文|DoNews 李里里
編輯|李信馬
8月3日,工信部發(fā)布消息稱:“下一步將要堅(jiān)持問題導(dǎo)向,研究制定《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理辦法》和行業(yè)急需標(biāo)準(zhǔn),健全動力電池回收利用體系,支持柔性拆解、高效再生利用等一批關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和推廣應(yīng)用,持續(xù)實(shí)施行業(yè)規(guī)范管理,提高動力電池回收利用水平。”
簡而言之,要規(guī)范行業(yè),以促進(jìn)發(fā)展。
兩天前,工信部就召開了新能源汽車動力電池綜合利用工作座談會,在會上,與相關(guān)企業(yè)討論了退役電池的回收利用、梯次及再生利用技術(shù)發(fā)展情況,也共同探討了商業(yè)模式創(chuàng)新、管理制度建設(shè)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定,以及行業(yè)上下游如何協(xié)作等問題。
探討的同時(shí),工信部、發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部等三部委聯(lián)合也印發(fā)了《工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》,這項(xiàng)指導(dǎo)方案強(qiáng)調(diào)了要推動新能源汽車動力電池回收利用體系建設(shè),以及將制定出臺新能源汽車動力電池回收利用管理辦法等部門規(guī)章。
在具體方面,包括要實(shí)施廢鋼鐵、廢有色金屬、廢紙、廢塑料、廢舊輪胎等再生資源回收利用行業(yè)規(guī)范管理,鼓勵符合規(guī)范條件的企業(yè)公布碳足跡,延伸再生資源精深加工產(chǎn)業(yè)鏈條,促進(jìn)鋼鐵、銅、鋁、鉛、鋅、鎳、鈷、鋰、鎢等高效再生循環(huán)利用,圍繞電器電子、汽車等產(chǎn)品,推行生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度等。
相關(guān)人士表示:“近期政策表態(tài)頻繁,政府規(guī)范動力電池回收利用行業(yè)的動作不斷細(xì)化,市場也將進(jìn)一步得到擴(kuò)容?!?/p>
受該政策利好影響,動力電池回收概念指數(shù)也強(qiáng)勢拉升0.93%,截至8月1日,南都電源漲幅達(dá)20.02%;芳源股份漲11.37%,積成電子、迪生力漲停,華友鈷業(yè)漲約9%,中偉股份、駱駝股份漲超7%,光華科技、超越科技漲逾6%,寧德時(shí)代漲超5%。
電池回收“蟄伏”多年,政策不斷加碼
電池用久了,電池正負(fù)極材料上會出現(xiàn)“沉積”現(xiàn)象,電池阻抗變大、活性鋰減少,導(dǎo)致電池容量降低。當(dāng)單個電芯電池容量降到80%以下時(shí),雖然不影響額定功率,但對電池組而言,可能存在“容量不平衡”的情況,影響整體使用。
而容量介于20-80%之間時(shí)的退役動力電池適合用在電池性能要求不高的場景中,像家庭儲能、低速車、太陽能路燈、野外移動電源、鐵塔基站備用電源等。因此,政府提倡動力電池生產(chǎn)企業(yè)加強(qiáng)對廢舊電池的回收利用,鼓勵發(fā)展專業(yè)化的電池回收利用企業(yè),嚴(yán)格設(shè)定動力電池回收利用企業(yè)的準(zhǔn)入條件等。
一直以來,電池回收行業(yè)與政策都“頗有淵源”,從2012年開始,我國政府就多次發(fā)布動力電池回收的相關(guān)法律政策。
2012年,國務(wù)院發(fā)布《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》,提出要建立動力電池梯次利用和回收管理體系,梯次利用,就是“拆解組裝后降級利用”的意思。
