鉅大LARGE | 點擊量：839次 | 2022年01月05日
深度分析動力鋰電池回收利用的門道
一、動力鋰電池回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景
我國從2009年開始推廣應用電動汽車至今，已超過7年時間。隨著近年來我國新能源汽車推廣使用數(shù)量的快速上升，動力鋰電池陸續(xù)開始進入大規(guī)模報廢期。日前，工信部公布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，此后，國務院辦公廳又印發(fā)《生產(chǎn)者責任延伸制度推行方法》(以下簡稱《方法》)，倡導綠色制造，保護生態(tài)環(huán)境，其中對汽車生產(chǎn)和動力鋰電池回收提出具體要求。
我國目前已具備技術(shù)能力強、環(huán)保水平較高的鎳氫電池、鋰離子電池回收利用公司。部分已在汽車動力鋰電池拆解、回收利用上開展了大量工作，積累了實踐相關(guān)經(jīng)驗；和此同時，為適應新能源汽車大規(guī)模推廣帶來的市場需求，一些科研院所正積極開展動力鋰電池回收利用工藝研究，并聯(lián)合公司開展商業(yè)化探索。
二、動力鋰電池回收產(chǎn)業(yè)市場預測
動力鋰電池回收場景來源于新能源車的推廣，市場盤子取決于新能源汽車整體情況。據(jù)我國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2015年新能源汽車產(chǎn)量達34.05萬輛，銷量33.11萬輛，同比分別上升3.3倍和3.4倍。2016年，我國新能源汽車銷量達50.7萬輛，同比上升超過50%，其中，新能源乘用車銷量達32.9萬輛。我國新能源汽車銷量在整個車市的占比達到1.8%，保有量接近100萬輛。
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%
我國新能源汽車在銷量、銷量占比、保有量等方面均保持著前列的地位。同時，據(jù)我國電動汽車充電基礎(chǔ)設施促進聯(lián)盟統(tǒng)計，我國公共類充電樁建設、運營數(shù)量接近15萬個，相較于2015年末的4.9萬個新增2倍以上，我國也已成為充電基礎(chǔ)設施發(fā)展最快、保有量最大的國家。
預計2017年我國新能源汽車銷量將達80萬輛，其中乘用車銷量占比將從去年的65%提升至70%左右。
伴隨新能源汽車的發(fā)展，車用動力鋰電池的需求量和報廢量將和日俱增。預計到2020年，我國汽車動力鋰電池累計報廢量將會達到20萬噸的規(guī)模。
作為新能源汽車的核心零部件，動力蓄電池出貨量持續(xù)高上升。按照相應的報廢標準，2015年國內(nèi)報廢動力鋰電池累計為2萬~4萬噸，對應的電池回收率僅2%。根據(jù)我國汽車技術(shù)研究中心的預測，到2020年，我國累計報廢動力鋰電池將達12萬~20萬噸。
業(yè)內(nèi)預計，廢舊動力蓄電池回收市場將從2018年開始暴發(fā)，當年即可達50億元規(guī)模；到2020年和2023年，廢舊動力蓄電池回收市場規(guī)模將進一步上升至136億元和311億元。結(jié)合汽車報廢年限、動力鋰電池壽命等因素，對電動汽車動力鋰電池報廢量進行了預測，到2025年我國電動汽車用動力鋰電池年報廢量或可達到35萬噸的規(guī)模。
三、相關(guān)政策法規(guī)盤點
