入動(dòng)力鋰電池回收賽道的格林美答投資者問，我國(guó)鎳、鈷資源稀缺，鈷資源儲(chǔ)量占世界的1.03%，年開采量約1500噸，而國(guó)內(nèi)需求量超過5萬(wàn)噸；鎳資源儲(chǔ)量占世界3.0%，開采量不足10萬(wàn)噸，國(guó)內(nèi)需求量約50萬(wàn)噸。因此，國(guó)內(nèi)的鎳、鈷資源重要依賴進(jìn)口。
而在國(guó)際層面上，鎳、鈷、鋰的資源量也是有限的。
國(guó)信證券研報(bào)引用美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)稱，2020年全球鎳資源儲(chǔ)量約8900萬(wàn)噸，以2020年全球鎳礦產(chǎn)量250萬(wàn)噸計(jì)算，全球鎳礦靜態(tài)可采年限在35年左右。
天風(fēng)證券研報(bào)則預(yù)計(jì)，未來(lái)5年全球鈷行業(yè)將始終處于緊平衡狀態(tài)，2021年到2025年鈷資源將持續(xù)短缺。
而在鋰資源上，2020年九月，武漢大學(xué)曹余良在《儲(chǔ)能科學(xué)和技術(shù)》上發(fā)表文章提到，全球已探明的鋰儲(chǔ)量折合碳酸鋰當(dāng)量約7100萬(wàn)噸，以每輛電動(dòng)汽車攜帶80千瓦時(shí)的鋰電池組為基準(zhǔn)計(jì)算，每輛汽車約消耗48公斤碳酸鋰，全球現(xiàn)有可用鋰儲(chǔ)量能滿足約14.8億輛電動(dòng)汽車需求。
但另一方面，隨著市場(chǎng)對(duì)電動(dòng)汽車高續(xù)航能力的需求進(jìn)一步新增，能量密度更高的三元鋰電池仍將代表鋰電池較長(zhǎng)一段時(shí)間的未來(lái)。而其中，鎳含量越高，能量密度就越高，續(xù)航能力也隨之提高。
短時(shí)間內(nèi)，鎳和鋰的全球儲(chǔ)量充足。
因此，解決資源問題目前可以有兩個(gè)方向：
一是研發(fā)高鎳電池，在提高電池能量密度的同時(shí)解決鈷資源的持續(xù)短缺，同時(shí)，鎳的價(jià)格相關(guān)于鈷更低，也降低了電池成本；
二是回收動(dòng)力鋰電池分解再生利用其中的金屬資源，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力鋰電池的閉環(huán)應(yīng)用，達(dá)到資源平衡。
三元電池高鎳化已成進(jìn)行時(shí)，鎳鈷錳產(chǎn)品型號(hào)從111一路提升433、532、622，并迎來(lái)了8系的富鎳時(shí)代811，即鎳、鈷、錳含量分別占80%、10%和10%。
馬斯克甚至宣稱將在能量密集車型中使用含鎳量100%的超高鎳終極狀態(tài)電池。
而對(duì)回收動(dòng)力鋰電池高漲的需求和可觀的利潤(rùn)也導(dǎo)致了回收市場(chǎng)的混亂。
如前文所述，在動(dòng)力鋰電池回收市場(chǎng)上，除了工信部白名單上的正規(guī)軍，還有大批小作坊的存在。
小作坊由于基本沒有環(huán)保成本，也沒有各種條條框框，回收成本低，相較于正規(guī)公司反而可以給出更高的回收價(jià)格。
因此，大部分廢舊電池流向了非正規(guī)市場(chǎng)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士稱，每年回收的動(dòng)力鋰電池中，僅有30%是通過正規(guī)渠道收購(gòu)的。
而關(guān)于白名單上的正規(guī)軍來(lái)說，在自動(dòng)化拆解、破碎分選、智能化解離技術(shù)等電池的預(yù)處理技術(shù)方面也依然存在著瓶頸。拆解成本大、有價(jià)金屬高效提取等關(guān)鍵技術(shù)和裝備還有待升級(jí)，污染防治水平有待提升等問題仍有待解決。
