“未來五年，動(dòng)力電池平均每年有近30GWh退役，預(yù)計(jì)到2026年累計(jì)退役量超過142.2GWh。2022年至2026年，動(dòng)力電池企業(yè)累計(jì)退役量將達(dá)90GWh。”在2022世界動(dòng)力電池大會(huì)上，中國工業(yè)節(jié)能與清潔生產(chǎn)協(xié)會(huì)新能源電池回收利用專業(yè)委員會(huì)副主任兼秘書長王震坡列出的一組數(shù)據(jù)讓不少企業(yè)倍感 “興奮”。 



近年來，隨著新能源汽車市場的火熱，被稱為動(dòng)力電池市場 “最后一公里”的回收市場也被視為一片新 “藍(lán)海”。電池廠商、下游車企、上游的電池材料公司和鋰礦企業(yè)紛紛入局，但隨著 “蛋糕”不斷做大，市場機(jī)制不成熟、回收體系尚不健全等問題也逐漸涌現(xiàn)出來。 萬億級(jí)的動(dòng)力電池市場，是否真的能催生出千億級(jí)動(dòng)力電池回收市場？



1、電池回收“蟄伏”多年，政策不斷加碼

《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》對廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用做了明確的規(guī)定。綜合利用應(yīng)遵循先梯次利用后再生利用的原則，提高綜合利用水平。梯次利用是指對廢舊動(dòng)力蓄電池進(jìn)行必要的檢測、分類、拆分、電池修復(fù)或重組為梯次利用電池產(chǎn)品，使其可應(yīng)用至其他領(lǐng)域的過程。再生利用是指對廢舊動(dòng)力蓄電池進(jìn)行拆解、破碎、分選、材料修復(fù)或冶煉等處理，進(jìn)行資源化利用的過程。



動(dòng)力電池回收以后，需要對其剩余容量進(jìn)行檢測，判斷其適用場景。一輛新能源汽車的電池包約500公斤，電池組有幾十件。剩余儲(chǔ)能效率較高的電池可以用于一些如外賣、快遞行業(yè)使用的電動(dòng)單車等低速車場景；儲(chǔ)能效率稍低的可以做成儲(chǔ)能電池，作為備用電源用于數(shù)據(jù)中心以及電信天線領(lǐng)域。對于剩余容量40%以下的動(dòng)力電池，可以用作原材料回收。這類電池使用鋰電池回收處理設(shè)備，通過破碎分選，從中提取鎳、鈷、錳等金屬資源。我們的動(dòng)力電池綜合回收利用效率已超過95%。

根據(jù)相關(guān)政策，鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈正在不遺余力地推動(dòng)動(dòng)力電池回收產(chǎn)業(yè)配套體系建設(shè)，而鋰電池回收處理設(shè)備就是其中關(guān)鍵的一環(huán)。鋰電池回收處理設(shè)備，鋰電池回收再利用設(shè)備采用物理回收工藝，分為自動(dòng)化拆解和回收再制造兩個(gè)環(huán)節(jié)。自動(dòng)化拆解是將廢舊鋰離子電池通過放電、拆解得到的電池內(nèi)金屬資源進(jìn)行單獨(dú)銷售或二次處理。而拆解得到的電池芯包經(jīng)過精細(xì)粉碎和分類等一系列手段，得到正極粉和負(fù)極粉等高價(jià)值的材料資源。回收再制造是通過將自動(dòng)化分解中高價(jià)值的材料資源通過成分調(diào)整、材料修復(fù)等工藝進(jìn)行電池再制造使用。



2、為何鋰電池回收越來越受重視？



首先，這在環(huán)保層面上是必要的。



鋰電池材料中具有金屬元素，燃燒后會(huì)形成金屬含量較高的“灰渣”，如果處理不當(dāng)，會(huì)滲透到土壤中，導(dǎo)致水土污染。電池材料本身也容易與環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，像其中的鈷、鎳、銅、鋁、錳等金屬具有富集效應(yīng)，會(huì)聚集在自然界的食物里，并通過食物停留在人體體內(nèi)，危害身體健康等。



其次，我們要迎來一波動(dòng)力電池“退役潮”了。隨著新能源汽車發(fā)展，動(dòng)力電池退役量也呈現(xiàn)出“指數(shù)級(jí)”的增長，讓回收變得十分緊迫且重要。

此前，在2017年，我國的新能源汽車的年銷量為77.7萬輛，2021年達(dá)到330萬量，而今年上半年的銷量為260萬量，同比增長近118%。對應(yīng)的動(dòng)力電池裝機(jī)量則為44.5GWh、65GWh、71GWh、80GWh、226GWh和178GWh。



而動(dòng)力電池使用壽命一般在5-8年左右，如果按照年份來算，2017年的新能源汽車將在今年開始退役。在今年年初時(shí)，工信部也表示：“中國將‘真正’迎來波動(dòng)力鋰電池的退役潮。”中國工業(yè)節(jié)能與清潔生產(chǎn)協(xié)會(huì)秘書長王震坡表示，未來5年，動(dòng)力電池平均每年退役量將達(dá)到20GWh—30GWh或16萬噸，到2026年時(shí)，累計(jì)退役量將超過142.2GWh或92.6萬噸。



