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动力电池回收盈利难 拆解成本比再生收益价格还高

北极星储能网  来源:能源评论  作者:苏慧婷  2018/8/10 9:28:31  我要投稿  

北极星储能网讯: “一颗纽扣电池能污染600吨水”,尽管这个说法本身未必准确,但废旧电池的后续处理一直是备受关注的环保事件。体量大得多的新能源汽车动力电池,其回收问题更是早已不仅停留在警示与探讨阶段。

与风电、光伏设备相比,部分动力电池伴随我国新能源汽车的快速发展,较早进入“后半生”。作为世界第一大新能源汽车产销国,我国动力电池的产销量也逐年攀升。公开数据显示,从2008年北京奥运会推出示范电动汽车开始,后期逐步大规模推广新能源汽车,截至2017年年底,我国累计推广180万辆新能源汽车,装配动力电池86.9吉瓦时。

就动力电池的寿命而言,乘用车动力电池的有效寿命一般为4~6年;电动商用车由于日均行驶里程长、充电频次多等原因,其电池有效寿命约为3年。第一批进入市场的汽车动力电池已经进入退役期。

据中国汽车技术研究中心预测,结合汽车报废年限、动力电池寿命等因素,2018~2020年全国累计报废动力蓄电池将达到12万~20万吨;到2025年动力电池的年报废量或将达到35万吨。

因而,动力电池的“退役潮”将在今年开始爆发,回收处理需求也将随之剧增。而自2009年以来,国家已经相继颁布出台规章政策数十项,意在加快2020年以前电池回收实现商业化。需求与政策的双向压力下,动力电池回收行业做好准备了吗?

回收之困

“电池回收暂停了,环保查得厉害。你有多少啊,货在哪里?”在二手商品转卖平台上,标注地点在北京昌平的回收锂电池商家这样回复咨询。另外一家则要求先看到货物图片才肯接着往下谈。

不难看出,搞动力电池回收的个体户已经在环保压力下谨慎起来,但回收业务并没有彻底停下。

“这种情况比较多,即注册一个公司,租一间小商铺,然后在偏僻的地方开工厂,简单地人工拆解或者用设备粗暴粉碎,他们把这叫做‘前店后厂’,在广东深圳、河南新乡、京津冀都有。”北京赛德美资源再利用研究院有限公司总经理赵小勇告诉记者。

事实上,这种“小作坊”“游击队”式的运营方式,恰好在一定程度上反映了动力电池由谁回收、怎么回收以及盈利模式等方面的问题。

动力电池回收主体尚不完备,给不规范的回收者带来了可乘之机。今年2月,工信部牵头七部委发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,提出落实生产者责任延伸制度,将汽车生产企业放在责任的首位。但正如全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树所说,一定程度上,车企更像是电动汽车的“组装厂”,在质保期内负责电池使用正常,而生产供应、二次利用及回收等环节,却并非车企专长。短期内,车企对于回收主体责任履行到位并不现实。

对绝大多数新能源汽车使用者来说,也没有与车企建立起回收电池的契约和联系,既然如此,不再使用的电池就变成了可以卖掉的“废铜烂铁”,询问之后卖给交易方便、出价较高的回收者就成了最简单的选择。这也给违规回收留出了空间。

回收后的利用处理同样存在难点。根据业内标准,当电池容量衰减至额定容量的80%以下时,动力电池就不适用于电动汽车,需要进行梯次利用。理论上讲,这样的电池可以再应用于太阳能和风能发电系统、储能电站、移动基站、低速电动车等领域,但在回收过程中,每块动力电池的品质不尽相同,保留的数据也未必完整,拆包、检测、监控都会增加回收成本。而在电池单体价格下降的趋势下,新旧电池间的差价不断缩小。“目前,已经有厂家的新电池报价达到1元/瓦时,预计到2020年可能降至0.8元/瓦时。因此如何把握和发挥梯级利用的中间过渡值,需要打一个问号”,赵小勇称,“而且家用的新能源车很可能倾向于‘吃干榨净’,电池有所衰减也不会立即淘汰,到时梯次利用的空间就更小了。”

