回收與價值賦能：動力電池的“退休”之旅
時間:2021-11-18 09:49來源:腦極體 作者:燕良
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今年可謂能源短缺現(xiàn)象最“深入人心”的一年。江浙一帶、東三省等地區(qū)前些日子的拉閘限電，“做二休五”等生產(chǎn)排期調(diào)整以限制產(chǎn)能。無論是因為燃料能源的短缺，還是“雙碳”能耗控制的約束，都反映出能源問題愈發(fā)嚴峻，清潔能源、綠色能源、可持續(xù)發(fā)展是全球所有國家未來經(jīng)濟發(fā)展的主要宗旨。
而在人類活動中，占比碳排較大的交通出行領(lǐng)域，也是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型向新能源方向升級的重要舉措。“全面新能源倒計時”已經(jīng)啟動，車企與國家都紛紛宣布禁售燃油車的時間表，汽車的電動化趨勢進程加速，電動車對于傳統(tǒng)燃油車來說，不只是停留在過去的競爭，燃油車進入加速被淘汰的局面。
新能源汽車在這個背景下快速增長。中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2020年我國新能源汽車完成銷量136.7萬輛，同比增長10.9%，產(chǎn)銷量連續(xù)六年蟬聯(lián)世界第一。2021年上半年國內(nèi)新能源汽車完成銷量120.6萬輛，同比增長2倍，中汽協(xié)預計今年國內(nèi)新能源汽車完成銷量240萬輛，同比增長76%左右。
在新能源汽車飛速發(fā)展的過程中，動力電池市場規(guī)模和動力電池回收的市場規(guī)模將進一步擴大。從2014年新能源汽車開始發(fā)展，到今年也是第一批動力電池退役高峰的一年。動力電池“退休”后，如何處理？動力電池的回收面臨哪些挑戰(zhàn)？動力電池回收的未來又朝向什么趨勢發(fā)展呢？
第一批動力電池“壽終正寢”時
我們知道電池在反復的充電放電后，都會有容量的衰減和壽命的縮短現(xiàn)象。對于電動車使用的動力電池來說，當電池的容量衰減大于20%的時候就無法滿足汽車駕駛功能的使用，這個時候，動力電池就面臨“退休”的境況。
動力鋰電池的使用年限一般為5-8年，有效壽命為4-6年，據(jù)招商證券研報的分析，如果按照動力電池4-6年的使用壽命來測算，2014年生產(chǎn)的動力電池在2018年開始批量進入退役期，預計從2021年開始我國將迎來第一批動力電池退役高峰期。
退役的電池容量衰減如果在20%-40%區(qū)間，就可以滿足電池的二次利用——梯次利用。一般都是用在通信基站、太陽能路燈、UPS電源及其他小型儲能領(lǐng)域。如果電池容量的衰減在40%以上，就直接被拆解回收使用。動力電池回收的市場也基于電池回收方式來劃分：梯次利用模式與拆解回收這兩種商業(yè)模式。
動力電池生產(chǎn)商往往肩負著動力電池回收的責任。目前各大動力電池企業(yè)紛紛以建立戰(zhàn)略聯(lián)盟、參股等形式與材料企業(yè)、第三方回收機構(gòu)合作，布局電池回收業(yè)務。比如我們熟知的寧德時代、比亞迪等。寧德時代早在2013年就通過收購邦普循環(huán)，涉足電池回收業(yè)務，2018年與上汽集團達成戰(zhàn)略合作，共同推進新能源汽車動力電池回收再利用。
鋰電材料企業(yè)通過回收廢棄電池中的關(guān)鍵金屬資源，完成產(chǎn)業(yè)閉環(huán)與降本空間，代表企業(yè)有光華科技、格林美、華友鈷業(yè)等。這些企業(yè)在發(fā)展本身的自有業(yè)務對礦產(chǎn)等資源加工布局外，也將下游的回收業(yè)務納入囊中，拓寬其在稀有金屬資源領(lǐng)域原料供應的渠道，保證資源供應穩(wěn)定與成本穩(wěn)定。