不過,當(dāng)時(shí)電池回收行業(yè)市場規(guī)模并不大。
在2016年時(shí),工信部發(fā)布了《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》,除了梯次利用,也強(qiáng)調(diào)了再生利用過程,并細(xì)化和區(qū)分從事梯次利用和再生利用的相關(guān)企業(yè)應(yīng)滿足的不同要求。
再生利用,與梯次利用不同,需要通過化學(xué)手段將退役動力電池中的鎳、鈷、鋰等金屬材料分離出來進(jìn)行回收,一般有預(yù)處理和后續(xù)處理兩個階段的工序。預(yù)處理要對退役電池進(jìn)行徹底放電,再進(jìn)行拆解和粉碎,成為"黑粉"。后續(xù)處理則通過火法工藝、濕法工藝和直接再生法等技術(shù)對"黑粉"中的金屬材料進(jìn)行提取。
除了再生技術(shù)外,也強(qiáng)調(diào)了企業(yè)在溯源管理及回收體系建設(shè)等方面的能力。
此后,溯源管理也成為了重點(diǎn)工作之一。2017年,國務(wù)院頒發(fā)了《生產(chǎn)責(zé)任延伸制度推行方案》,明確動力企業(yè)要建立動力電池生命周期追溯系統(tǒng),確保廢舊鋰電池規(guī)范有序安全處置。同年,工信部、商務(wù)部和科技部也發(fā)布了《關(guān)于加快推進(jìn)再生資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,旨在建立完善的廢舊動力電池資源化利用標(biāo)準(zhǔn)體系。
2018年,工信部等部門共同發(fā)布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,再次強(qiáng)調(diào)要落實(shí)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度,相關(guān)汽車生產(chǎn)企業(yè)要承擔(dān)動力蓄電池回收的主體責(zé)任,其他企業(yè)也要在動力蓄電池回收利用各環(huán)節(jié)履行相應(yīng)責(zé)任。
同時(shí)還聯(lián)合其他部門共同頒布《新能源汽車動力蓄電池回收利用試點(diǎn)實(shí)施方案》,方案提出到2020年,建立完善動力蓄電池回收利用體系,探索形成動力蓄電池回收利用創(chuàng)新商業(yè)合作模式。
到2020年,工信部再次頒布《新能源汽車動力蓄電池梯次利用管理辦法》,提出相關(guān)企業(yè)進(jìn)行合作的提議,鼓勵“梯次利用企業(yè)”與“新能源汽車生產(chǎn)、動力蓄電池生產(chǎn)商”及“報(bào)廢機(jī)動車回收拆解企業(yè)”三方加強(qiáng)信息共享,利用已有回收渠道,高效回收廢舊動力蓄電池用于梯次利用。
2021年8月份,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《廢鋰離子動力蓄電池處理污染控制技術(shù)規(guī)范(試行)》,防止鋰電池回收過程成再次造成的污染問題。到2022年2月份,工信部等八部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推動工業(yè)資源綜合利用的實(shí)施方案》,強(qiáng)調(diào)要推進(jìn)再生資源規(guī)范化利用,并針對完善廢舊動力電池回收利用體系單獨(dú)作出指導(dǎo)說明。
今年以來,政府關(guān)于動力電池回收的文件不斷,在不久前的2022年世界動力電池大會上,也同樣設(shè)置了“動力電池回收利用實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展”的分論壇,電池回收相關(guān)的企業(yè)包括格林美、邦普循環(huán)等與會,并分別披露了各自在動力電池回收領(lǐng)域的布局與進(jìn)展。
為何鋰電池回收越來越受重視?
