“退役”后如何“新生” 新能源車動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)起步

    “今年上半年，我們動力再生公司做了9000多噸（電池），超過了去年一年的量?，F(xiàn)在倉庫里廢電池堆滿了，正在擴(kuò)產(chǎn)。”近日，在格林美（武漢）城市礦產(chǎn)循環(huán)產(chǎn)業(yè)園，格林美副總經(jīng)理、武漢動力電池再生技術(shù)有限公司（簡稱“動力再生”）董事長張宇平向上海證券報(bào)記者介紹。

    8月1日，工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司召開新能源汽車動力電池綜合利用工作座談會，由綜合利用骨干企業(yè)介紹退役動力電池回收、梯次及再生利用技術(shù)攻關(guān)、商業(yè)模式創(chuàng)新等情況。工業(yè)和信息化部相關(guān)負(fù)責(zé)人在會上表示，將研究制定《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理辦法》和行業(yè)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。

    “現(xiàn)在市場可以說是非?；鸨芏噘Y金涌入，大家都看到了千億級的市場規(guī)模，看到了星辰大海。但另一方面，動力電池回收再利用產(chǎn)業(yè)其實(shí)剛剛起步，這個(gè)行業(yè)技術(shù)難度大，要腳踏實(shí)地、扎扎實(shí)實(shí)地推進(jìn)，全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同起來，真正實(shí)現(xiàn)從綠色到綠色。”張宇平說，中國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)跑到了全球前列，但資源短缺等問題也很突出，循環(huán)再利用則可以補(bǔ)上資源短缺的短板。

    據(jù)國家動力電池溯源平臺數(shù)據(jù)分析，截至今年3月底，我國再生利用企業(yè)已資源化回收處置6.4萬噸廢舊動力電池，梯次利用已處置7016噸廢舊動力電池，并以此生產(chǎn)了780MWh的梯次產(chǎn)品。與此同時(shí)，基于動力電池產(chǎn)銷量和生命周期，預(yù)計(jì)到2025年我國動力電池累計(jì)退役量將達(dá)到108萬噸。

    鋰回收率已超90%，資源保障有底

    從多家從事動力電池再生利用的企業(yè)提供的數(shù)據(jù)看，目前鋰回收率已超過90%。有預(yù)測稱，到2050年，依靠鋰資源的回收就可以滿足動力電池儲能行業(yè)對鋰鹽的需求，進(jìn)而形成鋰資源自足內(nèi)循環(huán)和零新開采的局面。

    “邦普循環(huán)鎳鈷錳的回收率已經(jīng)達(dá)到99.3%，鋰的回收率達(dá)到90%以上。”在宜賓舉行的2022世界動力電池大會上，寧德時(shí)代董事長曾毓群表示，礦產(chǎn)資源并不是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，電池里面絕大部分材料都可以循環(huán)利用。邦普循環(huán)是寧德時(shí)代控股子公司，也是國內(nèi)領(lǐng)先的廢舊電池循環(huán)利用企業(yè)。

    “從行業(yè)來看，技術(shù)問題可以說已經(jīng)得到了解決。工業(yè)和信息化部發(fā)布的《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件（2019年本）》規(guī)定再生鋰、鎳、鈷的回收率不得低于85%、98.5%、98.5%。據(jù)我所知，一些龍頭企業(yè)的鋰回收率已經(jīng)達(dá)到90%。”江西一家從事動力電池再生利用的企業(yè)負(fù)責(zé)人告訴記者。

    2018年，工業(yè)和信息化部發(fā)布了第一批符合《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》企業(yè)名單，華友鈷業(yè)、格林美、邦普循環(huán)、光華科技和贛州豪鵬等5家企業(yè)入選，這也被業(yè)內(nèi)稱為“白名單”或“正規(guī)軍”。截至目前，白名單企業(yè)已有47家，其中近20家擁有再生資質(zhì)（部分企業(yè)擁有多個(gè)資質(zhì)）。