隨著近年來我國新能源汽車推廣使用數(shù)量的快速上升，部分動力鋰電池開始進入報廢期。政府高度重視動力鋰電池回收利用，已經(jīng)開始研究制定相關(guān)政策和標準。
工信部公布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，此后，國務院辦公廳又印發(fā)《生產(chǎn)者責任延伸制度推行方法》(以下簡稱《方法》)，倡導綠色制造，保護生態(tài)環(huán)境，其中對汽車生產(chǎn)和動力鋰電池回收提出具體要求。盤點歷年政策，要求愈發(fā)具體，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向。
目前，專門進行動力鋰電池回收公司有邦普集團、格林美、金泰閣、芳源環(huán)保、江門市長優(yōu)實業(yè)有限公司等。
四、動力鋰電池回收公司及模式盤點
梯次利用方面，國家電網(wǎng)、我國電科院、北汽新能源、普萊德等進行了梯次利用、商業(yè)儲能等示范。
(一)動力鋰電池回收工藝
針對廢舊動力鋰電池回收的需求，目前代表性的重要有邦普公司的定向循環(huán)工藝和格林美公司社會集散和公司收購相結(jié)合的模式。
A：定向循環(huán)工藝(邦普為代表)：產(chǎn)品——廢棄物——再生資源——原產(chǎn)品
首先通過物理拆解得到電池單體，之后切割得到外殼、電芯；之后電芯部分球磨、破碎、熱解、浸出等預處理工藝得到鎳、鈷、錳、鋰的精料溶液，之后經(jīng)特制萃取劑萃取，可將Li離子萃出。剩余鎳鈷錳通過化工鹽和煅燒等手段制備鎳鈷錳酸鋰三元材料。
此種鎳鈷錳綜合回收率達98.5%，經(jīng)濟性顯著。
B：動力鋰電池材料再合成工藝(中科院過程所、中南大學、哈工大為代表)：機械拆解——粉碎分選——分別處理——材料修復——電池再制造。
以中南大學為例，在自動化程度較高的情況下(已經(jīng)建立中試線)，廢舊電池殼體分解為電解液、隔膜、銅粉、鋁粉、正極廢粉、負極廢粉。其中，電解液以混合溶液形式回收，正負極材料進行材料修復，最終重新修復為電池能用的材料。
回收率方面估算：鋁合金外殼、銅塊、銅粉、橡膠、廢塑料、不銹鋼都有95%及以上的回收率，磷酸鐵鋰、鋁粉、石墨也具有90%-93%的回收率。
經(jīng)濟性方面估算：毛利率33.4%，凈利率25%
C：格林美對電池等含鎳鈷廢棄物采用向社會集散采集收購和向公司收購相結(jié)合的回收模式。
區(qū)域部點，培育個體收購商——建立廢舊電池回收體系
公司收購模式：廢料搜集——深度循環(huán)——深加工；
D：江門市長優(yōu)實業(yè)有限公司，采用機械+濕法工藝，生產(chǎn)球形氫氧化鎳，鎳鈷錳氫氧化物等。
E：其他進展：
國網(wǎng)北京市電力公司、北京工業(yè)大學、北京普萊德建立的汽車動力鋰電池梯次系統(tǒng)利用及回收示范線開始運營，實現(xiàn)了動力鋰電池利用效率最大化及環(huán)?；厥铡?/p>
在電動場地車、電動叉車、電力變電站直流系統(tǒng)上進行改裝示范，經(jīng)實測電池性能優(yōu)于鉛酸電池，建于北汽新能源基地的廢舊鋰電子動力鋰電池回收示范線，處理能力達到日均100顆電芯，利用再生法正極材料回收利用率達85%以上，鋰電芯回收率80%以上，極片的銅箔、鋁箔回收率達99%，同時電解液可進行無害化處理。
五、動力鋰電池回收的痛點
(一)市場混亂，劣幣驅(qū)逐良幣
國內(nèi)法規(guī)對電池回收公司有嚴格規(guī)定，要申請許可證，才能從事廢舊電池回收和處理。由于技術(shù)和資金所限，真正具有資質(zhì)的公司并不多。相反，許多個人和無資質(zhì)公司，不僅技術(shù)落后，而且不顧環(huán)境污染處理廢舊電池，任意排放。
