动力电池科学回收支撑新能源车绿色发展
2022-09-17邓浩然孙寅
邓浩然 孙寅
近些年,随着新能源汽车产业持续快速发展,每年数万吨的退役动力电池处理问题便成为市场关注焦点。
业内人士指出,退役动力电池含镍、钴、锰等重金属,如果不进行妥善处理,将会对环境造成不可估量的污染。总体来看,我国的动力电池回收利用工作虽已取得积极成效,但仍应加快发展步伐,追上新能源汽车产业发展的速度。
规范回收仍需加强
新能源汽车产销量持续保持快速增长,正在倒逼退役动力电池加快回收处理的步伐。
工业和信息化部副部长辛国斌前段时间在“中国这十年”主题新闻发布会上表示,从产销规模看,我国新能源汽车累计销量从2012年底的2万辆,大幅攀升到今年5月底的1108万辆,自2015年起,产销量连续7年位居世界第一。
此外,工业和信息化部发布的2022年7月份汽车工业经济运行情况显示,今年前7个月,我国新能源汽车产销分别完成327.9万辆和319.4万辆,同比均增长1.2倍,市场占有率为22.1%。另外,有数据显示,我国新能源汽车保有量约占全球总量的一半。
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源的汽车,包括纯电动汽车、插电式混合动力(含增程式)汽车和燃料电池汽车等类型。其中,纯电动汽车仅用电池作为动力源向电动机提供电能驱动车辆行驶,技术相对成熟,是我国新能源汽车的主要发展方向。
电动汽车在行驶过程中虽然不会对环境造成污染,但动力电池使用寿命与汽车整车的使用寿命并不一致。中汽数据有限公司负责人告诉记者,目前行业普遍认为,动力电池使用几年后,电池容量一般会衰减到70%至80%,难以满足车辆复杂工况的使用需求,需要退役回收处置。
业界人士认为,动力电池退役后仍具有较高的残值,是市场上的“香饽饽”,基本上都能得到有效回收,但仍有不少数量退役动力电池流入小作坊等非正规渠道,带来安全和环境隐患。如何保障高效回收和高质量无害化利用,是当前行业关注的焦点。
中汽数据有限公司生态业务部部长徐树杰表示,退役动力电池属于第九类危险品,如未得到规范回收处理,可能造成触电、燃爆等隐患,也会对生态环境产生威胁,比如退役动力电池正极材料中含有镍、钴等金属元素,未经专业处理会造成重金属污染,而电解液中的六氟磷酸锂属有毒物质且易潮解生成极强腐蚀性的氢氟酸。因此,每年数万吨的退役动力电池如果处理不当,将会对环境造成不可估量的污染。
目前动力电池回收主要存在两方面难点,一是在管理层面,相关的政策法规约束力需进一步加强;二是在行业协同层面,后端回收利用企业与前端电池、汽车生产企业在电池结构标准化、通讯协议开放等方面尚未联动,退役动力电池高效利用程度不足。
管理升级势在必行
目前,我國已研究制定了动力电池回收利用管理政策及标准体系,并探索建立了动力电池回收利用溯源平台,以实现动力电池的全生命周期管理。在制度引导和市场驱动下,动力电池回收利用这一新兴产业快速发展,近年来已取得一定成效,但动力电池回收的全产业链还需要进一步升级。
徐树杰表示,退役动力电池的处置主要有梯次利用和再生利用两个方向,一般将余能较高的退役动力电池经检测、拆分、重组后,梯次利用于通信基站备电、储能、低速车换电等场景;不具梯次利用价值的退役动力电池,则通过以湿法冶金为主的再生利用工艺,提取锂、钴、镍有价金属等原材料。
工业和信息化部在2020年发布的《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件(2019年本)》中提出,梯次利用是指对废旧动力蓄电池进行必要的检测、分类、拆分、电池修复或重组为梯次利用电池产品,使其可应用至其他领域的过程。而再生利用是指对废旧动力蓄电池进行拆解、破碎、分选、材料修复或冶炼等处理,进行资源化利用的过程。
统计数据显示,目前,全国从事动力电池综合利用业务的企业有百余家,在梯次利用和再生利用方面均有20余家龙头骨干企业。据了解,目前全国回收的废旧动力电池中,近70%流入了这些骨干龙头企业。
值得注意的是,与正规企业对电池进行全面、整体回收不同,非规范企业及小作坊回收电池的目的主要是回收其中的金属部分。同时,正规企业在电池回收过程中为达到环保标准必须投入更高成本,而非规范企业及小作坊在这方面投入要少得多,因此可以用更高价格买走电池,形成行业的不公平竞争。许多车主面对较大的价格因素时,选择“用脚投票”,这也使得正规大型企业在回收退役动力电池时处于不利地位。
有业内人士指出,在退役动力电池的再生利用过程中,电池的破碎、分选工序均需控制在负压与氮气保护条件下,才能有效避免废气逸出及电池燃爆,生产过程中产生的废气、废水也必须经处理后对外排放。但是,一些作坊式企业没有相应的污染防治设备,很难在电池回收利用的整个过程中做到无害化处理,容易造成较恶劣的影响,也影响了市场秩序。
多管齐下高质量发展