当电池容量衰减至额定容量的20%以下时,就要进行拆解回收。市面上存在多种动力电池,按封装形式就分为三种,包括圆柱形电池、方形电池和软包电池,如果按电池材料分,则更多。每种类型的动力电池都具有复杂的制造技术和工艺设计,所以在拆解过程自动化处理的难度较大。因此拆解过程通常需要人工完成,难以实现标准化作业。此后的回收工艺中,目前采用的方法也可分为三类,干法回收、湿法回收和生物回收。生物法利用微生物浸出技术,得到有效金属溶液,分离获得贵金属,具有可重复利用、污染小的优点,长期看是电池回收的理想方向,不过现阶段菌种培养周期长、浸出条件难控制,目前仍处于研发阶段。湿法工艺较复杂,对贵金属回收率高,而且可以定向回收成品,是目前主流回收工艺,但过程中需要添加酸碱性溶液,回收成本高,对设备的防腐要求高,同时会产生废酸废碱等,对环境有二次污染。干法回收是通过物理分选法和高温热解法,实现金属的分离回收初步阶段,优点在于不发生化学反应,几乎无污染,缺点在于难以实现金属的完全分离回收,针对性不强。

盈利则是决定企业生存与发展的关键因素。一方面由于电池尚未真正大批退役,规模效应也就难以实现,因而不少企业面临盈利难题。另一方面,回收处理本身的利润并不丰厚。据统计,一家采用机械法和湿法回收废旧磷酸铁锂电池的公司,回收处理1吨废旧磷酸铁锂动力电池的成本为8540元,而再生材料的收益仅为8110元,亏损430元。相较而言,处理三元锂电池的收益较高。据测算,三元锂材料因为含有钴、镍、锂等贵金属,每吨可回收利用价值约19万元,比磷酸铁锂的理论回收利用价值6.3万元高出整整两倍。当然,三元锂材料的处理成本也要高得多。

探索之路

在《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》中,除了将汽车生产企业放在责任的首位,同时也鼓励汽车及电池生产企业、报废汽车回收拆解企业与综合利用企业等合作共建回收渠道。

在政策和市场的双重引导下,正在形成的主体主要包括第三方机构、材料企业和电池企业等。第三方回收企业中,以格林美、芳源环保、湖南邦普等为代表,在锂电池回收和再生利用领域,拥有较为专业的回收技术、设备、资质和渠道。锂电材料企业则包括华友钴业、厦门钨业和赣锋锂业等,大多通过自建或收购锂电池回收企业的方式布局,拓展原料供应渠道,提升产品毛利和盈利能力,完善产业链布局,打造材料体系闭环。2016年起,宁德时代、比亚迪、国轩高科等各大电池生产商纷纷开始与材料企业和第三方机构以多种方式布局回收市场。

目前看,比之于“自己动手丰衣足食”的方式,车企和电池企业更愿意选择合作和外包,联盟的形式正在逐渐形成:如宁德时代通过之前收购的邦普做回收,格林美和比亚迪及东风建立回收合作,北汽则和赣州豪鹏建立联盟。他们也正在塑造未来中国动力电池回收的行业模式。

就在5月份,工信部发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》(征求意见稿),旨在进一步规范动力电池全过程信息采集,对各环节主体履行回收利用责任提出监管要求,且自今年8月1日起开始实施溯源管理。这样,每块电池等于有了身份证和号码牌,既能对号落实回收的主体责任,也有利于具备资质的企业定点回收,同时还为严格监管杜绝违规回收提供了依据。

在回收方法上,湿法回收仍是格林美、邦普等龙头企业使用的主流技术,同时干法中的物理分选法也有其独到优势。据赵小勇介绍,物理法能够实现自动化精确拆解,分拆成外壳、电解液、隔膜、铜箔铝箔,以及正极粉和负极粉。其中的金属可以再生,正负极粉通过材料修复,可以出售给电池厂商重新生产电池,使得大部分物质实现无害化、资源化。

这种物理法动力电池回收方式能够满足日益提升的环保要求,因而有条件在一二线等发达城市落地,对退役的动力电池做到就近回收、就近拆解、就近处理。锂电池尽管属于固体废物而非危险废物,但在交通运输中属于九类危险品,要求二类包装。所以就近处理一来减少了运输里程,二来降低了运输成本。

盈利方面,则需要政府、社会、企业三位一体,共同形成解决电池回收问题的激励机制。完备的法律框架,自然要由政府提供。目前,发达国家与地区也各具经验。例如欧盟,在利用基金与押金机制方面搭建了完善的回收利用体系;美国和日本更多依靠企业共建协会或独立牵头建设回收体系。而公众则需要清晰地认识到,作为动力电池的使用者有责任使其获得妥善回收,以减少环境污染、提升资源循环使用效率。

未来,在各方协作下,建立起地方性的综合回收体系,鼓励车企与电池企业联手,由4S店、服务站、电池租赁企业等共同形成回收渠道,采用线上线下联动、逆向物流的方式完成回收,完成溯源管理,提升回收效率和经济收益,将使回收有利可图、长期可持续。

原标题:电池回收:从混乱到有序

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