此外，動(dòng)力電池回收的背后，是可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。EVTank根據(jù)退役電池?cái)?shù)量估計(jì)，到2026年中國廢舊鋰離子電池回收市場規(guī)模將達(dá)到943.2億元。近年來，鋰電池的需求增長導(dǎo)致上游金屬原料價(jià)格出現(xiàn)爆發(fā)式的增長趨勢。例如，鋰就從2021年年初的5萬元/噸，漲到了現(xiàn)在50萬元/每噸，這使得通過回收電池提取的金屬市場價(jià)也變得水漲船高。

只要材料的精度達(dá)到電池級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，能用到動(dòng)力電池制備中。通過回收電池提取的鋰，就可以用在磷酸鐵鋰和三元鋰電池生產(chǎn)中，在性能方面，與原材料制備的電池并無差異。而且，目前，鋰鹽價(jià)格依然居高不下，其產(chǎn)能擴(kuò)張周期較長，產(chǎn)量大上升仍需要時(shí)間，通過回收動(dòng)力電池來緩解鋰原料的緊張也不失為良策。

從“碳中和”的角度，電池回收的意義十分重大。國家發(fā)展新能源汽車的目的是減少化石能源的使用，降低能耗水平，但目前制備鋰電池的過程伴隨著大量的碳排放，無論是開采鋰礦，制備鋰鹽，還是生產(chǎn)電池所需正負(fù)極材料，電解液等產(chǎn)品，都需要大量能耗，甚至?xí)欧盼廴練怏w。

即便將生產(chǎn)過程全部轉(zhuǎn)為電力能耗，也并不“綠色”。一般每制備1Kwh（電池容量）的動(dòng)力電池，需要消耗90Kwh（度）左右的電力，而目前電力系統(tǒng)中主要還是煤電等化石能源電力為主，綠色電力占比并不高。

回收電池再利用，能從整體上降低電池產(chǎn)業(yè)的“能耗成本”，達(dá)到“低碳”發(fā)展的效果。



歐洲為此也制定了《新電池法》，對新能源汽車動(dòng)力電池中的“鈷、鉛、鋰、鎳”四種金屬的“再生原材料低占比”提出了相應(yīng)的要求。法案指出，到2030年，動(dòng)力電池中鈷、鉛、鋰、鎳再生原材料含量占比分別要達(dá)到12%、85%、4%、4%；到2035年則需要提升至20%、85%、10%、12%。



這意味著，未來中國動(dòng)力電池廠商要想在歐盟開展業(yè)務(wù)，得保證電池生產(chǎn)所用的原材料，有一部分是來自回收再生渠道。



3、電池回收技術(shù)難不難？

在世界動(dòng)力電池大會(huì)上，寧德時(shí)代與天齊鋰業(yè)，就電池回收技術(shù)話題展開了爭論。



寧德時(shí)代董事長曾毓群在世界動(dòng)力電池大會(huì)上表示："目前我們鎳鈷錳的回收率已經(jīng)達(dá)到了99.3%，鋰的回收率達(dá)到了90%以上。"



對于鋰回收率達(dá)到90%以上的說法，天齊鋰業(yè)相關(guān)人士直接質(zhì)疑稱"實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該能做到，但是商業(yè)上我個(gè)人還沒見過"。



寧德時(shí)代則馬上回應(yīng)："歡迎到廣東邦普看先進(jìn)量產(chǎn)技術(shù)。"



電池提取技術(shù)主要分為采用濕法工藝和干法工藝，回收過程較為復(fù)雜，無論哪種工藝都涉及到“拆解”和“提取”兩個(gè)部分。“拆解”難度高的原因，一是基于安全性方面的考慮，電池結(jié)構(gòu)組裝首要滿足其密封性、耐壓性等，較少考慮后續(xù)的拆解是否簡單容易等。像市場上新型的電池結(jié)構(gòu)如“刀片電池、麒麟電池”等，也整體上提高了維修拆解的難度。

二是每個(gè)電池企業(yè)的電芯級(jí)別、模組級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)不一，電池封裝技術(shù)也不同，這使得市場上的電池規(guī)格眾多，很難形成較為統(tǒng)一的拆解技術(shù)，會(huì)給“收到退役電池不多，且規(guī)格又混亂”的企業(yè)帶來了許多技術(shù)難題。



其次是“提取”難。通過精細(xì)拆解技術(shù)，需要將電池中的正負(fù)極材料、電解液、隔膜等7種材料分開，進(jìn)行破碎預(yù)處理，采用物理機(jī)械法或高溫?zé)峤夥ǚ诌x。或者直接進(jìn)行溶解浸出，對不同物質(zhì)分別采用化學(xué)沉淀、溶劑萃取，或離子交換方式進(jìn)行提取。



具體的提取工藝設(shè)計(jì)起來非常繁雜，想要提高提取率，對化學(xué)添加劑劑量、溫度變化等控制要求非常高。市場上許多小企業(yè)的提取手段也較為“粗魯”，多為機(jī)械物理回收，金屬的提取率甚至在50%以下，不僅成本高，也會(huì)造成二次浪費(fèi)。



這也是讓政府“頭疼”的地方。



關(guān)于“拆解”與“提取”的難題，蜂巢能源高級(jí)副總裁張放南表示，可在電池設(shè)計(jì)端就考慮拆解的便利性，發(fā)展易拆解電池，從源頭解決拆解難題，并提倡從電芯級(jí)別、模組級(jí)別做到標(biāo)準(zhǔn)化，整車整包（電池包）都做到統(tǒng)一。

四川省新能源汽車創(chuàng)新中心董事長華劍鋒也表示：“只有從設(shè)計(jì)時(shí)就關(guān)注回收問題，才可能真正形成全生命周期管理”。



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