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抓住关键窗口期,加快动力电池回收布局

近年我国新能源汽车销量高速增长,从2015年的33.1万辆增长至2022年的688.7万辆;动力电池装机量也迅速攀升,从2015年的16.5GWh增长至2022年的294.6GWh,增长了近17倍。 


然而动力电池并不像传统的内燃机拥有和车辆几乎相同的使用寿命,电池容量随着长期的循环使用逐渐衰减,衰减超过20%就不能满足电动汽车的功能,面临着退役回收。目前我国动力电池主要分为磷酸铁锂电池和三元材料电池,由于正极材料和技术水平的差异,电池使用寿命大约5-8年。我国新能源汽车自2015年开始放量增长,按照寿命预期,2021年我国动力电池迎来退役潮,并且随着新能源汽车的发展,退役电池的规模将会迅速增长。


动力电池回收价值高

毫无疑问,如果不妥善处理退役动力电池,将会造成严重的环境污染和巨大的资源浪费。


第一,动力电池正极包含镍、钴、锰等重金属元素,可以污染水源和土壤,最终通过生物富集影响人类的食品安全;电解液组成成分LiAsF6、LiPF6等氟化物锂盐毒性极大,水解后形成的HF对环境保护造成极大破坏。因此,对废旧动力电池进行集中无害化处理、回收其中的金属材料,是确保人类健康和环境可持续发展的重要举措。


第二,动力电池中的锂、钴、镍、锰等元素,仍具备极高的再生利用价值,不进行有效回收将造成巨大的浪费。随着我国新能源汽车的高速发展,动力电池等原材料的价格也一路飙涨,从2021年开始,锂价格一度进入史诗级别的上涨,一年内上涨超过10倍。因此,对于废旧动力电池进行回收,实现对锂、钴、镍、锰等金属材料的再利用,可以创造较高的回收收益。


第三,动力电池回收再利用能够有效缓解我国电池原材料的进口依存。钴在我国是稀缺资源,在全球占比不超过10%,但近几年占比更是呈现逐渐下降趋势。我国锂资源相对丰富,但绝大多数锂分布在青海与西藏盐湖,自然环境恶劣,基础设施落后,开采困难,实际上对外依存度非常高。因此,通过对电池金属的循环利用,将能有效缓解我国锂镍钴资源的供给约束,保障产业链安全稳定,具有极高战略意义。


第四,动力电池原材料矿产的开发和生产造成大量碳排放,实现动力电池回收可以降低对矿产开发的依赖,有效节能减排,降低新能源汽车全生命周期的碳排放,更加符合“双碳”目标。


动力电池回收技术路线多样
动力电池退役后一般由消费者直接将电池返还给4S店或回收网点。网点将电池销售给合作的电池回收企业用于梯次利用或拆解回收。磷酸铁锂电池具备更长的循环寿命、更好的安全性、更耐高温,在容量下降至80%以下后仍然能够保持较好的电化学性能,仍然具备一定的储能价值,更符合梯次利用要求。三元锂电池容量下降至80%以下,将以更快的速度衰减,因此其梯次利用回收价值较弱。


三元材料电池包含锂、钴、镍等多种金属,通过再生利用工艺对废旧动力电池中的锂、镍、钴、锰等电池金属进行提取回收,实现资源循环。近年来电池原材料价格高涨,三元材料电池的拆解回收价值十分可观。


目前电池再生利用工艺主要分为湿法回收和热法回收,湿法回收工艺成熟,对设备和操作要求低,产品纯度高,回收效率较高,但污染比较严重,需要一定治理成本,是目前主流的回收工艺。热法回收的工艺流程较短且适合对大规模的废旧电池进行处理,但能耗非常高,不太符合低碳发展的未来趋势。


动力电池回收快速扩张
动力电池回收市场前景十分广阔,社会资本加速涌入动力电池回收行业,企业数量快速增长,有关数据表明我国动力电池回收企业已经过万。但大部分企业以“小作坊”为主,资金力量薄弱,设备落后,主要靠人力拆解,回收效率低,浪费严重;同时难以承担环保成本,污染严重。“小作坊”企业无序竞争,行业呈现“小、散、乱”的发展现状,导致大量退役电池流向了非正规渠道,给环境造成了较大压力。我国高度重视动力电池的回收利用。2018年,工信部等部门所发布的《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,落实生产者责任延伸制度,由汽车生产企业承担动力蓄电池回收的主体责任。


2019年,工信部颁发了《新能源汽车动力蓄电池回收服务网点建设和运营指南》,要求新能源汽车生产企业建立收集型回收服务网点。


据《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》,工信部分别从企业布局与项目选址、技术装备与工艺、资源综合利用及能耗、环境保护、产品质量和职业教育、安全生产与职工健康六个方面对动力电池综合利用企业提出了规范要求,明确要求动力电池镍、钴、锰的综合回收率应不低于98%,锂的回收率不低于85%,稀土等其他主要有价金属综合回收率不低于97%。


在多个国家政策约束下,锂电回收行业逐步走向规范,技术先进、设备领先、环保优秀的骨干企业将会受到政策支持发展壮大。工信部从2018年开始公布符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》的动力电池回收再利用白名单企业,截至2022年,已经发布四批,总计超80家。


深化新能源汽车产业领先优势
动力电池回收作为新能源汽车全产业链上的最后一块拼图,世界主要的汽车生产大国都非常重视,欧洲、美国都已出台相关政策促进动力电池回收的发展。我国新能源汽车市场销量处在全球领先地位,动力电池回收市场也一定先于欧美爆发。


我们要努力把握住先发优势,大力解决阻碍动力电池回收的各项问题,将市场优势转换为技术优势、产业优势。


第一,加强梯次利用动力电池模组和接口的标准化,便于回收后的拆解、测试和梯次使用,加快出台一批动力电池回收利用国家标准、行业标准,抓好标准贯彻落实,强化标准引领支撑。


第二,加强电池回收技术研发,提高电池拆解和材料分选的自动化水平,提升规模化水平和拆解黑粉的回收率,持续提高各金属元素回收率。


第三,落实生产者责任延伸制度,完善回收网络,推动动力电池生产企业、新能源汽车生产企业、第三方动力电池回收利用企业等重要主体合作,实现动力电池的高效、规范回收。


第四,规范电池回收行业,严格监管企业的环保和能耗情况,逐步清除“黑作坊企业”,培育壮大梯次和再生利用骨干企业,推动资源要素向优势企业聚拢。


总之,我们要努力把握动力电池回收再利用的关键窗口期,积极提高产业的技术水平和规模化水平,引导产业规范化发展,占据动力电池回收利用的制高点,进一步深化我国新能源汽车全产业链领先优势。