专家表示,动力电池回收利用是一个新兴行业,要以发展的眼光来看待,当前动力电池退役量在逐年快速攀升,但远未达到峰值,还应加快发展步伐,并建议在制度和约束力构建等方面加大力度。
目前动力电池回收主要存在两方面难点,一是在管理层面,相关的政策法规约束力需进一步加强;二是在行业协同层面,后端回收利用企业与前端电池、汽车生产企业在电池结构标准化、通讯协议开放等方面尚未联动,退役动力电池高效利用程度不足,建议加快动力电池回收利用立法,产业链上下游企业要加强合作、融合创新,共同推动废旧动力电池回收利用行业高质量发展。
中汽数据有限公司总经理冯屹也表示,总体来看,动力电池回收利用工作取得了积极成效,但我国退役电池数量总体较少,回收利用产业仍处于发展初期。为应对动力电池的“退役潮”,建议从三个方面进行完善:一是提升动力电池回收利用管理政策的法律层级,加强法规约束;二是进一步压实汽车生产企业主体责任,引导消费者将退役动力电池交售至规范回收渠道;三是加强梯次和再生利用技术创新支持,推广一批先进适用技术装备,推动行业提升资源综合利用水平。
锂电池行业期待黄金发展期
近年来,新能源汽车需求爆发、国家环保政策等多重利好带动下,锂电池行业快速发展。但受疫情、原材料价格上涨等影响,锂电池行业盈利能力下降。不过,随着新能源汽车的快速发展以及日常生活智能化消费的增加,锂电池应用场景将更加丰富,未来10至15年将是其黄金发展期。
受国家环保政策影响,锂电池行业迎来快速发展。据高工产研锂电研究所(GGII)统计数据显示,2017年至2021年,我国锂电池出货量不断攀升,每年保持两位数的增幅。其中,车用动力电池出货量占比不断上升,2021年占全国锂电池市场69%的份额,远超其他应用终端。
虽然锂电池行业持续快速增长,但近两年受疫情、原材料价格上涨等因素影响,锂电池行业的盈利能力却在下降。
一方面,原材料价格上涨,对锂电池行业传导效应明显。宁德时代财报显示,2022年一季度,虽然公司486.78亿元的营业收入远超去年同期水平,但是由于上游原材料价格快速上涨,公司营业成本上涨198.66%,净利润同比下滑23.62%。
成立于2003年的星恒电源是国内动力锂电池的主要生产商之一,其生产的轻型车锂电池国内市场占有率接近45%。据了解,2020年、2021年该公司销售收入在40亿元左右,盈利情况良好,但今年上半年有所下降。
业内人士称,在市场供需调节之下,行业上游的原材料碳酸锂价格一直在每吨3万到20万元之间波动。但今年碳酸锂价格一度飙升至每吨50万元左右,大大超出了锂电池企业的成本承受范围。
另一方面,新能源汽车消费日趋成熟,并于2021年迎来爆发期,市场需求从2020年的120万辆左右跃升至300万辆左右。但产业链上下游的企业并没有做好准备,供给跟不上。
尽管遭遇阶段性波折,锂电池赛道的机会仍然巨大,未来10至15年将迎来黄金发展期。
全国乘联会数据显示,今年1—7月,我国新能源汽车销量达273.3万辆,同比增长121.5%。
行业分析人士认为,尽管提价潮和疫情客观上对新能源汽车产销造成了一定冲击,但只是扰动市场的短期因素,总体不会扭转新能源汽车产销向上的趋势。
“锂电池行业要抓住新能源汽车释放的这波红利。”星恒电源总裁冯笑认为,包括锂电池行业的整个产业链要找准定位,做好市场规划。星恒电源已经在盐城布局新能源汽车锂电池生产基地,产品定位15万元以内、续航300公里以内的新能源汽车,预计明年投产。
在新能源汽车消费带动下,越来越多的产品都会使用锂电池作为动力。冯笑表示,今后衣食住行等方方面面的产品越来越自动化、智能化,锂电池的应用场景也会更加丰富,行业将迎来爆发期。
不过,随着锂电池行业热度不断上升,这一赛道也变得愈加“拥挤”。
“未来3至5年,可能还会有一大批锂电池企业被洗牌。”冯笑说,锂电池行业技术门槛高,而国内开设相关专业的高校一直较少,具有专业背景的技术人才稀缺,“不是抄作业就能活下去的。”如果没有核心技术、没有独立的战略部署、没有具有竞争力的差异化产品,很难在行业内长久发展。
行业难题亟待破解
锂电池行业发展约30年,市场尚未成熟,一些行业共同的问题亟须破解。
一是锂电池标准化有待突破。在两轮车锂电池市场,星恒电源依靠市场优势,在过去数年里基本实现了标准化,不同产品之间的互通互换比例达到较高水平。而在新能源汽车锂电池领域,产品之间的标准尚未实现,基本上一个厂一个标准,不利于锂电池在新能源汽车市场的渗透。
二是锂电池安全须多方推进。近年来,电动自行车、新能源汽车自燃的消息常有出现,引起了消费者对动力电池安全的担忧。国家层面还需加大监管力度,打击不合格产品。同时,锂电池生产企业也要持续专注技术和创新,研发更安全、更耐用、更实惠的产品。
三是行业扩张要有序。由于锂电池行业供求错配,不少业内企业纷纷扩产。与此同时,部分行业之外的企业也看到了“风口”,跨界加入这一市场。冯笑表示,锂电池行业有较高的技术门槛,产品迭代需要時间,业内企业最好产能有效率达到八成以上才能扩产,业外企业则须谨慎进入。
◎ 来源|经济参考报