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动力电池回收产业持续迎来利好。
7月初,发改委等部门发布《关于印发“十四五”循环经济发展规划的通知》,提出推动废旧动力电池循环利用行动,加强新能源汽车动力电池溯源管理平台建设。
8月24日,工信部在关于政协第十三届全国委员会第四次会议第号(工交邮电类号)提案答复的函中表示,工信部将进一步完善新能源汽车动力电池回收利用管理制度,加快推动梯次利用要求、产品标识、放电规范等急需国家标准发布。
8月27日,工信部、科技部等五部门印发《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法》,提出鼓励梯次利用企业与新能源汽车生产、动力蓄电池生产及报废机动车回收拆解等企业协议合作,加强信息共享,利用已有回收渠道,高效回收废旧动力蓄电池用于梯次利用。鼓励动力蓄电池生产企业参与废旧动力蓄电池回收及梯次利用。
近年来,新能源汽车销量持续高增长,随之而来的便是电池回收利用问题。
在政策与需求推动下,动力电池回收有望成为下一个风口产业。
为什么要回收动力电池呢?
首先,锂电池处理不当会带来严重的污染。
据测算,1块20克质量的手机电池可使1平方公里土地污染50年左右,更大更重的电动汽车动力电池,含镍、钴、锰等重金属,电解液中的六氟磷酸锂在空气环境中容易水解产生五氟化磷、氟化氢等有害物质,或对环境带来更大威胁。
因此,面对数量剧增的退役动力电池,必须要建立完善的回收处理体系,才能避免其对环境带来严重的危害。
其次,我国优质锂资源相对比较缺乏,而我国又是世界上最大的汽车生产国,通过锂电池回收可以弥补部分锂资源不足,实现可持续发展。
据《废旧锂离子电池市场规模及回收利用技术》,即使是贵金属含量最低的磷酸铁锂电池,其锂元素含量也有1.6%,仍高于我国开发利用的品位仅0.8-1.4%的原矿。
最后,由于锂、镍、钴等金属价值量较高,通过电池回收再利用,电池厂商可以避开价格波动影响,获得锂、镍、钴等原料。
根据报废程度,动力电池回可以分为梯次利用和再生利用。
梯次利用属于轻度报废,主要针对容量降至80%以下,无法应用在新能源汽车的电池。
这些电池本身没有报废,可以二次应用在储能设备、低速电动车等对容量要求不高的领域。
再生利用属于重度报废,一般指电池已损耗严重,无法继续使用,只能通过化学方式提炼电池中的镍、钴、锂等贵金属达到再造目的。
一般来说,磷酸铁锂电池更适合梯次利用,三元锂电池更适合直接回收。
磷酸铁锂电池的循环寿命较高,在次以上,部分达到次,容量随循环次数增加而衰减的趋势较为缓慢。
而三元锂电池的循环次数在次左右,电池容量衰减至80%后,容量随循环次数增多呈现快速衰减趋势。
此外,三元锂电池可以提炼出镍、钴、锂等金属,资源化价值较高,更适合进行资源回收。
目前来看,梯次利用在技术、市场上仍存在较大难度。
技术角度来看,动力电池与储能电池遵循的技术标准不同,储能领域对电池的温度性能要求较高,而部分退役动力电池可能达不到储能电池的使用要求。
此外,基于容量衰减机理分析建立电池寿命预测模型还不完善,这会造成梯次利用退役电池在评价监测环节出现困难。
市场角度来看,建立梯次利用逆向物流系统较为复杂,中间涉及的环节较多,比直接拆解回收要复杂,消费者在心理上对梯次利用电芯的市场接受度较低。
相对于梯次利用来说,动力电池的再生利用技术比较成熟,主要有火法、湿法、生物浸出法三种方式。
其中,火法能耗高,会导致成分损失,并产生有毒有害气体;生物法利用微生物分解代谢,实现金属离子的选择性浸出与回收,但还停留在实验室研究层面。
相比之下,湿法具有效率高、运行可靠、能耗低、不产生有毒有害气体等优点,在我国应用比较普遍。
国外技术路线则以火法为主,以比利时的优美科为例,优美科利用高温冶金法将动力电池直接高温还原,得到金属合金,并对产生的气体进行净化。
金属合金经过酸浸后,萃取得到金属盐,再通过高温还原回收金属单质。
近年来,我国新能源汽车销量保持高增长,推动动力电池回收产业快速发展。
据中汽协数据,年我国新能源汽车销量为.7万辆,同比增长10.9%,渗透率为5.40%。
中汽协预计,到年我国汽车销量有望达到万辆,根据此前20%的渗透率目标,新能源汽车销量有望达到万辆,-年复合增速高达34.42%。
那么,动力电池报废回收及梯次利用空间到底有多大呢?
动力电池的服役年限通常在5年左右,第一批动力电池已经达到退役年限,今后将迎来持续扩大的动力电池回收市场。
假设三元锂电池与磷酸铁锂电池的有效寿命均为5年,也就是说,年装机的动力电池在年拆解回收,年装机量对应年拆解回收量。
年我国动力电池装机量达到63.6GWh,其中三元电池装机量39.7GWh,磷酸铁锂电池装机量23.2GWh。
据机构测算,年39.7GWh报废三元电池可回收正极材料6.34万吨,假设金属回收率为90%,对应锂、镍、钴、猛的回收量分别为0.41、2.01、0.63、0.77万吨,市场空间约为77.41亿元,年复合增长率82.72%。
磷酸铁锂退役电池适合采用先梯次利用,后拆解回收的处理顺序,测算也比较复杂。
机构预计年磷酸铁锂电池梯次利用市场空间为26.44亿元,再加上拆解回收市场,也会是一个很可观的规模。
由于动力电池回收市场的潜在价值和其回收的社会必要性,许多类型企业都参与到动力电池回收产业中。
根据商业模式的不同,主要可以分为三类:动力电池企业回收、锂电材料企业回收、梯次利用。
动力电池企业回收商业模式以动力电池生产企业为主导,卡位“回收处理”,提高原料的上游议价能力,降低电池生产成本。国内代表企业有宁德时代、比亚迪、国轩高科等。
锂电材料企业回收商业模式以锂电材料企业为主导,通过回收废弃电池中的关键金属材料,从而形成产业闭环与降本空间。国内代表企业有格林美、光华科技、华友钴业等。
梯次利用商业模式代表企业是中国铁塔,中国铁塔以退役动力电池作为基站用储能电池。
公司早在年便开展梯次利用电池替换铅酸电池试验,年停止采购铅酸电池,从比亚迪等20个企业采购退役动力电池。
格林美():与全球余家汽车厂和电池厂签署协议建立废旧电池定向回收合作关系,目前设计总拆解处理能力45万套/年。
天奇股份():公司核心子公司江西天奇金泰阁钴业有限公司及赣州天奇锂致实业有限公司专注于废旧锂电池回收资源化利用。
(文章来源于:解析投资)