電池回收和鋰再利用——電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展路上新關(guān)卡

隨著(zhù)因國際形勢石油價(jià)格已經(jīng)連續8個(gè)月持續保持在高位，電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)需求保持了快速攀升的勢頭。特別是隨著(zhù)沙特為首的OPEC+宣布不會(huì )增產(chǎn)甚至可能減產(chǎn)，未來(lái)國際石油價(jià)格估計在2022年底之前不會(huì )輕易回落。

根據IHS統計，2022年1-8月，世界新能源乘用車(chē)銷(xiāo)量達到783萬(wàn)輛，中國新能源乘用車(chē)占38.6%的份額；歐洲緊隨其后，市場(chǎng)份額為27.2%。中國市場(chǎng)的新能源汽車(chē)企業(yè)銷(xiāo)售額，相比于2021年均取得較大的提升，平均增長(cháng)超過(guò)60%。在市場(chǎng)相關(guān)數據方面，中國新能源汽車(chē)的產(chǎn)量在全球占比超過(guò)20%，而在中國市場(chǎng)的新車(chē)占比中，今年前三季度，全國新注冊登記新能源汽車(chē)371.3萬(wàn)輛，同比增加184.2萬(wàn)輛，增長(cháng)98.48%，占汽車(chē)新注冊登記量的21.34%。

除了中國之外，作為第二大市場(chǎng)的歐洲新能源汽車(chē)的滲透率在快速上升。2020年、2021年、2022年（1-8月）歐洲新能源車(chē)滲透率分別為9.9%、16.3%和18.1%。在歐洲市場(chǎng)冬季即將到來(lái)的天然氣供應危機，歐洲能源價(jià)格持續攀升，新能源汽車(chē)在歐洲市場(chǎng)的滲透率并未受到天然氣千瓦時(shí)價(jià)格暴漲的影響，甚至隨著(zhù)可能到來(lái)的傳統能源（比如煤電和核電）市場(chǎng)優(yōu)勢地位的卷土重來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)使用成本將擴大對燃油車(chē)的領(lǐng)先優(yōu)勢。

在傳統汽車(chē)大市場(chǎng)的美國，雖然沒(méi)有歐洲和中國市場(chǎng)的高占比，電動(dòng)汽車(chē)的滲透率增長(cháng)同樣迅速，益博睿（Experian）的數據顯示，整體來(lái)看，美國前 8 個(gè)月電動(dòng)汽車(chē)注冊量同比增長(cháng) 56%，占美國輕型車(chē)總注冊量的份額創(chuàng )下新高，為5%，去年同期為2.6%。

高速發(fā)展的電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)，除了中國和美國兩個(gè)希望改變燃油車(chē)市場(chǎng)落后的國家之外，傳統的日系和德系燃油車(chē)企業(yè)同樣不想錯過(guò)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展先入機遇，當然在電動(dòng)車(chē)和燃油車(chē)研發(fā)的比例方面，傳統車(chē)廠(chǎng)肯定不如純電動(dòng)車(chē)企業(yè)那么激進(jìn)。不過(guò)我們今天要討論的并不是電動(dòng)車(chē)本身發(fā)展的趨勢，而是跟大家一起聊一聊電動(dòng)車(chē)未來(lái)發(fā)展可能遇到的新問(wèn)題——電池回收。

由于電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的時(shí)間還比較短，目前還沒(méi)有迎來(lái)大規模換電期。如果我們以特斯拉的Model S系列為電動(dòng)車(chē)發(fā)展的基準，那么純電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)走過(guò)了10個(gè)年頭。部分使用強度偏大的特斯拉已經(jīng)進(jìn)入了換電期，未來(lái)3年內部分市場(chǎng)的特斯拉可能會(huì )迎來(lái)?yè)Q電的高峰期。而對國內電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō)，如果按照5-8年進(jìn)入換電高峰期，那么2025年之后就可能會(huì )迎來(lái)國內電動(dòng)車(chē)換電的高峰期。

