动力电池回收痛点及破局之道.docx

动力电池回收痛点及破局之道一、动力电池回收产业发展背景： 中国从2009年开始推广应用电动汽车至今，已超过7年时间。随着近年来我国新能源汽车推广使用数量的快速上升，动力电池陆续开始进入大规模报废期。日前，工信部发布了新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法，此后，国务院办公厅又印发生产者责任延伸制度推行方案（以下简称方案），倡导绿色制造，保护生态环境，其中对汽车生产和动力电池回收提出具体要求。 中国目前已具备技术能力强、环保水平较高的镍氢电池、锂电池回收利用企业。部分已在汽车动力电池拆解、回收利用上开展了大量工作，积累了实践经验；于此同时，为适应新能源汽车大规模推广带来的市场需求，一些科研院所正积极开展动力电池回收利用工艺研究，并联合企业开展商业化探索。 二、动力电池回收产业市场预测： 动力电池回收场景来源于新能源车的推广，市场盘子取决于新能源汽车整体情况。据中国汽车工业协会数据统计，2015年新能源汽车产量达34.05万辆，销量33.11万辆，同比分别增长3.3倍和3.4倍。2016年，中国新能源汽车销量达50.7万辆，同比增长超过50%，其中，新能源乘用车销量达32.9万辆。中国新能源汽车销量在整个车市的占比达到1.8%，保有量接近100万辆。 中国新能源汽车在销量、销量占比、保有量等方面均保持着世界第一的地位。同时，据中国电动汽车充电基础设施促进联盟统计，我国公共类充电桩建设、运营数量接近15万个，相较于2015年末的4.9万个增加2倍以上，中国也已成为充电基础设施发展最快、保有量最大的国家。 预计2017年我国新能源汽车销量将达80万辆，其中乘用车销量占比将从去年的65%提升至70%左右。 伴随新能源汽车的发展，车用动力电池的需求量和报废量将与日俱增。预计到2020年，中国汽车动力电池累计报废量将会达到20万吨的规模。 作为新能源汽车的核心零部件，动力蓄电池出货量持续高增长。按照相应的报废标准，2015年国内报废动力电池累计为2万4万吨，对应的电池回收率仅2%。根据中国汽车技术研究中心的预测，到2020年，我国累计报废动力电池将达12万20万吨。 业内预计，废旧动力蓄电池回收市场将从2018年开始暴发，当年即可达50亿元规模；到2020年和2023年，废旧动力蓄电池回收市场规模将进一步增长至136亿元和311亿元。结合汽车报废年限、动力电池寿命等因素，对电动汽车动力电池报废量进行了预测，到2025年中国电动汽车用动力电池年报废量或可达到35万吨的规模。 三、相关政策法规盘点： 随着近年来中国新能源汽车推广使用数量的快速上升，部分动力电池开始进入报废期。政府高度重视动力电池回收利用，已经开始研究制定相关政策和标准。日前，工信部发布了新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法，此后，国务院办公厅又印发生产者责任延伸制度推行方案（以下简称方案），倡导绿色制造，保护生态环境，其中对汽车生产和动力电池回收提出具体要求。盘点历年政策，要求愈发具体，为产业发展指明了方向。 目前，专门进行动力电池回收企业有邦普集团、格林美、金泰阁、芳源环保、江门市长优实业有限公司等。 四、动力电池回收企业及模式盘点： 梯次利用方面，国家电网、中国电科院、北汽新能源、普莱德等进行了梯次利用、商业储能等示范。 （一）动力电池回收工艺 针对废旧动力电池回收的需求，目前代表性的主要有邦普公司的定向循环工艺和格林美公司社会集散与企业收购相结合的模式。 A：定向循环工艺（邦普为代表）：产品废弃物再生资源原产品 首先通过物理拆解得到电池单体，之后切割得到外壳、电芯；之后电芯部分球磨、破碎、热解、浸出等预处理工艺得到镍、钴、锰、锂的精料溶液，之后经特制萃取剂萃取，可将Li离子萃出。剩余镍钴锰通过化工盐和煅烧等手段制备镍钴锰酸锂三元材料。 此种镍钴锰综合回收率达98.5%，经济性显著。 B：动力电池材料再合成工艺（中科院过程所、中南大学、哈工大为代表）：机械拆解粉碎分选分别处理材料修复电池再制造。 以中南大学为例，在自动化程度较高的情况下（已经建立中试线），废旧电池壳体分解为电解液、隔膜、铜粉、铝粉、正极废粉、负极废粉。其中，电解液以混合溶液形式回收，正负极材料进行材料修复，最终重新修复为电池能用的材料。 回收率方面估算：铝合金外壳、铜块、铜粉、橡胶、废塑料、不锈钢都有95%及以上的回收率，磷酸铁锂、铝粉、石墨也具有90%-93%的回收率。 