首先,這在環(huán)保層面上是必要的。
鋰電池材料中具有金屬元素,燃燒后會形成金屬含量較高的“灰渣”,如果處理不當(dāng),會滲透到土壤中,導(dǎo)致水土污染。電池材料本身也容易與環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),像其中的鈷、鎳、銅、鋁、錳等金屬具有富集效應(yīng),會聚集在自然界的食物里,并通過食物停留在人體體內(nèi),危害身體健康等。
其次,我們要迎來一波動力電池“退役潮”了。隨著新能源汽車發(fā)展,動力電池退役量也呈現(xiàn)出“指數(shù)級”的增長,讓回收變得十分緊迫且重要。
此前,在2017年,我國的新能源汽車的年銷量為77.7萬輛,2021年達(dá)到330萬量,而今年上半年的銷量為260萬量,同比增長近118%。對應(yīng)的動力電池裝機(jī)量則為44.5GWh、65GWh、71GWh、80GWh、226GWh和178GWh。
而動力電池使用壽命一般在5-8年左右,如果按照年份來算,2017年的新能源汽車將在今年開始退役。在今年年初時(shí),工信部也表示:“中國將‘真正’迎來第一波動力鋰電池的退役潮。”中國工業(yè)節(jié)能與清潔生產(chǎn)協(xié)會秘書長王震坡表示,未來5年,動力電池平均每年退役量將達(dá)到20GWh—30GWh或16萬噸,到2026年時(shí),累計(jì)退役量將超過142.2GWh或92.6萬噸。
此外,動力電池回收的背后,是可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。EVTank根據(jù)退役電池?cái)?shù)量估計(jì),到2026年中國廢舊鋰離子電池回收市場規(guī)模將達(dá)到943.2億元。近年來,鋰電池的需求增長導(dǎo)致上游金屬原料價(jià)格出現(xiàn)爆發(fā)式的增長趨勢。例如,碳酸鋰就從2021年年初的5萬元/噸,漲到了現(xiàn)在50萬元/每噸,這使得通過回收電池提取的金屬市場價(jià)也變得水漲船高。
只要材料的精度達(dá)到電池級標(biāo)準(zhǔn),完全能用到動力電池制備中。通過回收電池提取的鋰,就可以用在磷酸鐵鋰和三元鋰電池生產(chǎn)中,在性能方面,與原材料制備的電池并無差異。而且,目前,鋰鹽價(jià)格依然居高不下,其產(chǎn)能擴(kuò)張周期較長,產(chǎn)量大上升仍需要時(shí)間,通過回收動力電池來緩解鋰原料的緊張也不失為良策。
從“碳中和”的角度,電池回收的意義十分重大。國家發(fā)展新能源汽車的目的是減少化石能源的使用,降低能耗水平,但目前制備鋰電池的過程伴隨著大量的碳排放,無論是開采鋰礦,制備鋰鹽,還是生產(chǎn)電池所需正負(fù)極材料,電解液等產(chǎn)品,都需要大量能耗,甚至?xí)欧盼廴練怏w。
即便將生產(chǎn)過程全部轉(zhuǎn)為電力能耗,也并不“綠色”。一般每制備1Kwh(電池容量)的動力電池,需要消耗90Kwh(度)左右的電力,而目前電力系統(tǒng)中主要還是煤電等化石能源電力為主,綠色電力占比并不高。
回收電池再利用,能從整體上降低電池產(chǎn)業(yè)的“能耗成本”,達(dá)到“低碳”發(fā)展的效果。
歐洲為此也制定了《新電池法》,對新能源汽車動力電池中的“鈷、鉛、鋰、鎳”四種金屬的“再生原材料最低占比”提出了相應(yīng)的要求。法案指出,到2030年,動力電池中鈷、鉛、鋰、鎳再生原材料含量占比分別要達(dá)到12%、85%、4%、4%;到2035年則需要提升至20%、85%、10%、12%。
這意味著,未來中國動力電池廠商要想在歐盟開展業(yè)務(wù),得保證電池生產(chǎn)所用的原材料,有一部分是來自回收再生渠道。
電池回收技術(shù)難不難?
