動(dòng)力電池回收及梯次利用將成下一個(gè)藍海

　　隨著(zhù)我國新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，動(dòng)力電池將迎來(lái)大規模退役潮。根據業(yè)內測算，2018年我國退役動(dòng)力電池將近12GWh，2020年動(dòng)力電池回收量將接近25GWh，而到2022年動(dòng)力電池回收量將接近45GWh。

　　電池回收及梯次利用的現實(shí)意義

　　對于退役動(dòng)力電池“拆解回收”和“梯次利用”是被業(yè)內廣泛認可的兩種具有互補性的方法。目前，我國已是全球最大的動(dòng)力電池市場(chǎng)，如此大規模的動(dòng)力電池集中退役，做好電池回收和梯次利用工作，無(wú)論從經(jīng)濟、資源安全，還是環(huán)保的角度，都有很大的必要性和現實(shí)意義。

　　“巧婦難為無(wú)米之炊?！眲?dòng)力電池的生產(chǎn)離不開(kāi)原材料，隨著(zhù)我國動(dòng)力電池業(yè)的飛速發(fā)展，對電池原材料的需求也越來(lái)越旺盛。而鈷和鎳是動(dòng)力電池里最稀缺的資源。自2016年以來(lái)， 鎳的價(jià)格從低點(diǎn)翻了一倍，而鈷的價(jià)格則翻了三倍多。鈷有一半的儲量在政局極不穩定的剛果(金)。手抓礦童工事件，及傳聞的暴利稅，都嚴重影響了鈷價(jià)穩定及企業(yè)開(kāi)采的投資計劃。在稀缺資源價(jià)格飛漲及產(chǎn)量不確定的情況下，從電池回收中獲取資源、延長(cháng)電池的使用周期，變得格外重要。

　　電池回收有著(zhù)巨大的經(jīng)濟價(jià)值。在目前上游材料價(jià)格不斷上升的情況下，三元電池回收的收益非常高。目前三元電池回收的成本大概在15000-20000元/噸，回收拆解后金屬材料按目前的資源價(jià)格能賣(mài)到42000元。拓金研究表示，按含金屬價(jià)值量計，2022年國內動(dòng)力電池回收市場(chǎng)規模將突破百億元，且未來(lái)會(huì )隨著(zhù)新能源行業(yè)的增長(cháng)不斷擴大。

　　從環(huán)保角度來(lái)看，廢舊動(dòng)力電池含大量重金屬和有機物、電解質(zhì)及其轉化物產(chǎn)生的有毒氣體，這些都會(huì )嚴重威脅環(huán)境和人類(lèi)的健康，給社會(huì )生態(tài)環(huán)境造成巨大的壓力。所以搞好動(dòng)力電池回收及梯次利用工作，也是一項重大的生態(tài)建設任務(wù)。

　　先梯次利用后回收利用的原則

　　通常來(lái)講，動(dòng)力電池平均使用年限為5-8年，其性能隨著(zhù)充電次數的增加而衰減，電池剩余容量降低到初始容量的70%-80%時(shí)便無(wú)法滿(mǎn)足車(chē)載動(dòng)力使用要求。但退役動(dòng)力電池經(jīng)過(guò)測試、篩選、重組等環(huán)節，可用于低速電動(dòng)車(chē)、備用電源、電力儲能等運行工況相對良好、對電池性能要求較低的領(lǐng)域進(jìn)行梯次利用。當電池無(wú)法進(jìn)行梯次利用時(shí)，則需要進(jìn)行拆解回收，做資源化處理。

　　拓金研究認為，從資源利用角度來(lái)看，直接將退役電池作為原材料回收，其實(shí)是變相虧損。電動(dòng)汽車(chē)階段僅占電池全生命周期全部可用能量的36%，如果不進(jìn)行梯次利用，則其使用成本是按電池生命周期的全部成本計算的。而當梯次利用動(dòng)力電池使用成本在1000元每千瓦時(shí)，使用壽命超過(guò)1000次，其性?xún)r(jià)比就超過(guò)鉛酸電池了。在國家多部委聯(lián)合出臺的《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》中，提出廢舊動(dòng)力蓄電池的利用應遵循先梯次利用后再生利用的原則。

　　梯次利用的障礙和模式探索

　　目前，我國的梯次利用儲能系統已經(jīng)能做到1元/Wh，但因為還存在諸多障礙，所以國內還未大規模推廣。拓金研究指出，我國動(dòng)力電池還未正式進(jìn)入大批量退役階段，所以可梯次利用的電池數量還不夠多。而且早期的動(dòng)力電池性能、質(zhì)量和成本都不如現在的電池。拓金研究強調，由于過(guò)去幾年我國動(dòng)力電池業(yè)飛速進(jìn)步，導致可參照數據缺乏，另外加上退役電池性能和規格參差不齊，以及檢測配比難度高等因素，讓目前梯次利用市場(chǎng)化難度很大。從國家層面來(lái)說(shuō)，相關(guān)行業(yè)配套政策還未落地，例如中國分時(shí)定價(jià)未全國推行，讓儲能電池的經(jīng)濟效益無(wú)法最大體現。所以目前動(dòng)力電池大部分梯次利用項目都處于探索驗證階段。