他們以更高價格回收電池，不僅擾亂本來就不成規(guī)模的市場，而且埋下極大的環(huán)境和安全隱患。記者就了解到，一些打著梯次利用旗號的貿(mào)易商往往以高價向整車廠購買動力鋰電池，回收后直接人工拆解，然后變賣用于老年代步車、捕魚機甚至手機充電寶。
(二)渠道難題，體系是關(guān)鍵
車企能否通過其售后渠道把電池收回來，是行業(yè)面對的一個重要問題，因為電池賣出后產(chǎn)權(quán)屬于用戶。從某種意義上說，把其從用戶手中收回來，比后續(xù)處理還要難。假如電池的流向是非正規(guī)處理公司，或被不恰當?shù)靥幚?，風險不可控，因此回收環(huán)節(jié)應在體系建設管理中放在第一位——我國汽車技術(shù)研究中心汽車產(chǎn)業(yè)政策研究室副主任黎宇科
(三)市場待培育，目前難以出現(xiàn)規(guī)模效應
在2015年之前，畢竟新能源電動汽車銷量非常有限，目前可回收利用的電池有限，導致公司難以形成規(guī)?；?。
(四)廢舊電池利用成本高于采購新電池
成本高昂高于新電池無疑是核心挑戰(zhàn)。報廢電池檢測、拆解、再成組、維護等成本甚至比采購新電池還高，拆解回收電池內(nèi)的金屬物質(zhì)也是相同，目前比采購碳酸鋰等純原材料的價格還要高。
援引電動汽車百人會的說法，一家采用機械法和濕法回收廢舊磷酸鐵鋰離子電池的公司，回收處理1噸廢舊磷酸鐵鋰動力鋰電池的成本為8540元，而再生材料的收益僅8110元，虧損430元。由于鋰離子電池回收技術(shù)路線比較復雜，回收工藝成本高，而除三元系正極回收價值高外，像錳酸鋰、磷酸鐵鋰系正極回收價值偏低。邦普就面對這種考驗。余海軍介紹稱："退役電池的機械拆解成本高；化學分解難度大，研發(fā)成本高。"
六、通過經(jīng)濟性分析看破局之道
拋去政策性因素和社會其他因素，單就看這門生意，賺錢的關(guān)鍵點，還是在降低成本的技術(shù)和能力。本報告試圖通過比較[格林美]和[華友鈷業(yè)]進行分析。
鋰離子電池回收技術(shù)是否能夠達到電極材料制造商對原材料純度(性能)要求；
鋰離子電池回收技術(shù)成本及營利性需求是否額能夠滿足電池制造商對原材料成本要求；
以上市公司[格林美]為例，重要對上述第二個問題進行粗略測算；
廢棄電子產(chǎn)品回收業(yè)務情況(單位，百萬元人民幣)
鈷鎳廢棄回收業(yè)務的毛利率隨著業(yè)務量的上升逐年降低，并且穩(wěn)定在22%左右；
電子廢棄回收業(yè)務的成本情況
鈷鎳回收業(yè)務的成本70%左右來自廢棄物原料的購買；
根據(jù)公司2009年上市披露的招股書，公司約xx%的鈷鎳產(chǎn)品來自于再生資源；
對依賴回收資源技術(shù)公司(格林美)鈷產(chǎn)品業(yè)務的毛利率和礦產(chǎn)依賴性公司(華友鈷業(yè))的鈷產(chǎn)品業(yè)務的毛利率進行比較：
鈷和鎳物理化學性質(zhì)非常相似，工業(yè)級別高精度的分離壁壘較高。從上表中可看出，代表回收技術(shù)的格林美在鈷產(chǎn)品方面的毛利率優(yōu)勢正在逐步被削弱直至和礦產(chǎn)消耗性公司持平。
單就這方面可以看出，破局之道，一方面在于電池回收公司要整合渠道，擴大產(chǎn)量；一方面在于要提升相關(guān)產(chǎn)品的純度；同時，還要及時水平，不斷降低工藝成本。