電動(dòng)車(chē)換電池，看似一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題卻可能成為未來(lái)延緩電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵所在。一個(gè)可以類(lèi)比的案例是太陽(yáng)能發(fā)電，為何我國政府將太陽(yáng)能發(fā)電定義為高耗能產(chǎn)業(yè)，因為單晶硅的生產(chǎn)和電池板的成型過(guò)程需要大量電能資源，而這部分電能消耗幾乎等于太陽(yáng)能電池板生命周期的發(fā)電量。電動(dòng)汽車(chē)的一個(gè)重要優(yōu)勢就是能夠更好地降低石油依賴(lài)，從而更好地實(shí)現碳中和。但作為化合物的鋰離子電池，其降解回收將是一個(gè)可能高耗能和高污染的過(guò)程。

我們先來(lái)看看目前電動(dòng)車(chē)企的電池更換策略，按照官方的說(shuō)法，特斯拉電池是可以使用40-60萬(wàn)公里的。并且電池組本身就有8年或16-24萬(wàn)公里的質(zhì)保，期間電池損壞的話(huà)，是可以免費更換的。不僅如此，特斯拉還承諾在質(zhì)保期內，倘若電池容量低于70%，那么也是可以免費更換的。國內目前新能源車(chē)企的政策要激進(jìn)得多，因為前段時(shí)間的政策性補貼，因此很多新能源車(chē)都享受免費更換電池的服務(wù)，但這部分相當于政府補貼幫助解決了換電池的問(wèn)題。

前些年消費電子是鋰離子電池應用的主力軍，智能手機又是其中最大的鋰離子電池消耗產(chǎn)業(yè)。那么電動(dòng)汽車(chē)的鋰離子電池規模如何呢？我們目前主流的手機大電池容量大概是5000mah，那么合算下來(lái)大概是18wh左右，model S所搭載的90kWh動(dòng)力電池相當于5000部手機的電池規模。如果按平均1：4000的比例算，全世界目前已經(jīng)達到年產(chǎn)1000w+輛電動(dòng)車(chē)，相當于400億部手機的電池消耗規模，約等于按目前手機年產(chǎn)量換算需要30年才能達到。這就意味著(zhù)，如果電動(dòng)汽車(chē)按年產(chǎn)2000w輛規模保持換電，該產(chǎn)業(yè)的鋰離子電池年功率數量將是手機電池功率總量的60-70倍。

與此同時(shí)，從2020年電動(dòng)汽車(chē)需求全面爆發(fā)算起，鋰礦的資源價(jià)格節節攀升，以鋰離子電池最主要的原材料碳酸鋰為標準，從2020年12月到2022年4月，中國現貨市場(chǎng)上的碳酸鋰價(jià)格上漲了830%至7.3萬(wàn)美元/噸，最終促使鋰電池的價(jià)格在2021年下半年開(kāi)始上漲，結束了其自1991年首次被索尼公司實(shí)現商用化以來(lái)持續了30年的下降趨勢。2022年4月，三元方形動(dòng)力電池和磷酸鐵鋰方形動(dòng)力電池的價(jià)格分別達到了130美元/千瓦時(shí)和120美元/千瓦時(shí)，比他們漲價(jià)前的價(jià)格分別高出了30%和50%。動(dòng)力電池的價(jià)格上漲給電動(dòng)汽車(chē)企業(yè)造成了巨大的成本控制壓力，最終迫使許多電動(dòng)汽車(chē)公司提高了電動(dòng)汽車(chē)的售價(jià)，主流車(chē)型的零售價(jià)格上漲了3%到5%。更為重要的是，到2025年全球鋰電池的產(chǎn)能規劃已經(jīng)超過(guò)3500GWh，是2021年全球產(chǎn)能的5倍（約700GWh）。雖然目前全球各地都在開(kāi)始不斷增加鋰礦的開(kāi)采和生產(chǎn)，但巨大的市場(chǎng)增量面前，碳酸鋰等產(chǎn)品的價(jià)格注定還會(huì )繼續走高。

