八、动力电池回收行业促进及阻碍因素
1、中国动力电池回收行业发展有利因素分析、从发展驱动力来看,动力电池回收行业受到环保诉求、战略价值、经济性三大要素合力:
1)环保诉求
(1)废旧动力电池环境危害大,不经回收处理将造成严重污染。动力电池的各部分材料都能与环境中某些物质发生化学反应而产生污染物,一旦进入土壤、水体和大气就会造成严重污染;另外,动力电池中富含的钴、镍、铜、铝、锰等金属还具有富集效应,会通过食物链累积在人体,危害人体健康。因此,对废旧锂离子电池进行集中无害化处理、回收其中的金属材料,是确保人类健康和环境可持续发展的重要举措。
(2)对动力电池进行回收利用能有效节能减排,符合“双碳”目标。动力电池制造是高能耗产业,制造过程将会产生大量的温室气体,碳排放主要集中在正极材料、负极材料和电池生产环节。而根据国际清洁交通委员会(ICCT)的研究显示:从全生命周期来看,新能源车每公里的二氧化碳排放量约为 130g/km,但若能对废旧的动力电池进行梯次运用、再生应用,其所对应的新能源车每公里碳排放量将分别下降 22g、4g,进而显著 降低新能源汽车全生命周期的碳排放量。
2)战略价值:我国钴、镍资源供需严重失衡,已探明储备量极少。受限于锂资源的品质(镁锂比较高)以及开采条件(地理气候条件差)等因素,我国锂资源实际供应能力较弱,对外依存度高。动力电池回收再利用能够有效缓解我国电池金属的供给约束。根据《废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法(2019 年本)》的政策要求,我国动力电池再生利用企业对钴镍锰的综合回收率应不低于 98%,锂的回收率不低于 85%,金属回收率已经达到了较高水平。因此,通过对电池金属的循环利用,将能有效缓解我国锂镍钴资源的供给约束,保障产业链安全稳定,具有极高战略意义。
3)经济性
(1)废旧动力电池的资源性强,再生利用的价值高。退役后的锂离子动力电池的正极、负极、隔膜、电解质 等电池材料中仍含有大量的有价金属(锂、镍、钴、锰、铝、铜等)和其他可再生利用成分(石墨等), 蕴藏的资源品类丰富,仍具备极高的再生利用价值。
(2)正极材料的资源价值最高,为再生利用的主要对象。电池材料供不应求,市价持续攀升。受下游需求旺盛与电池金属产能受限的双向促进,电池材料价格在过去两年中连续上涨。资源价格上涨推高动力电池回收利用的经济性,企业资本积极布局。
*中国动力电池回收行业发展不利因素
2、中国动力电池回收行业发展不利因素分析
1)政策支撑体系不完善:动力电池回收企业的管理规范和标准体系缺失,行业管理缺乏强有力的政策支持,导致电池回收行业比较混乱,一些缺乏资质、不规范的小作坊承担了主要的电池回收利用工作,在回收利用上不具备专业的处理技术和管理意识,存在较大的安全隐患和环保风险。同时,对动力电池回收利用技术研发、财政上的政策支持较少,对于电池回收利用过程中的一些关键环节,如电池的存储、运输等,缺乏详细的操作标准和规范。
2)回收网络不完善:虽然理论上中国从2018年开始进入动力电池的报废高峰期,但实际上电池能否在规定的时间内报废并不能得到保证,电池回收行业处于初级发展阶段。专业的电池回收企业少,虽然有深圳格林美、广东邦普等专业回收企业,但总体来说数量偏少,大多数新进入企业还处于开始布局阶段。回收电池的梯次利用技术不成熟,无法进行大规模推广。
3)回收利用技术不成熟:电池的循环利用虽然得到了政府的重视,部分企业也意识到了其重要性,但目前中国的电池回收利用技术还处于偏低的水平。如报废动力电池的检测技术,可梯次利用电池的剩余价值评估技术,电池自动化拆解技术不成熟。大部分回收企业拆解工艺简单,拆解流程不符合环保标准和要求,造成严重的二次污染问题。由于电池型号没有统一标准再加上生产技术不同,导致分类成本高、拆解难度大,拆解技术的落后导致回收拆解企业无法采用一套流水线拆解所有型号的电池。
