
先來看幾條內里頗有關聯性的消息。
2月7日,中國汽車流通協會和精真估聯合發布了2020年1月中國汽車保值率報告,數據顯示新能源二手車(三年車齡)的保值率整體偏低,其中插混電動車為40.7%,純電動車僅為35.3%。
1月2日,工信部發布了《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件(2019年本)》和《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范公告管理暫行辦法(2019年本)》,對動力電池回收做了進一步的規劃和引導。
國際市場研究機構Markets and Markets的研究報告顯示,2019年全球動力電池回收市場規模約為15億美元(約合人民幣105億元)。預計2025年左右,這一市場的規模將達到122億美元(約合人民幣852億元)。而到2030年,隨著電動汽車市場的進一步發展,這一數字將達到181億美元(約合人民幣1263億元)。
續航,充電,二手車殘值,人們所擔心的電動車問題多數都來源于電池。如今,在不斷提高電池性能質量的同時,電池回收問題也隨著首批動力電池“退休潮”的到來而迅速凸顯。
起源論
電池回收問題出現的根源在于電池的衰減,目前市面上電動汽車的動力電池主要有兩種,即人們所熟悉的三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。而鋰電池的特性決定了衰減問題不可避免——在多次充電后,電池內一小部分“積勞成疾”的鋰離子會失去活性,并在電池內部形成一種電絕緣外殼,從而使電池的性能大打折扣。一般來說,當動力電池的衰減達到20%的時候,便不適合繼續使用了。而針對動力電池衰減的特點,國家和車企也有相應的質保規定,一般是以8年/15萬公里為節點,在此范圍內衰減超過20%廠家將對電池進行免費更換。
因此,動力電池性高昂的價格(甚至能夠占到整車成本的一半)和性能下降的不可逆性直接導致了電動車“慘不忍睹”的殘值,而動力電池的回收問題不僅牽涉到經濟,更牽涉到自然環境。
方法論
雖然鋰電池回收并不是什么新鮮事,但行業在面對結構不同且數量巨大的動力電池時仍舊困難重重。技術難度較高、利潤相對微薄、行業資質等問題非常突出。
目前動力電池回收的主要方向是梯次利用和材料回收循環。前者可將淘汰掉的動力電池進行拆解、檢測和改造,繼續應用在應急電力儲能、低速電動車等領域;后者則會將電池進行徹底分解為各種材料并回收利用。
通常情況下,當動力電池衰減至 80%以下時,將不能完全滿足汽車的需求,但仍可用于其他領域。例如中國鐵塔公司便將新能源汽車淘汰下來的電池用作其通信基站的備用電源,替代了之前一直使用得鉛酸電池,并不斷拓展其在儲能、對外發電等場景中的應用。
此外,比亞迪、國軒高科等企業也專門為此開發了適用于備電、風光電儲能的梯次利用電池產品。
不過梯次利用目前也面臨一些技術問題,如離散整合技術和壽命檢測技術。現階段各家的動力電池規格差異較大,缺乏統一標準,導致不兼容。同時,電池的容量、電壓、內阻等在梯級利用時,會在很少的循環次數下形成斷崖式下跌,對后期使用維護造成極大困難。如何解決這些問題以降低梯次利用的成本將成為未來發展的重中之重。
我們知道,動力電池的結構包括正極材料、負極材料、電解液、隔膜、外殼材料和粘接劑等部分,市場上主流的正極材料包括磷酸鐵鋰和三元材料,兩者的占有率高達95%。此外還有少部分的錳酸鋰和鈷酸鋰,占比只有5%左右。而動力電池拆解再生則主要集中在對正極材料的回收上。其流程一般為:放電、拆解電池系統、拆解電池模組、電池包處理和材料提純。在電池包處理和材料提取這兩個環節采用物理、化學或者生物的方法,將廢舊動力電池中的金屬元素進行提純回收。
除此之外,電池的生產設計階段——即回收前期的預備工作也能大大提高動力電池的回收的效率。
很多廠家在設計電池包時便充分考慮之后的回收利用,結構更加簡潔,便于拆解回收。
又比如嚴格的三碼(即電池編碼、汽車VIN碼和回收編碼)合一制度,將這些錄入國家平臺,使每一塊電池的生產和使用過程都可以追溯,保證電池報廢以后的流向可控。
市場論
當然,除去技術,市場的形成需要以利潤為前提,并配以成熟的政策支持和運行規范。以目前磷酸鐵鋰電池回收為例,有統計指出,一噸廢舊電池提取的材料價值8110元,但相應的回收成本高達8540元。而三元鋰電池由于含有更多的可回收金屬,利潤有保證,但在尚未形成規模化效應之前也是需要企業承擔一定風險的。技術和模式的發展始終是第一位的。
而隨著技術的進步,動力電池回收變得有利可圖時,又難免會產生小作坊式違規回收處理的現象。因此,政府及時出臺各項政策對行業進行規范便十分必要。例如上文提到的《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件(2019年本)》,便對企業布局與項目選址、技術裝備和工藝、資源綜合利用及能耗、環境保護、產品質量和職業教育、安全生產、人身健康和社會責任等做出了明確要求規定。
此外,這個市場也絕不是某家或某類企業單打獨斗便能闖出道路的。整車廠、電池企業、材料企業、梯次利用企業、回收企業之間的合作共建必不可少,進則共贏,退則皆輸。
動力電池回收之重任,不僅關乎新能源車主的切身利益,關乎新能源汽車市場的發展,更關乎環境、資源等一系列社會性問題。來自各方的壓力正在倒逼這一市場加速前進,而這也是整個新能源汽車行業所必須面臨的一門“考試”。

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