磷酸鐵鋰回收難題：三元回收可以掙錢，磷酸鐵鋰怎么辦？2021-07-08 09:43
公安部數(shù)據(jù)顯示,截至6月底,全國新能源汽車保有量達603萬輛。其中,純電動汽車保有量493萬輛,占國內(nèi)新能源汽車總量的81．68%。
新能源汽車產(chǎn)業(yè)高速增長的同時,退役動力電池也逐年遞增,并開始成為業(yè)界亟待破解的難題。如果找不到合理的商業(yè)模式,無疑將成為電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大隱患。
中國汽車技術研究中心數(shù)據(jù)顯示,2020年我國動力電池累計退役量約20萬噸,2025年累計退役量預計約78萬噸。如果以目前電動汽車50kWh至70kWh的動力電池裝機量計算,那么假設退役60萬輛電動汽車,對應退役動力電池就達到30GWh。
而未來伴隨著每年數(shù)百萬輛新電動汽車的增長,動力電池退役壓力可想而知。
盡管退役電池還未大規(guī)模爆發(fā),但是政府已經(jīng)明顯意識到這一壓力。“加快建設動力電池回收利用體系”首次被列入2021年政府工作報告;去年10月國務院辦公廳印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》提出,完善動力電池回收、梯次利用和再資源化的循環(huán)利用體系,鼓勵共建共用回收渠道。國家工業(yè)和信息化部連續(xù)出臺了多個政策文件,聚焦退役動力電池回收和梯次利用。
7月7日,國家發(fā)展和改革委等多部門印發(fā)《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃的通知》提出,加強新能源汽車動力電池溯源管理平臺建設,完善新能源汽車動力電池回收利用溯源管理體系。推動新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)和廢舊動力電池梯次利用企業(yè)通過自建、共建、授權等方式,建設規(guī)范化回收服務網(wǎng)點。推進動力電池規(guī)范化梯次利用,提高余能檢測、殘值評估、重組利用、安全管理等技術水平。
政策頻出,也足可見動力電池退役、回收利用的緊迫性。
此前,業(yè)界不少人士認為,汽車動力電池退役后有兩個好去處:梯次利用和回收再利用。
但是經(jīng)過幾年的探索和實踐,梯次利用似乎并不是一個好去處,回收利用對于部分電池來說,也存在著經(jīng)濟性不高的現(xiàn)實窘境。
01
大型儲能項目梯次利用被“警告”
小型儲能市場消納能力存疑
電動汽車的動力電池性能要求較高,電池容量衰減超過20%就需要退役,因此有專家提出動力電池不同初始容量區(qū)間可以應用到不同應用場景。例如100%至80%區(qū)間滿足電動汽車動力使用;低于80%可以用到要求不高的儲能領域。
新能源汽車退役動力電池在儲能領域梯次利用,這個觀點在新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期就曾被提出,一度被業(yè)界認為是解決退役動力電池的一劑“良藥”。
然而,隨著儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術認知不斷提升,很多人認為:儲能用電池事實上可能比電動汽車用電池要求更高。
據(jù)電池中國了解,早在2018年,國內(nèi)某電池龍頭企業(yè)人士就對梯次利用提出了不同的看法:“把到了生命末端的電池拿來反復地充放電,然后再把它解剖開,看看在物理層面有什么變化。目前,梯次應用電池基礎數(shù)據(jù)的積累還遠遠不夠,在生命末端到底會發(fā)生什么,這件事情其實是個問號,弄明白至少還需要幾年的時間。”
例如,4000個循環(huán)的動力電池衰減到2000個循環(huán),如果裝在儲能系統(tǒng)里面,僅僅做削峰填谷的話,磷酸鐵鋰可能能用三到四年,而三元電池可能兩年都不到,經(jīng)濟性不劃算,且存在較大的安全風險。