圖 鋰礦供給和最終需求

鋰離子電池的回收早就是一個(gè)比較成熟的產(chǎn)業(yè)，但不好的消息是，鋰離子電池的回收更多的是圍繞電池內的貴金屬回收，而對最關(guān)鍵的鋰離子是否可再次復用和復用的效率如何，都沒(méi)有特別明確的突破。特別是針對電動(dòng)車(chē)用的動(dòng)力電池，目前還沒(méi)有特別明確的可復用鋰離子資源的回收技術(shù)大規模推廣，這就意味著(zhù)如果短期內沒(méi)有新一代的電池技術(shù)，那么鋰礦資源的稀缺性將持續攀升，鋰離子電池將再次面臨大規模漲價(jià)，如果考慮到換電成本和電動(dòng)車(chē)購置成本的增加，電動(dòng)汽車(chē)的總擁有和使用成本可能會(huì )被燃油汽車(chē)反超，很明顯這將制約未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。

除了技術(shù)上需要突破之外，鋰電池回收還面臨著(zhù)很多政策和責任的問(wèn)題。各國政府紛紛鼓勵新能源電動(dòng)汽車(chē)，并提供了五花八門(mén)的補貼政策，但目前對電動(dòng)汽車(chē)電池回收方面的政策鳳毛麟角，這就導致一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，電動(dòng)汽車(chē)的電池回收將有誰(shuí)來(lái)負責？車(chē)企，電池企業(yè)還是車(chē)主？如果說(shuō)蔚來(lái)這樣的換電模式將電池的所有權歸屬到了企業(yè)，那么絕大部分電動(dòng)車(chē)在銷(xiāo)售之后的電池所有權屬于車(chē)主，將來(lái)車(chē)主換電之后淘汰的電池又該屬于誰(shuí)的責任去回收處理呢？針對電動(dòng)汽車(chē)的電池，政府是否又會(huì )提供相應的補貼來(lái)保障電動(dòng)汽車(chē)中的鋰離子能夠更好地被利用呢？

很明顯，現在除了一些第三方公司看到鋰離子電池回收中的商機之外，車(chē)企似乎對電池回收始終是避而不談。而作為鋰離子資源的直接采購方，電池廠(chǎng)商明顯對鋰離子電池的回收更為上心，比如寧德時(shí)代就早早布局了單獨公司研究電池回收技術(shù)，作為電池生產(chǎn)企業(yè)，他們也許更能掌握什么樣的回收材料能夠適用于新電池生產(chǎn)，從而實(shí)現更高效率的原材料利用。

這點(diǎn)很好理解，面對高額的原材料價(jià)格，如果能夠借助技術(shù)回收實(shí)現大部分鋰離子的再利用，那么對電池廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，無(wú)疑就等于掌握了降低新電池成本的最佳競爭武器，從而在價(jià)格和原材料供應方面占據先機，進(jìn)而實(shí)現更為良性的產(chǎn)業(yè)鏈循環(huán)生態(tài)，強化企業(yè)的競爭優(yōu)勢。

總之，我們必須要看到，雖然電動(dòng)汽車(chē)目前在碳排放和整體擁有成本方面，保持了對燃油車(chē)的全面優(yōu)勢，但如果不能控制好電池的原材料回收再利用問(wèn)題，未來(lái)電動(dòng)車(chē)在這兩方面可能曾經(jīng)的優(yōu)勢將不復存在。而要解決好動(dòng)力電池回收再利用的問(wèn)題，目前看誰(shuí)能掌握技術(shù)制高點(diǎn)，就可能造就下一個(gè)站在全球技術(shù)風(fēng)口浪尖上的勝利者。