　　拓金研究認為，就目前市場(chǎng)情況而言，相比于三元電池，磷酸鐵鋰電池更適合梯次利用。由于資源價(jià)格因素，磷酸鐵鋰電池回收價(jià)值很低。但其自身容量保持率和電解液保有率較三元電池更高，蓄充次數更高，更安全，使用價(jià)值也更高。而目前磷酸鐵鋰電池無(wú)論在性能和成本方面改善的空間也有限，所以磷酸鐵鋰電池會(huì )更適合并先于三元電池在儲能行業(yè)的梯次利用。

　　而隨著(zhù)電池性能的提升以及成本大幅下降趨穩，讓現有及未來(lái)動(dòng)力電池梯次利用的價(jià)值大大提高。國內企業(yè)也開(kāi)始在電池回收和梯次利用領(lǐng)域展開(kāi)布局。2018年年初，中國鐵塔與重慶長(cháng)安、比亞迪、銀隆等16家新能源企業(yè)，簽約“新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用戰略合作伙伴協(xié)議”，探索動(dòng)力電池梯次利用的模式。

　　梯次利用的適用場(chǎng)景和商業(yè)模式

　　拓金研究認為，梯次利用不僅能從商業(yè)模式上進(jìn)一步降低電池成本，同時(shí)儲能電池成本的降低，也能推動(dòng)更多的儲能應用場(chǎng)景和市場(chǎng)。不同儲能場(chǎng)景對電池要求不一樣，所以退役動(dòng)力電池梯次利用適用的場(chǎng)景和商業(yè)模式是下一個(gè)需要摸索的難題。國外剃次利用的創(chuàng )新嘗試對剛剛起步的國內市場(chǎng)有很大借鑒意義。

　　美國的FreeWire公司推出了一款叫Mobi的電動(dòng)汽車(chē)移動(dòng)充電站。這款產(chǎn)品是由廢舊電動(dòng)車(chē)電池制成，能儲存48kwh的電量，超過(guò)目前市面上大部分電動(dòng)汽車(chē)的電池容量。日產(chǎn)汽車(chē)與住友商事株式會(huì )社在 2010合資成立了4R Energy株式會(huì )社，致力于實(shí)現日產(chǎn)聆風(fēng)的鋰電池二次商業(yè)化利用，公司回收日本和美國市場(chǎng)中聆風(fēng)汽車(chē)的廢舊電池用于住宅及商用的儲能設備。在歐洲，Younicos回收電池用以建立組合分布式能源的虛擬電廠(chǎng)，并會(huì )參與一次調頻市場(chǎng)的電價(jià)制定。德國博世集團利用寶馬的ActiveE和i3純電動(dòng)汽車(chē)報廢的電池建造了 2MW/2MWh的大型光伏電站儲能系統。另外，特斯拉也在電網(wǎng)級儲能應用、家用儲能墻、太陽(yáng)能儲能等領(lǐng)域的業(yè)務(wù)做了部署。這些未來(lái)也都是潛在梯次利用的場(chǎng)景。

　　行業(yè)聯(lián)盟主導的電池回收模式

　　對于無(wú)法進(jìn)行梯次利用的報廢電池，就要通過(guò)技術(shù)手段進(jìn)行拆解回收。從國外的經(jīng)驗看，日本自1994年起就逐步建立起“蓄電池生產(chǎn)-銷(xiāo)售-回收-再生處理”的電池回收利用體系。規定由汽車(chē)經(jīng)銷(xiāo)商負責向社會(huì )免費回收廢舊汽車(chē)電池，而汽車(chē)電池生產(chǎn)商為廢舊電池回收的主要負責人。生產(chǎn)商從經(jīng)銷(xiāo)商處收集廢舊電池后，轉交于廢舊電池處理商進(jìn)行循環(huán)利用。而美國目前雖然還沒(méi)有聯(lián)邦政府層面的法規政策，但特斯拉分別在北美和歐洲，同電池回收企業(yè)Kinsbursky Brothers與Umicore合作回收電池。

　　按目前的國內政策方向，中國的回收模式會(huì )是介于日本和特斯拉模式之間，以生產(chǎn)企業(yè)為主導的行業(yè)聯(lián)盟模式。在2018年2月，工信部牽頭的七部委發(fā)布《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，提出落實(shí)生產(chǎn)者責任延伸制度，將汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)放在責任的首位，同時(shí)也鼓勵汽車(chē)及電池生產(chǎn)企業(yè)、報廢汽車(chē)回收拆解企業(yè)與綜合利用企業(yè)等合作共建回收渠道。目前聯(lián)盟的形式逐漸形成：如寧德時(shí)代通過(guò)之前收購的邦普做回收，格林美和比亞迪及東風(fēng)建立回收合作，北汽則和贛州豪鵬建立聯(lián)盟。這些聯(lián)盟將奠定未來(lái)中國動(dòng)力電池回收的行業(yè)模式。

　　拓金研究認為，目前我國動(dòng)力電池的拆解回收和梯次利用才剛剛起步，隨著(zhù)動(dòng)力電池大規模退役的時(shí)間越來(lái)越近，落在中國電池業(yè)界的任務(wù)也變得越來(lái)越緊迫。他山之石，可以攻玉。國內企業(yè)應該立足中國市場(chǎng)環(huán)境，積極借鑒國外的成功經(jīng)驗，找到適合自身產(chǎn)業(yè)發(fā)展的解決辦法。相信在我國政府的政策扶持和廣大電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的共同努力下，定會(huì )形成比較完善的電池回收和梯次利用模式。