经济性方面估算：毛利率33.4%，净利率25% C：格林美对电池等含镍钴废弃物采用向社会集散采集收购和向企业收购相结合的回收模式。 区域部点，培育个体收购商建立废旧电池回收体系 企业收购模式：废料搜集深度循环深加工； D：江门市长优实业有限公司，采用机械+湿法工艺，生产球形氢氧化镍，镍钴锰氢氧化物等。 E：其他进展： 国网北京市电力公司、北京工业大学、北京普莱德建立的汽车动力电池梯次系统利用及回收示范线开始运营，实现了动力电池利用效率最大化及环保回收。在电动场地车、电动叉车、电力变电站直流系统上进行改装示范，经实测电池性能优于铅酸电池，建于北汽新能源基地的废旧锂电子动力电池回收示范线，处理能力达到日均100颗电芯，利用再生法正极材料回收利用率达85%以上，锂电芯回收率80%以上，极片的铜箔、铝箔回收率达99%，同时电解液可进行无害化处理。 五、动力电池回收的痛点： （一）市场混乱，劣币驱逐良币 国内法规对电池回收企业有严格规定，需要申请许可证，才能从事废旧电池回收和处理。由于技术和资金所限，真正具有资质的企业并不多。相反，许多个人和无资质企业，不仅技术落后，而且不顾环境污染处理废旧电池，任意排放。他们以更高价格回收电池，不仅扰乱本来就不成规模的市场，而且埋下极大的环境和安全隐患。中国汽车报记者就了解到，一些打着梯次利用旗号的贸易商往往以高价向整车厂购买动力电池，回收后直接人工拆解，然后变卖用于老年代步车、捕鱼机甚至手机充电宝。 （二）渠道难题，体系是关键 车企能否通过其售后渠道把电池收回来，是行业面临的一个主要问题，因为电池卖出后产权属于用户。从某种意义上说，把其从用户手中收回来，比后续处理还要难。如果电池的流向是非正规处理企业，或被不恰当地处理，风险不可控，因此回收环节应在体系建设管理中放在第一位中国汽车技术研究中心汽车产业政策研究室副主任黎宇科 （三）市场待培育，目前难以产生规模效应 在2015年之前，毕竟新能源电动车销量非常有限，目前可回收利用的电池有限，导致企业难以形成规模化效应。 （四）废旧电池利用成本高于采购新电池 成本高昂高于新电池无疑是核心挑战。报废电池检测、拆解、再成组、维护等成本甚至比采购新电池还高，拆解回收电池内的金属物质也是一样，目前比采购碳酸锂等纯原材料的价格还要高。 援引电动汽车百人会的说法，一家采用机械法和湿法回收废旧磷酸铁锂电池的公司，回收处理1吨废旧磷酸铁锂动力电池的成本为8540元，而再生材料的收益仅8110 元，亏损430元。由于锂离子电池回收技术路线比较复杂，回收工艺成本高，而除三元系正极回收价值高外，像锰酸锂、磷酸铁锂系正极回收价值偏低。邦普就面临这种考验。余海军介绍称：“退役电池的机械拆解成本高；化学分解难度大，研发成本高。” 六、通过经济性分析看破局之道： 抛去政策性因素和社会其他因素，单就看这门生意，赚钱的关键点，还是在降低成本的技术和能力。本报告试图通过对比格林美和华友钴业进行分析。 锂电池回收技术是否能够达到电极材料制造商对原材料纯度（性能）要求； 锂电池回收技术成本及营利性需求是否额能够满足电池制造商对原材料成本要求； 以上市公司格林美为例，主要对上述第二个问题进行粗略测算； 废弃电子产品回收业务情况（单位，百万元人民币） 钴镍废弃回收业务的毛利率随着业务量的增长逐年降低，并且稳定在22%左右； 电子废弃回收业务的成本情况 钴镍回收业务的成本70%左右来自废弃物原料的购买； 根据公司2009年上市披露的招股书，公司约xx%的钴镍产品来自于再生资源； 对依赖回收资源技术企业（格林美）钴产品业务的毛利率与矿产依赖性企业（华友钴业）的钴产品业务的毛利率进行对比： 钴和镍物理化学性质非常相似，工业级别高精度的分离壁垒较高。从上表中可看出，代表回收技术的格林美在钴产品方面的毛利率优势正在逐步被削弱直至与矿产消耗性企业持平。 单就这方面可以看出，破局之道，一方面在于电池回收企业要整合渠道，扩大产能；一方面在于要提升相关产品的纯度；同时，还要及时水平，不断降低工艺成本。 动力锂电：回收破题如何落地？动力锂电池回收，目前已经成为政、产、研、用四方关注的一大焦点，这一问题能否顺利解决，将直接关系到我国新能源汽车推广目标能否顺利完成，也关系到新能源特别是纯电动汽车能否保持其在我国能源革命中的战略地位。早在2006年，国家工信部、科技部和原国家环保总局联合出台汽车产品回收利用技术政策规定，就明确提出电动汽车（含混合动力汽车等）生产企业要负责回收、处理其销售的电动汽车上的蓄电池，并要求将废蓄电池等危险废物交给有资质企业进行处理。