4)回收利用经济效益低:受政策支撑体系不完善、回收利用技术不成熟、回收量少等因素的影响,中国的动力电池回收行业经济效益较低。目前普遍存在的一个情况是,正规拆解公司因为废旧电池收不上来,业务量少,导致这些企业利润低甚至没有利润。由于要控制废旧电池处理过程中易产生环境污染,国家电池的处理有较为严格的要求,回收企业需要花费大量资金进行回收利用技术改革、升级和设备更新等工作,而目前国家的补贴远远满足不了企业的投入需要,导致专业的回收利用企业难以盈利。
*中国动力电池回收行业发展不利因素
九、动力电池回收行业进入壁垒:锂电回收行业壁垒在于渠道与技术。
1、渠道壁垒:动力电池回收行最大的壁垒是渠道壁垒,难点在于以较低的成本收集到足够多的废旧电池。
1)个人报废汽车将成为废旧动力电池主要渠道来源。动力电池回收的货源主要来自于电池生产企业、主机厂试验车、售后维修的4S店以及达到报废年限退役的新能源车。现阶段的回收电池大部分来自于工厂或企业的电池废料,回收渠道较为清晰,但随着新能源车报废潮的来临,未来由个人车主报废的电池将成为电池回收的主要构成部分,电池来源广泛而分散。报废汽车行业目前存在发展不规范、大量汽车流入二手车行业等问题,报废汽车龙头企业格林美年回收报废汽车数量仅占中国报废汽车总量的4%,回收难度较大。
2)我国动力电池回收体系建设仍不够规范。现阶段动力电池回收主要来源于研发试验和生产制造产生的废旧动力电池,真正从新能源汽车上回收退役电池很少;动力电池回收渠道能力成为约束动力电池回收企业获利能力重要因素。
2、技术壁垒:动力电池回收行业存在技术壁垒,难点在于自动化率、金属提取率与处理非标原料的工艺能力。
1)拆解环节的自动化水平仍有待提高:由于不同类型的电池包拼装结构存在差异,智能拆解需要在模组拆解单体过程中进行多维识选,以及对模组连接铜片激光焊点进行精确化定位,智能化铣削,从而实现无损化拆解,技术难度较大。因此,现阶段大部分企业在拆解外壳、托架、隔板、高压线束、线路板、电池管理系统、冷却系统、高压安全盒等部件时,多采用人工拆解,很难实现全面机械化。随着电池回收规模的提升,人工拆解的方式将失去经济性,拆解环节自动化水平有待提高。
2)梯次利用环节的技术难点在于检测技术与安全评估。
①无损检测:电池的外观特征,例如表面平整度、结构完整度、电压、内阻、压痕、气胀、变形、漏液、漏电、油污、编号缺失等,可以间接反映电池的性能变化,对于性能不良的电池,可以通过外观分选剔除,不参与后续梯次利用。如何通过在线检测与快速分拣技术捕捉电池外观、尺寸以及其他关键特征信息,实现多种模组智能兼容的识选是电池检测的一大技术难点。
②一致性检测:由于锂电池包的寿命与性能取决于电池包中性能最差的单电池,因此进行废旧电池重组时会预先对电池进行一致性检测,然后将一致性较高的单电池进行配组,以提高整体锂电池模块的寿命。由于回收的电池来源、类型、尺寸不同,导致梯次电池的一致性不足,同时电池一次使用阶段的BMS数据未知,因此企业在检测和筛选阶段的技术要求与经济成本较高,需要根据退役电池的属性参数,建立数据库和仿真模型,推算匹配系数,并根据梯次利用场景,设计兼容系统,兼顾安全高效实现对梯次利用电池有效管理。
(3)再生利用环节的技术难点在于金属的提取率与处理非标原料的工艺能力;金属提取率极大地影响着电池回收企业的获利能力。现阶段申请工信部白名单资质的其中一条技术要求便是镍、钴、锰的综合回收率应不低于98%,锂的回收率不低于85%。此外由于回收企业回收的电池类型及型号五花八门,导致电池回收企业在原材料方面存在一定的非标性,这要求企业在回收利用的工艺方面具备相应的处理能力。能够处理的原料种类越多、工艺成本越低,企业的获利能力越强。