梯次利用商業(yè)模式的代表企業(yè)為中國鐵塔。中國鐵塔與車企、動力電池企業(yè)合作，從而共建共享回收網(wǎng)絡。目前與一汽、東風、江淮、比亞迪、蔚來等眾多新能源車企簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，這些合作協(xié)議主要服務于新能源汽車退役電池的回收利用。
除了這些正規(guī)的大企業(yè)參與的回收渠道以外，也有一些小作坊參與。《新京報》報道，這些小作坊運用價格優(yōu)勢、上門服務等，搶占了動力電池回收業(yè)務的大片市場。但這些小作坊工藝水平不健全，資源回收效率較低，也存在資質(zhì)不全的情形，安全和環(huán)保隱患較大。
目前我國現(xiàn)存“動力電池回收”相關(guān)企業(yè)共1.5萬家。2020年是企業(yè)注冊量的爆發(fā)期，全年共注冊了2579家企業(yè)，同比增長了253.3%。2021年上半年新注冊了9435家，同比增長2611.2%。無利不起早，注冊企業(yè)爆發(fā)增長的背后，都是看中了錢景無限好的動力電池回收市場。據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心數(shù)據(jù)顯示，2020年國內(nèi)累計退役的動力電池超過20萬噸（約25GWh），市場規(guī)模達到100億元。
動力電池的回收市場正在起步的過程中，目前的情形是魚龍混雜，并沒有哪家企業(yè)迅速跑出來，大家都在摸索成長的過程中。行業(yè)內(nèi)人士表示，現(xiàn)階段梯級利用的經(jīng)濟價值偏低，技術(shù)和行業(yè)規(guī)范等也尚未成型，有成長發(fā)展的空間。
雖然回收拆解電池已形成一定的規(guī)模，但也面臨不少的挑戰(zhàn)。
回收動力電池的阻礙
對于企業(yè)來說，驅(qū)動其回收動力電池的原因主要是企業(yè)內(nèi)部可建立閉環(huán)的回收模式，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。對于新能源汽車產(chǎn)業(yè)來說，也蘊含著巨大價值值得挖掘，不僅為企業(yè)提升原材料供給，也會降低企業(yè)對上游金屬資源的依賴。利益、價值與風險從來都是相伴而生，機遇與財富的背后也有不少的挑戰(zhàn)與風險需要承擔。
回收動力電池的挑戰(zhàn)主要跟電池的技術(shù)以及結(jié)構(gòu)材料等相關(guān)。首先是動力電池廠商對電池技術(shù)商業(yè)信息保密的限制，我們知道對于生產(chǎn)電池的廠家來說，電池中的電源管理系統(tǒng)等都是其關(guān)鍵的技術(shù)信息，因此也會設定相應的讀取權(quán)限。當電池容量下降到不能支持電動汽車行駛時，回收的企業(yè)需要重新檢測電池壽命和耗損情況。對于回收的難度和成本都有所增加。
其次是電池材料本身帶來的限制，動力電池中存在大量重金屬等有害物質(zhì)，比如三元電池中的鎳、鈷、錳元素都具有一定的生物毒性，處理不當會破壞生態(tài)環(huán)境。在對廢舊電池進行拆解、分選、材料修復或冶煉，提取鋰、鈷、鎳、錳等金屬元素，面臨提取工藝水平以及污染防治處理的要求。電池中的污染材料必須通過成熟的技術(shù)及設備處理，這些設施都需要再升級以減少事故的發(fā)生。
最后是行業(yè)的規(guī)范與政策等需要明晰，動力電池本身沒有行業(yè)的標準去規(guī)范，每一塊電池的型號效率等都各有所異，對其評估的標準與體系不健全。這也導致了不明確的定價機制，讓小作坊混亂市場的現(xiàn)象。電池被小作坊非正規(guī)收購、非正規(guī)拆解，甚至造成區(qū)域環(huán)境的污染，回收的過程得不到有效的監(jiān)管。