彼時,就有不少產(chǎn)業(yè)人士判斷,未來新能源汽車動力電池和儲能用電池會是兩條路線。新能源汽車動力電池強調(diào)安全性、高能量密度、高倍率性能等;儲能電池強調(diào)高安全性、長循環(huán)壽命、低成本等。
事實上,隨著技術和市場了解的不斷深入,國內(nèi)電池企業(yè)也分別選擇了不同的技術路線來開發(fā)儲能電池和新能源汽車動力電池。
如億緯鋰能與林洋能源成立專門主攻儲能市場的合資公司,項目初期投資就達30億元,儲能電池規(guī)模達10GWh;寧德時代在自主開發(fā)儲能用電池的同時,與多家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)成立合資公司,專注儲能項目,在技術路線上,寧德時代甚至要推出鈉離子電池,專攻儲能市場;孚能科技、遠景動力等傳統(tǒng)聚焦三元動力電池的企業(yè),在開拓儲能市場時,也分別布局了磷酸鐵鋰電池項目,并未考慮用退役三元電池進行儲能市場梯次利用。
不過,此前在政策鼓勵及地方示范項目下,很多地方還是搞起了退役電池梯次利用示范。
據(jù)上海證券報引用儲能行業(yè)知情人士消息:“很多投運的(梯次利用)項目是不計成本的示范性項目,把電池拆開再成組利用,成本很高。性能指標不一樣,一致性又得不到保障,有一定安全隱患。”
隨著安全風險的增多,以及技術可行性不高,政府層面也已經(jīng)意識到這一問題。
6月22日,國家能源局組織起草的《新型儲能項目管理規(guī)范(暫行)(征求意見稿)》(以下簡稱《征求意見稿》)提出,在電池一致性管理技術取得關鍵突破、動力電池性能監(jiān)測與評價體系健全前,原則上不得新建大型動力電池梯次利用儲能項目。已建成投運的動力電池梯次利用儲能項目應定期評估電池性能,加強監(jiān)測、強化監(jiān)管。
動力電池在大型儲能領域梯次利用的一條重要去處被暫時“冰凍”。當然,這種冰凍甚至可能是永久的。
而在小型儲能市場,如5G通信基站,退役電池也同樣不被看好。比如中國鐵塔自2020年開始,已經(jīng)不再或者很少采購退役電池用于5G基站,而是直接采用新品。一方面是新品規(guī)格統(tǒng)一,應用方便;二是新品的價格已經(jīng)足夠低,甚至比退役梯次電池再拆解、檢測、組裝的成本還低。
當然,也并非在小型儲能市場完全不可應用,但這一市場的空間有多大,目前還存疑。
02
回收之路:三元還好,鐵鋰怎么辦?
梯次仍需探索,回收再利用目前已經(jīng)很多企業(yè)在做,并且取得不錯的效果。
三元電池中的鎳、鈷、錳等元素含量均較高,當退役電池進入回收處理環(huán)節(jié),可以提取其中的鎳、鈷、錳等金屬材料用于加工制作電池的正極材料,實現(xiàn)資源的有效循環(huán)利用。據(jù)了解,目前鎳、鈷、錳的回收率可達99%以上。
可以看出,三元電池的回收是可以賺錢的,所以很多回收企業(yè)已經(jīng)積極在做這一塊。
像華友鈷業(yè)、格林美、邦普、贛鋒等不少企業(yè)已經(jīng)將這一塊蛋糕做大,并且利用回收的材料再循環(huán),向下游前驅(qū)體、三元正極材料環(huán)節(jié)布局。
不過,磷酸鐵鋰就沒有這么好的“歸途”了。“磷酸鐵鋰最大的一個問題就是它的回收成本比較高,經(jīng)濟性比較低。”一業(yè)內(nèi)人士表示。
事實上,目前專門從事磷酸鐵鋰退役電池回收的企業(yè)并不多,還未成氣候。但從應用端來看,磷酸鐵鋰電池在電動汽車領域的應用正呈快速壯大趨勢。
數(shù)據(jù)顯示,今年1-5月,我國動力電池裝機量累計41．4GWh。其中三元電池裝機量24．2GWh,同比增長了151．7%;磷酸鐵鋰電池裝機量累計17．1GWh,同比增長了456．6%。
在經(jīng)濟性驅(qū)動下,磷酸鐵鋰動力電池未來在電動汽車領域的應用和占比預計會持續(xù)增長,未來磷酸鐵鋰電池的體量會不斷增長。長遠來看,未來退役的磷酸鐵鋰電池體量會非常龐大。
但未來磷酸鐵鋰電池的退役將何去何從?令人揪心!
