目前,我國已成為全球最大的鋰電池市場,鋰資源消費占全球40%以上。與此同時,由于對原材料金屬礦產(chǎn)資源的需求持續(xù)攀升,導致碳酸鋰供給偏緊、鈷價持續(xù)狂飆,全球鋰礦、鈷礦資源爭奪日趨激烈。隨著鋰電池產(chǎn)業(yè)原材料端“漲聲不斷”,加之動力電池集中報廢期的來臨,不少企業(yè)把目光投向“城市礦山”,在動力電池梯次利用、廢舊電池回收等方面尋求投資機遇。
梯次利用成本偏高
日前,乘用車市場信息聯(lián)席會發(fā)布了11月新能源汽車銷售數(shù)據(jù),新能源乘用車11月銷量達13.6萬臺,環(huán)比增長10.4%,同比增長55.9%;1-11月新能源乘用車累計批發(fā)88.6萬臺
“隨著新能源汽車的逐步產(chǎn)業(yè)化,車用動力電池的產(chǎn)量也大幅提高,動力電池回收、再利用成為行業(yè)新風口?!闭憬A友循環(huán)科技有限公司副總經(jīng)理高威喬表示,“一輛電動汽車平均使用正極材料50公斤、負極材料40公斤、電解液40公斤,可回收利用材料豐富。若得不到有效處理,不僅將嚴重污染環(huán)境,還會造成資源浪費?!?/span>
據(jù)了解,動力電池平均使用年限為5-8年,其性能隨著充電次數(shù)的增加而衰減,當電池容量衰減至額定容量的80%以下時,動力電池不再適用于電動汽車,但此時直接進入回收流程無疑是“物不能盡其用”,這使得梯次利用成為動力電池退役后的主要去處。
投資公司拓金研究認為,市場對梯次利用抱有熱情,除了節(jié)能環(huán)保外,主要是因為有利于攤薄鋰電池生產(chǎn)制造成本,進而提升新能源汽車生命周期經(jīng)濟性。
“動力電池的壽命長達20-30年,雖然退役電池不再適用于新能源汽車,但經(jīng)過檢測、維護、重組等環(huán)節(jié)后,仍可進一步在儲能、分布式光伏發(fā)電、家庭用電、低速電動車等領域再利用。”比亞迪電力科學研究院總工程師張子鋒說。
有業(yè)內(nèi)人士擔心,按照目前的技術和工藝,實現(xiàn)動力電池梯次利用的成本偏高?!叭绻麖U舊電池無需購買或價格極低,梯次利用才會有一定的經(jīng)濟性,否則性價比不高?!?/span>
商業(yè)模式仍待探索
自梯次利用提出以來,“退役電池能用嗎?”一直是業(yè)內(nèi)熱議的話題。
其實,自2014年起,我國就開始布局開展動力電池梯次利用示范研究項目,目前我國第一個兆瓦時級梯次利用電池儲能系統(tǒng)已運行兩年有余。中國電機工程學會電力儲能專業(yè)委員會副主任委員來小康指出,電池一致性問題成為項目運行中面臨的最大挑戰(zhàn)?!凹词菇?jīng)過千挑萬選,仍無法避免在儲能系統(tǒng)運行過程中發(fā)生離散?!?/span>
中國再生資源回收利用協(xié)會報廢車分會秘書長張瑩也認為,目前退役動力電池梯次利用率不高,主要是由于動力電池模組缺乏標準化。
雖然挑戰(zhàn)頗多,但隨著我國動力電池退役潮臨近,梯次利用勢在必行。據(jù)國金證券《動力鋰電池回收行業(yè)報告》,到2020年,我國動力鋰電池報廢量將達32.2Gwh,約50萬噸;到2023年,報廢量將飆升至101Gwh,約116萬噸。
相關企業(yè)對商業(yè)模式的探索也從未停止。中國鐵塔股份有限公司山東省分公司維護部主管何春光介紹,退役動力電池可在通信基站應用上“一展身手”。
“通信基站一般都需要配置后備電源,以保證在停電期間持續(xù)穩(wěn)定運行;后備電源容量較小,舊電池重新成組的難度小,循環(huán)壽命要求不高,退役電池即可勝任?!焙未汗獗硎荆澳壳?,我們在山東、黑龍江、天津、新疆等省區(qū)的基站都有使用退役電池,效果很好?!?/span>
據(jù)了解,中國鐵塔目前在全國范圍內(nèi)擁有逾180萬座基站,其中,60萬座削峰填谷站需要電池約44GWh,50萬座新能源站需要48GWh左右,合計需求總量約146GWh。以存量站電池6年的更換周期計算,每年需要電池約22.6GWh;以每年新建基站10萬個計算,預計新增電站需要電池約2.4GWh;合計每年共需要電池約25GWh。這樣算來,到2020年前的報廢量僅能滿足中國鐵塔不到40%的用量。通信基站或?qū)橥艘垭姵貞锰峁V闊市場。
全產(chǎn)業(yè)鏈期待打通
鋰動力電池的全生命周期可概括為“鋰動力電池原材料→鋰動力電池→鋰動力電池系統(tǒng)→汽車應用→二次利用→資源回收→鋰動力電池原材料”,即使退役電池完成了梯次利用,也并沒有走完全產(chǎn)業(yè)鏈。
美國錳業(yè)公司高級顧問保羅B·曼森告訴記者,“隨著全球各地監(jiān)管政策的進一步收緊,回收廢舊電池已成必然趨勢,如中國在內(nèi)的多國都立法規(guī)定電動汽車制造商須給出可行的動力電池回收方案?!?/span>
今年8月1日起正式施行的《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》明確表示,我國將建立新能源汽車國家監(jiān)測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺,對各新能源汽車的動力蓄電池生產(chǎn)、銷售、使用、報廢、回收、利用等全過程進行信息采集,對各環(huán)節(jié)主體履行回收利用責任情況實施監(jiān)測。
保羅B·曼森稱,目前,回收處理廢棄動力電池的方法主要是垃圾填埋和火法冶金。這在一定程度上造成了資源的浪費,只有將新能源汽車企業(yè)、動力電池企業(yè)、梯次利用企業(yè)以及專業(yè)回收企業(yè)等全產(chǎn)業(yè)鏈多方聯(lián)系起來,才可實現(xiàn)使用價值最大化。
對此,華友循環(huán)就提出了三段式規(guī)劃?!暗谝浑A段是‘網(wǎng)點回收服務+分選+梯次利用電池產(chǎn)品組裝’,第二階段是電池無害化物理拆解工作,最后一個階段是建立提純冶金中心。這是我們未來的愿景?!备咄陶f。
拓金研究表示,目前我國動力電池梯次利用和拆解回收正處于起步階段,未來在政策扶持和全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的共同努力下,定會形成較完善的“中國”模式和體系。