动力电池回收利用已现产能利用不足
发布时间:2023-04-14 14:07:49      来源:中国环境报

随着电动汽车的快速发展,电池材料及回收业务已成为吉利、芳源股份等众多新能源汽车企业争抢的新赛道。根据近日宁德时代的年报,2022年,其电池材料及回收的营收金额达到260.32亿元,同比增长94.7%。

不过,清华大学博士后、长安大学汽车学院车辆工程系教授陈轶嵩表示,目前,动力电池回收再生利用规划建设产能已经远大于实际回收量,急需建立和完善回收渠道。

陈轶嵩认为,换电模式的推广,将有利于汽车制造商和动力电池制造商作为回收主体,提前锁定废旧电池来源,建立稳定的回收渠道,实现批量回收,从而提高回收效益,凸显回收渠道价值。

退役锂动力电池中镍含量高,回收可降低原材料成本

预计到2025年,我国退役锂动力电池累计将达96万吨,约为137.4 千瓦时。大量退役的动力电池若得不到及时、科学的回收利用,势必污染环境,危害人体健康,造成资源浪费。所以动力电池回收再生利用具有经济效益和社会效益。

在镍的原生矿场中,镍含量只有百分之一点几,但是退役锂动力电池中镍含量可达百分之十几甚至百分之二十几。如果使用高效、低成本的材料提取技术,对比原矿进口,回收退役动力电池中的镍是划算的。国内退役锂动力电池回收企业格林美回收的碳酸锂价格比采购原矿成本低10%以上。

我国动力电池产业上游矿产资源相对匮乏,对外依存度较高,锂、镍、钴的进口依存度分别高达80%、80%及97%。陈轶嵩说,通过提取金属等稀有资源,进行重复利用,经济效益显著。

我国已制定的锂资源战略规划明确了“锂资源三部曲”:到2030年,实现锂达峰;到2040年,我国的锂资源将实现国内开采和使用的自给;到2050年,仅依靠锂资源的回收,就可以满足动力电池、储能行业对锂盐的需求;最终目标是形成锂资源自足内循环和零开采的新局面。

陈轶嵩表示,环境、社会和公司治理是衡量企业是否具备足够社会责任感的重要标准,真正担负起动力电池回收再生利用责任的企业,一定更受消费者的信赖,也更能赢得地方政府、上下游企业和资本的支持。

退役电池有三种再生利用路径

退役锂动力电池回收再利用模式大致分为梯次利用、提取原材料和修复再生三种。

“对于有效容量下降不大的动力电池,推荐修复再生。”陈轶嵩认为。修复再生的特点是操作简单,修复效率高、能耗低、设备和技术易于实现工业化,具有规模化生产前景,但是技术成熟度低,修复再生后的动力电池效果差。

据介绍,对于有效容量衰减到80%甚至更低的动力电池,推荐梯次利用或者提取原材料。梯次利用可以避免资源浪费、延长动力电池使用寿命、减轻锂离子电池带来的污染、提高电池的利用价值,实现全生命周期价值最大化。不过,这项技术对动力电池有特定要求,并非所有动力电池都可用于梯次利用。以磷酸铁锂电池为例,直接提取其中原材料不见得有资源规模效益,而进入梯级利用是重要方向。

提取原材料的回收方式主要表现在回收动力电池中高价的锂、钴、镍、锰等元素。以三元锂电池为例,由于其安全性差,作为储能梯级利用面临较大困难,反之提取原材料更具有盈利空间。

退役锂动力锂电池回收必将成为未来原材料供应的重要补充,但是急需更高效、更廉价、更有针对性的锂电池回收技术路线的落地。

行业存在产能利用不足、不正当竞价等问题

然而,目前,整个电池回收再生利用行业正处于初级发展阶段,产业面临着“劣币驱逐良币”的风险。

自2018年以来,工业和信息化部已经公布了四批《废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单。陈轶嵩说,虽然锂动力电池回收再生利用行业正规军数量逐渐增多,但目前行业仍存在小作坊与“正规军”的货源之争,部分个人、非正规企业的不正当竞价扰乱了有序的市场竞争秩序。

据介绍,退役动力锂电池回收的风险和不稳定性存在于各环节。如果在运输途中,互相挤压、且无绝缘保护导致的电池极可能短路起火,小作坊不仅难以避免生产事故的发生,而且很难同时拥有设备及化学试剂资源,根本无法形成规模效益、社会效益。

“热度高,利润却不高,产能利用不足并伴随不正当竞价扰乱市场。目前的问题涉及技术、政策标准、资金等众多领域,主要集中在技术领域,需要研发出低成本、低污染、可持续盈利的回收技术。”在陈轶嵩看来,这都是退役锂动力电池回收再生利用产业面临的问题。他指出:“动力电池回收作为新能源汽车全产业链上的一块拼图,备受世界主要汽车生产大国重视。我国新能源汽车产销量位居世界第一,应该抓住关键窗口期,加快动力电池回收布局。”

建议给动力电池身份识别码,全周期可追踪

目前,退役锂动力电池回收行业吸引着众多企业入局。

由工信部、科技部、财政部、商务部确定的11家汽车产品生产者责任延伸试点企业名单中,主体单位包括吉利、一汽、东风、奇瑞、长安、上汽等。联合单位有62家,其中包括报废汽车回收拆解、动力电池回收利用和动力电池生产等企业。

与国外厂家相比,国内退役锂动力电池回收企业的显著优势是动力电池装机量大,电池回收产业市场庞大、前景可观,动力电池回收理念高度契合我国绿色发展核心理念。

事实上,退役锂动力电池回收行业的发展不仅基于商业价值,还基于法律法规的强制要求。目前,我国动力电池回收体系的法律、政策体系与德国较为相似,主要采用生产者责任延伸制度。我国的新能源汽车电池初次生产使用由生产电池企业承担责任。回收再利用环节则主要由梯次利用企业承担责任。

今年全国两会期间,全国人大代表王麒提出,应赋予动力电池身份识别码,建立信息管理报备系统,实现动力电池从生产到退役回收全周期可追踪;全国人大代表、中创新航董事长刘静瑜也建议,对我国锂电池产业实行“资源统筹一盘棋”“有序竞争一盘棋”“海外市场拓展一盘棋”的引导和管理;全国政协委员、宁德时代董事长曾毓群则建议,研究设计我国电池护照,并将其作为我国电池行业全生命周期管理的数字化管理工具。

“研究设计我国电池护照,赋予动力电池身份识别码,建立信息管理报备系统等政策,将助力动力电池的全生命周期的监测和管理,能够给废旧电池回收行业标准化、规模化产业发展带来巨大帮助。”陈秩嵩认为,电池护照有利于搭建电池生产到使用的产业圈,有利于搭建梯次利用圈,且有利于搭建回收圈。所以,重塑和创新动力电池的全生命周期商业模式、形成闭环产业链,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。在这些方面,国内企业也可以汲取其他国家有益、成熟的经验。