7月19日,在国新办举行的2023年上半年工业和信息化发展情况新闻发布会上,工信部新闻发言人、运行监测协调局局长陶青表示,2023年1-5月我国已回收利用废旧动力电池11.5万吨,超过2022年10.2万吨的全年总量。
7月3日,伴随着一辆纯电动轿车驶下广汽埃安生产线,我国新能源汽车生产累计突破2000万辆。截至2022年,我国新能源汽车产销量已连续8年保持全球第一。随着新能源汽车产业的爆发式增长,动力电池“退役潮”接踵而至。
退役电池的回收利用备受关注。民生证券近日发布研报称,到2030年,我国动力电池回收市场规模预计可达1406亿元,比2022年实际市场规模增长近9倍。
锂价动荡
锂离子电池是当前电动汽车市场应用最广泛的电池类型之一。锂、镍、钴是锂电正极材料的重要金属,而正极材料直接决定电池的能量密度、安全性和成本。因此,锂被称为汽车电动化时代的“白色石油”。
“镍钴锂作为新能源汽车动力电池的主要原料,随着电动汽车产业的高速发展,需求量快速增加,并引起全球各国对镍钴锂资源的高度重视。”中国有色金属工业协会党委常委、副会长陈学森告诉《瞭望东方周刊》。
“新能源电池金属材料价格的大幅波动,对上下游产业发展都带来了不利影响。如今年初锂价格大幅回落,也造成国内上游高成本矿山开发及原材料生产企业经营困难,甚至部分上游企业出现亏损,影响了投资的积极性。”陈学森指出,镍、钴、锂矿产对外依存度分别占到我国消费量的93%、98% 、63%,原料供应高度依赖进口。同时,海外资源布局过于集中,其中钴资源开采高度集中于刚果(金),镍、锂资源严重依赖印尼和南美。此外,当前我国在保障镍钴锂产业链供应链安全稳定方面还面临回收利用体系和标准不完善的问题。
陈学森分析,由于矿产资源开发建设周期长,矿山建设远赶不上下游冶炼、加工以及电池产业建设速度,尤其是各地动力电池、电动汽车产业的超高速发展,导致上下游产业发展速度出现严重错配,供需陷入阶段性紧缺。加之国外某锂资源龙头企业对锂产品采用小批量现货的竞价拍卖交易方式,加剧了市场各方对上游原料供货的担忧,对锂原料价格上涨推波助澜。在此背景下,2022年的锂市场价格呈现持续且非理性飙升态势,11月中旬电池级碳酸锂价格曾一度突破60万元/吨的历史高位,比年初涨了1倍,但市场成交量明显萎缩,下游采购意愿显著下降。随着新建产能的逐步释放,供应增加,锂价格逐步回落,截至2023年6月30日电池级碳酸锂价格已经回落至30万元/吨左右。
针对2022年以来镍、钴、锂的短期价格剧烈波动,政府、行业、企业与协会通力协作,在保供稳价方面做了大量工作。首先,持续提升国内资源供应水平,稳定国内供应基本盘。据统计,2022年,利用国内盐湖锂资源、锂云母、锂辉石和回收含锂废料生产的锂盐总产量达28.4万吨碳酸锂当量,较2021年增长77.5%,锂资源的对外依存度下降了近10个百分点。其次,我国企业在“走出去”获取镍钴锂资源及开发方面取得了较好成效。针对价格的短期剧烈波动,国内骨干企业灵活调整经营策略,强化风险管理,通过合理使用期货工具,从根本上抑制过度投机炒作的行为。同时,中国有色金属工业协会通过多种渠道发声,倡导保供稳价,也取得良好效果。
“城市矿山”
要实现长期平抑原料价格波动,除加大上游开发外、推动钠离子电池产业化等路径外,回收废旧动力电池作为原料资源补充,正在发挥越来越重要的作用。
2016年成立的巴特瑞科技有限公司拥有退役动力电池带电物理拆解技术,公司总裁付强告诉《瞭望东方周刊》:“退役动力电池蕴含丰富的锂、镍、钴资源,具备良好的梯次利用价值和再生资源回收价值。梯次利用是指当废旧电池可以通过回收、筛选,再利用于其他领域,典型的应用场景是储能。梯次利用对于突破能源金属的资源桎梏、保障国内资源供应具有战略意义。再生材料有助于降低动力电池产品全生命周期碳排放量,符合产业链ESG(从环境、社会、治理三个角度来衡量企业发展的可持续性)发展方向。目前,特斯拉、宁德时代、比亚迪等行业巨头越来越重视再生资源利用,再生类金属在产业认证中或成加分项。”
根据中国汽车工业协会数据,截至2022年底,我国新能源汽车累计推广量为1595.92万辆,保有量为1310万辆。由此测算,截至2022年底,我国新能源汽车累计报废量为138.12万辆。按每车电池平均装机量48.2KWh测算,推估累计退役量66.57GWh,折合44.38万吨。预计2023年全年,全国新能源汽车退役量达27.5万辆,动力电池退役量达13.6GWh,折扣12.1万吨。其中,磷酸铁锂电池占52.9%、三元电池占43.4%、其他类型占3.7%。
“为什么叫‘城市矿山’?因为废旧动力电池是能提供高纯原料的富矿,品位(单位体积或重量矿石中有用成分含量)比原矿更高。”中国科学院过程工程研究所研究员、环境资源化技术课题组关键金属循环利用方向负责人孙峙说,从废旧动力电池中回收的关键金属可显著提高生产企业的资源供给,预计到2025年我国可实现如下目标:回收锂可满足24%的需求(按回收率80%测算),回收钴可满足31.2%的需求(按回收率95%测算),回收镍可满足16.8%(按回收率90%测算)。