    據(jù)張宇平介紹，動力再生的鈷鎳回收率均已達(dá)到99%，鋰的回收比例目前在90%至92%之間，目標(biāo)是提升到95%。以公司目前的回收率測算，一噸廢舊電池的再生價(jià)值可以達(dá)到約2.4萬元（以當(dāng)前金屬價(jià)格計(jì)算），具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

    在券商研究員看來，高價(jià)值金屬回收率的逐步提升，龍頭公司試驗(yàn)產(chǎn)線的成功運(yùn)營，為動力電池再生產(chǎn)業(yè)的復(fù)制擴(kuò)張?zhí)峁┝嘶A(chǔ)，也為新能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力保障。

    一方面，動力電池回收在環(huán)保方面也有硬性要求。電池正極材料中的重金屬會升高環(huán)境的PH值，處理不當(dāng)會產(chǎn)生有毒氣體。此外，動力電池中含有的多種金屬、電解液會危害人體健康，如鈷元素可能導(dǎo)致人體出現(xiàn)胃腸功能紊亂、耳聾、心肌缺血等癥狀。

    另一方面，隨著鋰電池的需求量大幅增長，資源短缺已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要制約因素。據(jù)推算，到2030年，全球鋰需求量將達(dá)到179萬噸/年，大約是目前全球產(chǎn)能的4倍，加之電池原材料的價(jià)格也在逐漸升高，電池材料的回收對于降低新能源汽車的成本十分有利。

    在此背景下，再生資源則可以提供長期的保障。長江證券相關(guān)研報(bào)認(rèn)為，預(yù)計(jì)2030年通過回收獲得的鋰、鎳、鈷分別占同期需求量的31.4%、26.8%、29.3%。億歐智庫更是作出了鋰資源戰(zhàn)略規(guī)劃的“三部曲”預(yù)測：2030年實(shí)現(xiàn)“鋰達(dá)峰”，2040年實(shí)現(xiàn)鋰自足，2050年實(shí)現(xiàn)鋰內(nèi)循環(huán)。即到2040年，我國的鋰資源將實(shí)現(xiàn)國內(nèi)開采和使用的自給自足。到2050年，僅依靠鋰資源的回收，就可以滿足動力電池儲能行業(yè)對鋰鹽的需求，最后形成鋰資源自足內(nèi)循環(huán)和零新開采的局面。

    15分鐘完成檢測篩選，梯次利用起步

    梯次利用的市場前景極其廣闊，但目前暫時(shí)還處于商業(yè)探索期。由于當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)體系與商業(yè)模式尚不清晰，預(yù)計(jì)未來2至3年仍將處于政策規(guī)范與商業(yè)化探索期，2025年后則有望迎來大幅增長。

    資源循環(huán)再生無疑是一件令人激動的事。然而，與大眾通常的認(rèn)知不同，在專業(yè)人士看來，再生只是電池“用完”后的最后一步，在此之前，要盡可能地進(jìn)行梯次利用，做到物盡其用，“否則就不是節(jié)能的，也不是環(huán)保的。”

    張宇平打比方說，一個(gè)優(yōu)秀的運(yùn)動員，隨著年齡的增長，可能參加不了最頂級的賽事了，但也沒有必要就此閑下來，還可以做很多其他的工作。“電池也一樣，我們費(fèi)了那么多功夫，把電池做得那么好，用一次就不要了嗎？換個(gè)場景，完全可以再用嘛。”

    梯次利用是指對廢舊動力蓄電池進(jìn)行必要的檢驗(yàn)檢測、分類、拆分、電池修復(fù)或重組為梯次產(chǎn)品，使其可應(yīng)用至其他領(lǐng)域的過程。依據(jù)電池容量的衰減程度，一般分為電池包使用（電池容量大于或等于80%）、電池組梯次利用（電池使用容量處于60%至80%）和單體電池梯次利用（可用容量衰減至20%至60%）等三個(gè)階段。