在世界動力電池大會上,寧德時(shí)代與天齊鋰業(yè),就電池回收技術(shù)話題展開了爭論。
寧德時(shí)代董事長曾毓群在世界動力電池大會上表示:"目前我們鎳鈷錳的回收率已經(jīng)達(dá)到了99.3%,鋰的回收率達(dá)到了90%以上。"
對于鋰回收率達(dá)到90%以上的說法,天齊鋰業(yè)相關(guān)人士直接質(zhì)疑稱"實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該能做到,但是商業(yè)上我個人還沒見過"。
寧德時(shí)代則馬上回應(yīng):"歡迎到廣東邦普看先進(jìn)量產(chǎn)技術(shù)。"
電池提取技術(shù)主要分為采用濕法工藝和干法工藝,回收過程較為復(fù)雜,無論哪種工藝都涉及到“拆解”和“提取”兩個部分?!安鸾狻彪y度高的原因,一是基于安全性方面的考慮,電池結(jié)構(gòu)組裝首要滿足其密封性、耐壓性等,較少考慮后續(xù)的拆解是否簡單容易等。像市場上新型的電池結(jié)構(gòu)如“刀片電池、麒麟電池”等,也整體上提高了維修拆解的難度。
二是每個電池企業(yè)的電芯級別、模組級別標(biāo)準(zhǔn)不一,電池封裝技術(shù)也不同,這使得市場上的電池規(guī)格眾多,很難形成較為統(tǒng)一的拆解技術(shù),會給“收到退役電池不多,且規(guī)格又混亂”的企業(yè)帶來了許多技術(shù)難題。
其次是“提取”難。通過精細(xì)拆解技術(shù),需要將電池中的正負(fù)極材料、電解液、隔膜等7種材料分開,進(jìn)行破碎預(yù)處理,采用物理機(jī)械法或高溫?zé)峤夥ǚ诌x?;蛘咧苯舆M(jìn)行溶解浸出,對不同物質(zhì)分別采用化學(xué)沉淀、溶劑萃取,或離子交換方式進(jìn)行提取。
具體的提取工藝設(shè)計(jì)起來非常繁雜,想要提高提取率,對化學(xué)添加劑劑量、溫度變化等控制要求非常高。市場上許多小企業(yè)的提取手段也較為“粗魯”,多為機(jī)械物理回收,金屬的提取率甚至在50%以下,不僅成本高,也會造成二次浪費(fèi)。
這也是讓政府“頭疼”的地方。
關(guān)于“拆解”與“提取”的難題,蜂巢能源高級副總裁張放南表示,可在電池設(shè)計(jì)端就考慮拆解的便利性,發(fā)展易拆解電池,從源頭解決拆解難題,并提倡從電芯級別、模組級別做到標(biāo)準(zhǔn)化,最好整車整包(電池包)都做到統(tǒng)一。
四川省新能源汽車創(chuàng)新中心董事長華劍鋒也表示:“只有從設(shè)計(jì)時(shí)就關(guān)注回收問題,才可能真正形成全生命周期管理”。
電池回收技術(shù)方面雖然存在一定難度,但行業(yè)當(dāng)下的主要問題在“回收”上。
目前,市場正處發(fā)展初期,參與企業(yè)可分為三類:電池生產(chǎn)商、整車制造商,以及第三方專業(yè)回收企業(yè)。由于市場不規(guī)范,大量企業(yè)可快速涌入該領(lǐng)域,導(dǎo)致了資源配置不合理、正規(guī)企業(yè)回收率低,以及市場價(jià)格不規(guī)范等問題。
據(jù)統(tǒng)計(jì),動力電池回收相關(guān)企業(yè)的注冊量超過2000家,但是進(jìn)入工信部“白名單”的企業(yè)僅有45家,正規(guī)渠道回收的退役動力電池往往不到全行業(yè)數(shù)量的30%。大量的廢舊電池流向了“小作坊”、“黑作坊”等非正規(guī)渠道。雖然工業(yè)和信息化部黨組成員、副部長張?jiān)泼髟趧恿﹄姵卮髸媳硎?,我國在地市級行政區(qū)已建設(shè)了1萬多個回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn),但這些回收點(diǎn)回收的退役電池?cái)?shù)量并不高。
中國工程院院士孫逢春表示:“目前,動力電池回收各環(huán)節(jié)涉及企業(yè)多,信息流通難以保障,退役電池持有企業(yè)與后端回收利用企業(yè)信息不對稱,小企業(yè)囤貨、正規(guī)企業(yè)無貨源;行業(yè)內(nèi),鈷、鎳、碳酸鋰等材料的回收價(jià)格大幅飆升,漲幅甚至超過新材料價(jià)格”。
中國電池產(chǎn)業(yè)研究院院長吳輝對此表示,短期內(nèi),相關(guān)企業(yè)依靠自身回收渠道,但是長期來看,隨著行業(yè)的逐步成熟,技術(shù)和工藝領(lǐng)先的企業(yè)將脫穎而出。隨著政府政策的不斷出臺,相信未來行業(yè)將會進(jìn)一步得到規(guī)范。對企業(yè)來說,雖然電池回收技術(shù)存在難點(diǎn),但由此降低的碳排放,或許能夠在未來的碳市場上,轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的回報(bào)。