7月初,工信部副部长辛国斌表示,近年来,工信部大力支持动力电池回收,陆续出台《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》等政策文件,发布了动力电池产品规格尺寸、编码规则、拆解规范、余能检测等国家标准。推动动力电池全国统一编码,并建立国家溯源管理平台和全生命周期的溯源监测机制,指导汽车生产企业、梯次利用和电池生产企业在全国建成了一万多个废旧动力电池的回收服务网点,覆盖31个省份327个地级市。
孙峙认为,虽然全国已初步建立动力电池回收利用网络,但在顶层设计层面,行业标准不够完善,行业数据互通性差;在回收工艺层面,变革性的新技术少,单一工艺难以满足日渐复杂的废旧电池拆解回收需求;在环境影响层面,缺乏全过程统筹和全产业链的系统风险评估。
产能闲置
2023年5月,在四川长虹润天能源科技有限公司的电池拆解车间里,生产线悄无声息。几百箱退役动力电池静静躺在拆解车间里,仓库里也积压了部分废旧电池,而电池拆解线和组装生产线均未开工。
“这条电池拆解线运转起来,每年可处理上万吨退役动力电池。”长虹润天总经理冯辉介绍,2022年下半年,企业的电池回收处理总量达3000余吨。但是2023年以来,生产线进入“吃不饱”的状态,一季度企业开工率不足五成,回收总量不足300吨。
长虹润天成立于2018年,是四川长虹电子控股集团在能源板块布局中专业负责动力锂电池回收和梯次利用的子公司,是工信部公布的84家废旧动力电池综合利用行业白名单企业之一。
成立于2017年的浙江华友循环科技有限公司(简称“华友循环”)也是一家白名单企业。华友循环致力于构建锂电循环一体化业务体系,与丰田、大众、宝马、广汽、上汽、长安、蔚来等整车制造企业已建立合作关系。其总经理鲍伟告诉《瞭望东方周刊》:“回收市场参与者包括电池企业、车企、材料企业和专业第三方回收企业等,2022年底企查查数据显示,国内回收企业多达40784家,但工信部白名单企业才84家。各地动力电池产能扩张较快,市场规模增速若跟不上产能扩张的速度,产能过剩易导致行业恶意竞争,可能会陷入以牺牲环境为代价的非良性循环。”
工信部相关负责人也表示,目前全国综合利用回收企业相对比较多,但是技术水平差异较大,先进的企业镍钴资源回收利用率在95%左右,锂回收利用率在90%以上,因此要鼓励先进、淘汰落后,提升资源整体回收利用率。
“我国动力电池回收利用还需要攻克关键技术。首先是高效、高安全的梯次利用技术;其次是高回收率和环境友好的再生利用技术。” 中国工程院院士、电动车辆国家工程实验室主任孙逢春说。
付强认为,智能化水平较低也是限制动力电池回收利用率提升的瓶颈。按照国家2018年实施的《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》看,动力电池有145种规格,相当部分动力电池在设计时没有考虑后期回收利用需求,兼容性较低,这是造成回收领域数字化管理困难的原因,而数字化程度较低,又进一步影响回收技术升级。
“采矿”新路
“针对动力电池行业大厂‘吃不饱’的问题,我们正在加大上下游战略合作,积极绑定电池厂与整车厂客户,确保来料稳定。”付强说。
据各公司2022年年报,宁德时代正携手上汽、一汽、协鑫集团、梅赛德斯-奔驰等重要合作伙伴,积极开展电池回收业务。天奇股份与京东科技展开战略合作,共同搭建废旧电池“互联网+回收”平台及全国性废旧锂电池回收体系。
鲍伟介绍,华友钴业正在探索“采矿”新路——升级高端产品开发能力,打通锂电池材料全产业链;发挥“联轴器”功能,与宝马、大众、丰田、一汽、长安等国内外主流汽车品牌以及电池领军企业开展多元化合作,凭借低成本运营、高安全监控、低材料成本、高电池残值,实现退役动力电池循环利用闭环路径,为客户提供全球化、安全、无害化、可持续的废旧电池解决方案。
5月31日,为构建动力电池绿色闭环全产业链生态圈,助力无废城市建设,四川宜宾市宣布在全国范围内率先推出危险废物数字化治理标准。据悉,“汽车后市场危废智能化管理系统”采用万物互联技术为汽车后市场产生的铅蓄电池、锂电池、废机油、废金属等十多种危险废物在贮存、收集、运输、处置环节提供数字化行业整体解决方案,实现危险废物从源头开始的治理管控和全程可溯源、可视化、信息化监管。
“对回收行业来说,下一步还要整体提升智能化水平。”付强说,要规模化应用自动化设备和机器人用于分拣、拆解和处理过程,提升监测、管理等流程的数字化水平。
陈学森表示,下一步中国有色金属工业协会将积极推进相关产品的国标、行标、团标研制工作,扩大动力电池中镍钴锂等再生原料进口渠道,发挥我国在动力电池回收方面的技术优势,缓解对矿产资源特别是进口矿产需求的压力。