    一方面，難度是顯而易見的。首先，退役電池究竟還能不能用？這就需要識別判斷。相比于新電池，退役電池的安全性和性能之間差異較大，在梯次利用前需要對電池狀態(tài)的價(jià)值進(jìn)行判斷，并評估其剩余壽命和安全性。其次，要怎么用？這背后也需要電池分選技術(shù)、重組技術(shù)以及更先進(jìn)的電池管理技術(shù)等支撐。再次，面對一致性更差的電池組，品質(zhì)和安全如何保障？在大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)前，這些問題都需得到徹底解決。

    另一方面，梯次利用的市場前景極其廣闊，如在工程機(jī)械、低速車、叉車、儲能電站、UPS甚至包括農(nóng)機(jī)、無人機(jī)等細(xì)分領(lǐng)域都可應(yīng)用。

    一些示范項(xiàng)目的成功運(yùn)營，也增加了梯次利用從業(yè)者的信心。去年7月，南京地區(qū)100臺順豐電動三輪車參與了順豐集團(tuán)與華友鈷業(yè)合作開展的鉛酸電池?fù)Q鋰電池測試項(xiàng)目。測試結(jié)果顯示，梯次利用鋰電池相較普通鉛酸電池重量輕、動力強(qiáng)、續(xù)航長、充電速度快，目前已安全行駛50萬公里。

    據(jù)華友鈷業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，近年來，公司打造了“城市智慧能源互聯(lián)網(wǎng)梯次利用”服務(wù)模型，積極推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、新能源儲能等領(lǐng)域的梯次鋰電池應(yīng)用，包括5G無人物流車、外賣或快遞電動車、城市環(huán)衛(wèi)電動車、通信備電產(chǎn)品、冷庫備電、數(shù)據(jù)庫備電、儲充一體化等應(yīng)用場景，已在北京、上海、深圳、廣州等60多個(gè)城市運(yùn)營。

    需求引導(dǎo)著市場供給，也激勵(lì)了技術(shù)的進(jìn)步。“現(xiàn)在我們15分鐘就可以完成檢測，按照傳統(tǒng)的辦法，每個(gè)電芯要3個(gè)小時(shí)。”張宇平介紹，基于前期搜集的動力電池大數(shù)據(jù)，公司嘗試構(gòu)建了多個(gè)數(shù)據(jù)模型，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來自動判別識別，提高檢測效率。通過“體檢”的電芯，將會與同等規(guī)格的“小伙伴”，被重新組裝成新的電池包，進(jìn)行梯次利用。

    巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是推動行業(yè)進(jìn)步的源動力。華友鈷業(yè)總裁助理、華友循環(huán)總經(jīng)理鮑偉介紹，回收行業(yè)通過梯次利用和再生利用，使鋰電池的全生命周期的成本降低了20%以上。

    “梯次利用暫時(shí)還處于商業(yè)探索期。”一位接受采訪的券商研究員介紹，由于當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)體系與商業(yè)模式尚不清晰，預(yù)計(jì)行業(yè)未來2至3年仍將處于政策規(guī)范與商業(yè)化探索期，2025年后則有望迎來大幅增長。

    以創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級，從綠色到綠色

    新能源汽車產(chǎn)業(yè)，中國有先發(fā)優(yōu)勢。動力電池產(chǎn)業(yè)，中國產(chǎn)能占據(jù)全球一半以上，規(guī)模優(yōu)勢明顯，技術(shù)上也處于全球領(lǐng)先。如果再把回收再利用這個(gè)環(huán)節(jié)做好，就可以形成完整的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)，真正實(shí)現(xiàn)從綠色到綠色。

    行業(yè)前景廣闊，梯次利用示范效應(yīng)逐步獲得認(rèn)可，再生技術(shù)已取得突破，但背后面臨的問題也不能忽視。“從回收體系的建設(shè)，到拆解和梯次利用，最后到再生，幾個(gè)大的環(huán)節(jié)，可以說都還處于起步階段。”有接受采訪的業(yè)內(nèi)人士表示，近兩年受鋰電上游原材料價(jià)格大漲等因素影響，一些看到“錢景”的資本大量涌入，“不能急功近利，而是需要扎扎實(shí)實(shí)做好產(chǎn)業(yè)生態(tài)。”