值得注意的是,磷酸鐵鋰的回收經(jīng)濟性正在逐漸上升,未來這一市場也有值得期待的地方。
自2020年下半年以來,動力電池材料包括碳酸鋰、磷酸鐵鋰等都出現(xiàn)大幅漲價,如碳酸鋰從低點的不足4萬元/噸,已漲至9萬元/噸。碳酸鋰價格的大漲也讓不少企業(yè)嗅到了從退役磷酸鐵鋰電池中回收碳酸鋰的利潤。
不過,當前最為重要的還是,退役電池回收途徑和模式何時能通暢?這也是當務之急之一。
新能源汽車產(chǎn)業(yè)高速增長的同時,退役動力電池也逐年遞增,并開始成為業(yè)界亟待破解的難題。如果找不到合理的商業(yè)模式,無疑將成為電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大隱患。
中國汽車技術研究中心數(shù)據(jù)顯示,2020年我國動力電池累計退役量約20萬噸,2025年累計退役量預計約78萬噸。如果以目前電動汽車50kWh至70kWh的動力電池裝機量計算,那么假設退役60萬輛電動汽車,對應退役動力電池就達到30GWh。
而未來伴隨著每年數(shù)百萬輛新電動汽車的增長,動力電池退役壓力可想而知。
盡管退役電池還未大規(guī)模爆發(fā),但是政府已經(jīng)明顯意識到這一壓力。“加快建設動力電池回收利用體系”首次被列入2021年政府工作報告;去年10月國務院辦公廳印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》提出,完善動力電池回收、梯次利用和再資源化的循環(huán)利用體系,鼓勵共建共用回收渠道。國家工業(yè)和信息化部連續(xù)出臺了多個政策文件,聚焦退役動力電池回收和梯次利用。
7月7日,國家發(fā)展和改革委等多部門印發(fā)《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃的通知》提出,加強新能源汽車動力電池溯源管理平臺建設,完善新能源汽車動力電池回收利用溯源管理體系。推動新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)和廢舊動力電池梯次利用企業(yè)通過自建、共建、授權等方式,建設規(guī)范化回收服務網(wǎng)點。推進動力電池規(guī)范化梯次利用,提高余能檢測、殘值評估、重組利用、安全管理等技術水平。
政策頻出,也足可見動力電池退役、回收利用的緊迫性。
此前,業(yè)界不少人士認為,汽車動力電池退役后有兩個好去處:梯次利用和回收再利用。
但是經(jīng)過幾年的探索和實踐,梯次利用似乎并不是一個好去處,回收利用對于部分電池來說,也存在著經(jīng)濟性不高的現(xiàn)實窘境。
01
大型儲能項目梯次利用被“警告”
小型儲能市場消納能力存疑
電動汽車的動力電池性能要求較高,電池容量衰減超過20%就需要退役,因此有專家提出動力電池不同初始容量區(qū)間可以應用到不同應用場景。例如100%至80%區(qū)間滿足電動汽車動力使用;低于80%可以用到要求不高的儲能領域。
新能源汽車退役動力電池在儲能領域梯次利用,這個觀點在新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期就曾被提出,一度被業(yè)界認為是解決退役動力電池的一劑“良藥”。
然而,隨著儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術認知不斷提升,很多人認為:儲能用電池事實上可能比電動汽車用電池要求更高。
據(jù)電池中國了解,早在2018年,國內(nèi)某電池龍頭企業(yè)人士就對梯次利用提出了不同的看法:“把到了生命末端的電池拿來反復地充放電,然后再把它解剖開,看看在物理層面有什么變化。目前,梯次應用電池基礎數(shù)據(jù)的積累還遠遠不夠,在生命末端到底會發(fā)生什么,這件事情其實是個問號,弄明白至少還需要幾年的時間。”
例如,4000個循環(huán)的動力電池衰減到2000個循環(huán),如果裝在儲能系統(tǒng)里面,僅僅做削峰填谷的話,磷酸鐵鋰可能能用三到四年,而三元電池可能兩年都不到,經(jīng)濟性不劃算,且存在較大的安全風險。
彼時,就有不少產(chǎn)業(yè)人士判斷,未來新能源汽車動力電池和儲能用電池會是兩條路線。新能源汽車動力電池強調(diào)安全性、高能量密度、高倍率性能等;儲能電池強調(diào)高安全性、長循環(huán)壽命、低成本等。