这也是我国较早对电动汽车报废电池处理出台的政策法规。2014年12月，财政部等四部委就联合下发关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知（征求意见稿），其中明确汽车生产企业作为动力电池回收利用的责任主体，负责动力电池的回收。2016年12月，工信部组织编制了新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法（征求意见稿）。再次明确鼓励汽车生产企业、电池生产企业、回收拆解企业与综合利用企业等通过多种形式，合作共建、共用废旧动力蓄电池回收利用网络。2017年2月初，工信部、商务部、科技部联合发布关于加快推进再生资源产业发展的指导意见，提及“开展新能源汽车动力电池回收利用试点，建立完善废旧动力电池资源化利用标准体系，推进废旧动力电池梯级利用”。一系列政策相继出台，体现出国家层面对动力锂电池回收工作的重视。如果说2006年的汽车产品回收利用技术政策只是对动力锂电池回收的“未雨绸缪”，那么时隔11年后的关于加快推进再生资源产业发展的指导意见算得上是对动力锂电池回收的“系统部署”。但在实际运行中，动力锂电池回收却并未真正实现“产业化”落地。通过分析不难看出，未能“产业化”落地的首先是责任主体。上述政策中，均明确了动力锂电池回收的责任主体为汽车生产企业，但目前很多新能源整车企业并未真正承担起“主体”的责任，其中一个重要原因是首批批量销售的新能源汽车，其动力电池还未进入大规模报废期。没有实际应用，一切都是“纸上谈兵”。尽管目前已有北汽新能源、长江汽车等开始着手布局动力锂电回收，但回收的电池数量较少，难以形成产业化经验，这让整车企业的回收布局看上去还都处于“构想”阶段。尽管如此，很多构想还是“看上去很美”。如北汽新能源计划利用其到2020年建成的312个遍布全国的独立的新能源汽车销售、服务网络，通过消费服务政策创新促进退役动力电池的规范回收，并以换点出租车为基础，实践动力电池充换电、维保、检测、梯次利用的全生命周期运营模式。谁生产，谁负责。说到底，动力锂电池的回收主体是整车企业，但真正进行循环利用并不是整车企业的强项。而作为电池提供商的动力电池生产企业，在这方面似乎显得责无旁贷。实际上，电池企业在这方面，有着比整车企业更具体的回收路线图。具有循环产业链的比亚迪，既是电池生产着，也是整车制造者，其在动力锂电池回收方面具备天然优势，因此布局也较早。为此，比亚迪设立了专门的回收检测体系，从电池回收到筛选检测、梯次利用，再到最后的拆解回收都可在自有或合作的工厂进行，动力电池回收链条基本形成，也为其他企业布局动力电池回收提供了有益的参考。此外、CATL、国轩高科、中航锂电、沃特玛、比克等知名电池生产企业，也都提前实现了在动力锂电池回收方面的完整布局，将自身产品进行回收检测后，梯次利用至分布式储能或小型动力系统中，再运往电池回收企业进行拆解。然而这种企业内部的循环链条布局始终属于“单打独斗”，一个电池厂对一个或多个整车厂的回收模式，对于国内上百家整车厂和电池厂，以及后续面临的以“GWh”为单位计算的动力电池报废量来说，都将会力不从心。如何在全产业链条中形成有价值的回收产业链，才是值得整车、电池、回收企业三方认真考虑的。对于这方面，一些企业的有益尝试，也为我们打开了一条新思路。超威集团涉足动力锂电业务时间并不长，但其设计研发的48伏“一度电标准模块”，很好地解决了梯次利用电池的一致性问题，通过标准化的电池包，代替一致性存在问题的电芯，让后续的梯次利用更为简便。同时，超威集团还提出了以第三方电池售后服务平台的形式，推动电池后市场及梯次利用的构想，通过第三方公司，将整车厂和电池厂联系在一起，并由第三方公司提供电池的维保服务和后续的回收运输处理，将回收链前端整合，确保回收电池来源的可靠性。尽管超威集团这种“以服务促回收的模式”还在尝试摸索中，但联合全上下游的思路，也让我们看到动力电池回收形成产业价值链的可能。然而在学者们的眼中，价值链只是一方面，更重要的是如何回归回收的初衷绿色环保。在锂电池回收方法中，目前国内常用的为湿法工艺，即将锂离子电池在酸溶液中进行不同处理，从而提炼出不同的金属元素。但传统湿法工艺由于元素提取有限，废弃溶液往往会对环境产生新的污染，同时进行相关无害化处理也将花费较高成本。如何让锂电回收处理更环保、更经济，国内一些科研机构进行了很多尝试。江西理工大学副校长、清华大学教授徐盛明提出，通过增加在锂电池原料回收处理前