    記者綜合多位采訪對象的觀點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的壓力或者動力至少來自三方面。

    首先，海外已經(jīng)出臺相應(yīng)的法規(guī)。歐盟新電池法于2022年1月1日正式實(shí)施，到2030年，新電池法要求電池生產(chǎn)中Co（鈷）、Ni（鎳）、Li（鋰）的再生材料使用量占比不得低于12%、4%、4%；到2035年，Co、Ni、Li的再生材料使用量占比不得低于20%、12%、10%。

    “在此背景下，中國電池企業(yè)也必須加大再生材料的使用，加強(qiáng)相應(yīng)的供應(yīng)鏈建設(shè)，不然就會被擋在門外。”億緯鋰能相關(guān)負(fù)責(zé)人稱。2021年8月，億緯鋰能與格林美簽署《10000噸回收鎳產(chǎn)品定向循環(huán)供應(yīng)合作備忘錄》。自2024年起，格林美承諾向億緯鋰能供應(yīng)每年1萬噸以上的回收產(chǎn)出鎳產(chǎn)品，合作期限自產(chǎn)品供應(yīng)開始延續(xù)10年，且可根據(jù)需要進(jìn)行數(shù)量增加和合作期限的延長。

    其次，從國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀來看，原生資源無法滿足生產(chǎn)的需要。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國鎳、鈷資源儲量較小，與我國巨大的新能源汽車市場不相匹配，目前九成以上的鎳、鈷資源仍需進(jìn)口。雖然鋰的儲量相對鎳、鈷資源較為充足，但面臨鋰礦開采難度大、礦品品位低等因素的制約，鋰資源產(chǎn)能有限，導(dǎo)致目前七成以上的鋰資源仍需進(jìn)口。

    此外，受原材料漲價(jià)等多種因素影響，近年來國內(nèi)資本大量涌入動力電池回收再利用行業(yè)，不僅容易造成資源浪費(fèi)，還會破壞生態(tài)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年我國動力電池回收利用相關(guān)企業(yè)注冊量增長至2.4萬家。GGII數(shù)據(jù)顯示，2021年全國鋰電池理論退役量達(dá)51.2萬噸，實(shí)際回收廢舊鋰電池29.9萬噸，這意味著大批廢舊電池流入了并不具備處理能力的中小企業(yè)手中。

    “行業(yè)還沒完全發(fā)展好就開始‘內(nèi)卷’了。”中國工程院院士孫逢春日前表示，要謹(jǐn)防回而不收、收而不用、收而濫用等問題。

    “一定要沉下心來，扎扎實(shí)實(shí)做研發(fā)，真正提升技術(shù)來推動行業(yè)的進(jìn)步。”張宇平說。據(jù)他介紹，動力再生目前聚集了10多名博士，圍繞動力電池的梯次利用和再生等進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。“以鋰為例，如果回收率能提升一個(gè)百分點(diǎn)，每噸（廢舊電池）的再生價(jià)值就可以提升幾千元。”

    而回收率的進(jìn)一步提升，還需要全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同，比如從電池設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到后續(xù)的回收問題。8月3日，中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟在武漢召開“動力電池可制造易回收的技術(shù)研討會”，產(chǎn)業(yè)鏈上的數(shù)十家企業(yè)共同探討將循環(huán)理念植入電池設(shè)計(jì)制造等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提升產(chǎn)品的一致性，降低回收再利用的難度。

    “新能源汽車產(chǎn)業(yè)，中國有先發(fā)優(yōu)勢。動力電池產(chǎn)業(yè)，中國產(chǎn)能占據(jù)全球一半以上，規(guī)模優(yōu)勢明顯，技術(shù)上也處于全球領(lǐng)先。如果再把回收再利用這個(gè)環(huán)節(jié)做好，就可以形成完整的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)，真正實(shí)現(xiàn)從綠色到綠色。”接受記者采訪的專家表示，動力電池材料的循環(huán)再造，是推動我國從新能源產(chǎn)業(yè)大國走向新能源產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國的關(guān)鍵，只要規(guī)范有序發(fā)展，前景光明、空間廣闊。