據(jù)了解，目前真正流入龍頭企業(yè)的退役電池不到總量的30%，大量退役動力電池流向了非正規(guī)渠道，呈現(xiàn)出回收亂象。流入小作坊的電池被加工處理，制成小型充電寶，甚至簡單加工冒充新電池，用土辦法提取貴金屬等，帶來安全與污染環(huán)境的隱患。
目前動力電池的主流電池以三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池為主。但第一批退役的動力電池主要是磷酸鐵鋰電池居多。從經(jīng)濟效益來說，磷酸鐵鋰電池主要用于梯次利用，回收拆解的效益并不高。而三元電池由于含有鎳鈷錳等稀缺金屬，可以將這些金屬元素提取出來加工電池的正極材料，回收拆解價值較高。但三元電池的退役還需要一段時間，而這也意味著，目前回收電池盈利并不如期望那么大。
整個行業(yè)的曙光還需要時間來醞釀，回收動力電池任重道遠。
電池回收未來：儲能與反哺
在雙碳減排與燃油車禁售的背景下，新能源汽車的發(fā)展前景無可限量。據(jù)公安部數(shù)據(jù)顯示，截至今年6月底全國新能源汽車保有量達603萬輛，占汽車總量的2.06%。伴隨著動力電池退役高峰期的逐漸臨近，動力電池的回收市場也喧鬧起來，成為新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展中的重要環(huán)節(jié)。
動力電池回收在產(chǎn)業(yè)鏈上下游的合作是發(fā)展的必然趨勢，因為動力電池整個回收過程涉及的環(huán)節(jié)較多比較復雜，需要產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)的協(xié)同。舉例來說對于消費終端的車企，與消費者直接對接，可以在渠道方面引流，而其劣勢關(guān)于電池的再利用和材料制造能力可以與電池企業(yè)合作，越來越多的車企也將隨著梯次利用市場的打開而參與電池廠商、材料廠商等“合作聯(lián)盟”的模式。
在動力電池的梯次利用中，除了應用于低速的場景和通信基站等外，關(guān)于儲能方面的利用，還沒有好的產(chǎn)品開發(fā)出來，但這個方向仍然未來重要的規(guī)劃與探索。此前腦極體在未來的出行方式中提及過關(guān)于儲能的內(nèi)容。對于間歇式能源比如太陽能、風能、水力發(fā)電等，這些能源是非常好的清潔補充能源，但因為獲取需要相應的條件，在能源獲取的旺期很多資源被浪費。如果儲能技術(shù)的發(fā)展可以有效地利用這些梯次利用的電池，儲存整合可再生能源，反哺給新能源汽車，也會為資源的有效利用做出大的貢獻。
對于動力電池行業(yè)來說，最大的一塊限制就是行業(yè)內(nèi)的規(guī)范、標準、技術(shù)等都沒有統(tǒng)一。無論是對于新能源電池的換電補充方式還是回收過程，都帶來了不小的成本，尤其是對行業(yè)也帶來了發(fā)展的阻力。動力電池回收監(jiān)管的難度有很大的一部分跟行業(yè)的評估體系、標準模式不統(tǒng)一有關(guān)。關(guān)于行業(yè)標準的規(guī)范與統(tǒng)一，是其未來發(fā)展的核心。綱領(lǐng)性文件、規(guī)范性政策等都需要進一步地完善與落實，以終結(jié)市場的亂象，讓電池回收市場良性循環(huán)。
動力電池的回收價值不言而喻。無論是為企業(yè)、行業(yè)創(chuàng)造利潤，還是為節(jié)能減排、環(huán)境保護等作出貢獻，在發(fā)展綠色經(jīng)濟的大潮中，都占據(jù)著重要的分量。隨著行業(yè)的規(guī)范不斷進級，逐步進入退役潮的電池越來越多，動力電池的規(guī)劃產(chǎn)能與效益都會逐步實現(xiàn)，提供價值給整個行業(yè)，也會潤澤綠色經(jīng)濟生態(tài)的成長，大幅減少人類出行活動的碳排。
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