*动力电池回收行业壁垒分析
十、动力电池回收行业发展趋势
1、产业链上下游企业联盟合作:未来随着电池性能的提升,梯次利用的价值也将越来越大,会有更多的整车厂和电池厂是来投资介入这一块领域,从而平摊电池全生命的成本。从布局主体上看,资源、材料、电池新能源汽车等产业链上下游企业均在积极开展再生利用布局,第三方的资源回收企业也有涉入。随着动力电池报废高潮的临近,各企业投资建厂及资本收购等动作逐渐密集。由于动力电池回收责任机制,和电池回收利用的系统性复杂性,产业链上下游的战略联盟合作是未来的必然趋势。
2、各环节企业共建回收网络:近几年,动力电池回收利用网点数量虽然在不断增加,产业链上下游相关企业的参与度也在增强,但就整体而言国内动力电池回收利用体系仍存在一系列问题:比如资源配置不合理,网点重复建设及较高的建设成本带来资源浪费的同时,存在利用率较低的问题;在网点规范性层面,也有待提高,行业现有的回收利用网点在选址、设施配置、制度流程等方面还需进一步合规;另外,市场机制的成熟度不高,市场尚未形成完善的回收商业运营模式,导致行业缺乏互信机制。针对回收服务网点建设成本投入大、利用率低、规范性难保障等问题,通过共建共享模式完成低成本、高成效的回收服务网点建设。共建共享回收服务体系将吸纳行业中的优质网点资源,包括整车企业售后服务机构、电池企业维修站点、报废汽车回收拆解企业、仓储物流企业站点、综合利用企业基地、第三方网点建设机构等,这些优质网点资源均具备回收服务网点建设的先天优势,在已有基础上按照网点建设要求进行改造升级,最大程度上盘活存量资源。共建共享网点资源将更灵活地匹配企业需求,供多家企业共享使用仓储和物流服务。同时,网点建设方也可获取利润,进一步调动各方参与者的积极性。而“成本共担、效益共享”创新模式的目标则是打造“高标准动力电池规范集散中心”,促进动力电池回收利用产业健康、有序、高质量发展。
3、国企加入动力电池回收:在废旧消费电池和废旧电子产品回收市场,由于回收体系环节散乱,民营再生资源利用企业收购废旧资源时可不需进项发票、直接用现金交易;而国企由于必须要进项发票,不仅只能按照更高的“带票价”收购,甚至无法获得稳定的原料来源。这导致国营再生资源利用企业无法与民企竞争。但未来实施动力电池的回收,上述现象有望得到大幅的改观。一则“新时代”国家大力推动绿色发展,环境监管、督查整治力度空前,环保不达标的企业难以生存。二则随着生产者责任延伸制度的推行及动力电池溯源和监控系统的运行,各产废单位售废偷税难度将显著加大、废旧动力电池流入非法渠道的可能性也将显著降低,民营回收企业的“不开票”优势也将逐渐丧失。另一方面,国家为了推动电动汽车的发展,鼓励许多国有公交集团、出租车公司及其他专用车单位率先使用电动企业,这些单位将是一段时期内退役动力电池的主要产废单位。他们出于“国有资产流失”等考虑,更愿意把退役的汽车及电池交给国有背景的企业去做回收利用。
*动力电池回收行业发展趋势
十、结语:新能源汽车市场的爆发,让电动汽车成为电池使用最重要的应用场景之一,随着电动汽车的快速发展,也将带动电池需求量的快速增长;同时随着充电技术的快速发展,电动汽车使用时的充换电模式开始多样化,对电池提出了不同的要求;此外智能汽车、车联网的出现和应用,也催生了电动汽车使用上的多种运营模式;多样化的运营模式和使用场景对电池性能也提出了不同要求;动力电池的全生命周期商业, 模式的重塑和创新、闭环产业链的形成,不仅将成为车企、电池厂商等开源节流的重要途径,也是解决电池污染的必要环节,最终可实现电动车的真正环保。
|