事實上,隨著技術和市場了解的不斷深入,國內(nèi)電池企業(yè)也分別選擇了不同的技術路線來開發(fā)儲能電池和新能源汽車動力電池。
如億緯鋰能與林洋能源成立專門主攻儲能市場的合資公司,項目初期投資就達30億元,儲能電池規(guī)模達10GWh;寧德時代在自主開發(fā)儲能用電池的同時,與多家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)成立合資公司,專注儲能項目,在技術路線上,寧德時代甚至要推出鈉離子電池,專攻儲能市場;孚能科技、遠景動力等傳統(tǒng)聚焦三元動力電池的企業(yè),在開拓儲能市場時,也分別布局了磷酸鐵鋰電池項目,并未考慮用退役三元電池進行儲能市場梯次利用。
不過,此前在政策鼓勵及地方示范項目下,很多地方還是搞起了退役電池梯次利用示范。
據(jù)上海證券報引用儲能行業(yè)知情人士消息:“很多投運的(梯次利用)項目是不計成本的示范性項目,把電池拆開再成組利用,成本很高。性能指標不一樣,一致性又得不到保障,有一定安全隱患。”
隨著安全風險的增多,以及技術可行性不高,政府層面也已經(jīng)意識到這一問題。
6月22日,國家能源局組織起草的《新型儲能項目管理規(guī)范(暫行)(征求意見稿)》(以下簡稱《征求意見稿》)提出,在電池一致性管理技術取得關鍵突破、動力電池性能監(jiān)測與評價體系健全前,原則上不得新建大型動力電池梯次利用儲能項目。已建成投運的動力電池梯次利用儲能項目應定期評估電池性能,加強監(jiān)測、強化監(jiān)管。
動力電池在大型儲能領域梯次利用的一條重要去處被暫時“冰凍”。當然,這種冰凍甚至可能是永久的。
而在小型儲能市場,如5G通信基站,退役電池也同樣不被看好。比如中國鐵塔自2020年開始,已經(jīng)不再或者很少采購退役電池用于5G基站,而是直接采用新品。一方面是新品規(guī)格統(tǒng)一,應用方便;二是新品的價格已經(jīng)足夠低,甚至比退役梯次電池再拆解、檢測、組裝的成本還低。
當然,也并非在小型儲能市場完全不可應用,但這一市場的空間有多大,目前還存疑。
02
回收之路:三元還好,鐵鋰怎么辦?
梯次仍需探索,回收再利用目前已經(jīng)很多企業(yè)在做,并且取得不錯的效果。
三元電池中的鎳、鈷、錳等元素含量均較高,當退役電池進入回收處理環(huán)節(jié),可以提取其中的鎳、鈷、錳等金屬材料用于加工制作電池的正極材料,實現(xiàn)資源的有效循環(huán)利用。據(jù)了解,目前鎳、鈷、錳的回收率可達99%以上。
可以看出,三元電池的回收是可以賺錢的,所以很多回收企業(yè)已經(jīng)積極在做這一塊。
像華友鈷業(yè)、格林美、邦普、贛鋒等不少企業(yè)已經(jīng)將這一塊蛋糕做大,并且利用回收的材料再循環(huán),向下游前驅(qū)體、三元正極材料環(huán)節(jié)布局。
不過,磷酸鐵鋰就沒有這么好的“歸途”了。“磷酸鐵鋰最大的一個問題就是它的回收成本比較高,經(jīng)濟性比較低。”一業(yè)內(nèi)人士表示。
事實上,目前專門從事磷酸鐵鋰退役電池回收的企業(yè)并不多,還未成氣候。但從應用端來看,磷酸鐵鋰電池在電動汽車領域的應用正呈快速壯大趨勢。
數(shù)據(jù)顯示,今年1-5月,我國動力電池裝機量累計41．4GWh。其中三元電池裝機量24．2GWh,同比增長了151．7%;磷酸鐵鋰電池裝機量累計17．1GWh,同比增長了456．6%。
在經(jīng)濟性驅(qū)動下,磷酸鐵鋰動力電池未來在電動汽車領域的應用和占比預計會持續(xù)增長,未來磷酸鐵鋰電池的體量會不斷增長。長遠來看,未來退役的磷酸鐵鋰電池體量會非常龐大。
但未來磷酸鐵鋰電池的退役將何去何從?令人揪心!
值得注意的是,磷酸鐵鋰的回收經(jīng)濟性正在逐漸上升,未來這一市場也有值得期待的地方。
自2020年下半年以來,動力電池材料包括碳酸鋰、磷酸鐵鋰等都出現(xiàn)大幅漲價,如碳酸鋰從低點的不足4萬元/噸,已漲至9萬元/噸。碳酸鋰價格的大漲也讓不少企業(yè)嗅到了從退役磷酸鐵鋰電池中回收碳酸鋰的利潤。
不過,當前最為重要的還是,退役電池回收途徑和模式何時能通暢?這也是當務之急之一。
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