另一方面，據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，有些白名單公司實(shí)際并未開展電池資源回收工作，而是利用白名單的資格進(jìn)行退役電池貿(mào)易，幾輪轉(zhuǎn)手反而導(dǎo)致電池成本上漲。
今年二月，工信部、國(guó)家發(fā)改委、科技部等八部門已經(jīng)聯(lián)合公布了《加快推動(dòng)工業(yè)資源綜合利用實(shí)行方法》，明確要求要完善廢舊動(dòng)力鋰電池回收利用體系，培育梯次和再生利用骨干公司。
03
入局的公司
目前，入局動(dòng)力鋰電池回收領(lǐng)域的公司重要分為四類，一是CATL、蜂巢能源等電池公司，二是華友鈷業(yè)、贛鋒鋰業(yè)等新能源材料公司，三是比亞迪、北汽藍(lán)谷等整車公司，四是天奇股份、格林美等第三方回收利用公司。
對(duì)車企來(lái)說，單打獨(dú)斗的很少，重要是和第三方公司或電池公司合作。如豐田和Redwoodmaterials，寶馬和華友循環(huán)，奧迪和Nunam等。
車企回收電池有著天然的優(yōu)勢(shì)，不必經(jīng)過回收市場(chǎng)，在售后體系內(nèi)直接將廢舊動(dòng)力鋰電池回收，再由合作伙伴進(jìn)行梯次利用或再生利用。
這也是目前車企和動(dòng)力鋰電池回收公司或電池公司合作的優(yōu)勢(shì)。
資料顯示，2021年以來(lái)，大量公司開始布局動(dòng)力鋰電池回收產(chǎn)業(yè)，LG、道氏技術(shù)、三星、TSLA、國(guó)軒高科、億緯鋰能等也爭(zhēng)相入局。
此外，也有一些公司開始將觸角伸向全球電池回收市場(chǎng)。華友鈷業(yè)、格林美兩家近日分別在韓國(guó)布局電池回收相關(guān)業(yè)務(wù)，并計(jì)劃未來(lái)向歐洲發(fā)展。
大量的退役動(dòng)力鋰電池將逐步進(jìn)入市場(chǎng)。有效的動(dòng)力鋰電池回收有助于整個(gè)新能源汽車行業(yè)有序健康的發(fā)展，同時(shí)，也是保障新能源汽車產(chǎn)業(yè)資源供給的必要途徑。
而當(dāng)前，動(dòng)力鋰電池的回收市場(chǎng)尚不夠完善，回收價(jià)格及渠道仍是問題。而長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，在這個(gè)正在發(fā)力的千億市場(chǎng)上，公司的回收思路、方法，以及先進(jìn)完備的產(chǎn)業(yè)鏈、工藝技術(shù)和裝備將成為公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
另一方面，法規(guī)的完善也將為動(dòng)力鋰電池的回收供應(yīng)保障。
六月十五日，工業(yè)和信息化部節(jié)能和綜合利用司司長(zhǎng)黃利斌帶隊(duì)赴我國(guó)鐵塔公司開展專題調(diào)研。
黃利斌要求，要系統(tǒng)總結(jié)退役動(dòng)力鋰電池回收利用試點(diǎn)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，堅(jiān)持問題導(dǎo)向，會(huì)同相關(guān)部門，加快研究制定《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用管理辦法》和行業(yè)急需的標(biāo)準(zhǔn)，加大動(dòng)力鋰電池高效再生利用等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和推廣應(yīng)用力度，不斷健全回收利用體系，提高動(dòng)力鋰電池回收利用水平。
在規(guī)范的動(dòng)力鋰電池回收市場(chǎng)加持下，我們相信，新能源產(chǎn)業(yè)可以實(shí)現(xiàn)完善的閉環(huán)，擺脫對(duì)地球資源的過度開采。
只是這一步，目前看來(lái)還需行業(yè)共同努力。
