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文档简介

1、动力电池回收痛点与破局之道一、动力电池回收产业开展背景:中国从2021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方法?,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。局部 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

2、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。、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,2021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。2021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到达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根底设施促进联盟统计,我国公共类充电桩建设

3、、运营数量接近15万个,相较于2021年末的4.9万个增加2倍以上,中国也已成为充电根底设施开展最快、保 有量最大的国家。预计2021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眩右。伴随新能源汽车的开展,车用动力电池的需求量和报废量将与日俱增。预计到2021年,中国汽车动力电池累计报废量将会到达20万吨的规模。万盹+钾电池*池30,0流020.015-010,05.00.090呂21.2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2022 023 2021 2025电动汽车动力电池报废扯预测作为新能源汽车的核心零部件,动力蓄

4、电池出货量持续高增长。按照相应的报废标准,2021年国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,至U 2021年,我国累计报废动力电池将达 12万20万吨。业预计,废旧动力蓄电池回收市场将从2021年开始爆发,当年即可达 50亿元规模;到2021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到达35万吨的规模。、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,局部动力电池开始

5、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方法?,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,为产业开展指明了方向。筒介20211月«生产著羞任延悴制度惟行方案?在新能源汽车领域提甜建立电动汽车动力电国势院油回收利用燼系的要求,确8废旧电池觀范回收利用和平安处置*?新能醺汽车动力菖电池 冋也利用管理音行方法办明隔了动力蓄电曲的回收恵那么.強调要落实 工信部生产酋盂任延伸制

6、度由汽车生产企业桑担动力蓄电池回收利用主休畫任。201G 牟2月?新館源汽牟嗟旧动力蓄 电油媒合利用行业标准条 件和?新能源汽牟废旧 动力蓄电池塚合利用行业 标准公告管理暫行方法?瓷标准祭m 对塚合利用企业前企业布局与 顷目建设祭件规模* 曲和工苕.資源综 合利用眾能託环現际护要洪产品陕星和 脱业教育宝全生产.睨业健康和壮会蛊彳壬 工信部右面对企业提出相应要农。昭芬沬?适用所有类燮新話馮汽车带田或力蓄电池徐合利用企业.企业j多自關那么进行 申请。2021旧?电动汽车动力蓄电迪回 收利用技术政策2021年 版芨改委*工 信部*环保 部.商务 部*质检总 局開确动力电池回收利用的売住主体r指导相

7、关企业建亚上下游企业联动的动力电迪回收 利用体系f防止行业无原发屈。对电动汽车 动舟电油设计生声.回收.梯次利用.再生 利用等方闻均做出了规定。提出了促迅动力 蓄电迪回收利用的政策措施年?关于加快新能源汽车惟 广应用的指导意见?国务院在亠抓快售后效劳轉痢1设“坏詩r提出"硏究制左动右电回收利用iEfc错,探索 利用基金*押金*强制回收等方武促逬废旧 动力电池回收f建立饉全廳旧动力电5ft龍环 利用体系2Q12 年?昔離与新能源汽3 业 开展规划20212021 年?国务院五疋点任劳之一:站1匾动力电他梯圾利用和回收管程200今年©耕能溥汽车生产企业及 尹品准入苣删那么?斯能

8、源汽车生产企业准入条件廉审查要菠应 当建立完整的文件化的销害和售后效劳管理 体聚f包括整车和癱部件如电迪回收 并肓能力实施。2006 年?汽牟产品回收制用授术发改養*科 技部和嗥国 亲环保总局电动汽车舍混合动力汽车等生尹企业襲 戾责回收、世理冥销售的电功汽车的蕃电 迪":要求将废蓄电池等危险傻物交洽有资底企业 进行辿理。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 长优实业等。四、动力电池回收企业与模式盘点:梯次利用的目标市场 E-Car电池包的梯庆利用低卿节车販懈托车兗电站悔褪裔业尾稿瞬斬饱砸陛盹梯次利用的技术要求如何控制退役电池包的品质和平安呢?技术

9、要求1一 一藝立大誑樹月廉统平台研发聊数 据系统c殆芯左奎性前砂1|邮龄卿t1型固曲业叩心梯次利用方面,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。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;之后电芯局部球磨、破 碎、热解、浸出等预处理工艺得到镍、钻、锰、锂的精料溶液,之后经特制萃取剂萃取,可 将Li离子萃出。剩余镍钻锰通过化工盐和煅烧等手段制备镍钻锰酸锂三元材料。此种

10、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%与以上的回收率,磷酸铁锂、铝粉、石墨也具有90%-93%勺回收率。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

11、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:废料搜集一一深度循环一一深加工;D江门市长优实业,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:国网市电力公司、工业大学、普莱德建立的汽车动力电池梯次系统利用与回收示线开始运营,实现了动力电池利用效率最大化与环保回收。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,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线,处理能力到达日均100颗电芯,利用再生极材料回收利用率达85%次上,锂电芯回收率 80%上,极片的铜箔、铝箔回收率达99%同时电解液可

12、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平安隐患。?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置动力电池,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 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

13、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2021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。四废旧电池利用本钱高于采购新电池本钱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、维护等本钱甚 至比采购新电池还高,拆解回收电池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,

14、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本钱为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拟复杂,回收工艺本钱高,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本钱高;化学分解难度大,研发本钱高。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,还是在降低本钱 的技术和能力。本报告试图通过比照格林美和华友钴业进行分析。锂电池回收技术是否能够到达电极材料制造商对原材料纯度性能要求;锂电池回收技术本

15、钱与营利性需否额能够满足电池制造商对原材料本钱要求;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20212021J01320212021营业牧人884.47425.25&0.75S52.51613.9133042141.2233.01 n毛利润24352270.5694.0347.S627,74毛和車22.2230.5922.30CAGR (%)23.921073?124,90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本钱情况单垃f元工程am皐2Q14 年車比2.96 亂 70.032

16、,225. $21, 033.5113. m应n筍簿炼含 柯曲业HL 302.96639. sn9.SL 72%126.376-. 336.212.9S*9化紀虫IIL39攵唤29 W727. 311.565.9?340, 42?. 357.1731.那權布砖稱综合 剧冊业含计1.210. BS3,766.5?iso. cxn5 1S4.L1&39钴镍回收业务的本钱 70%左右来自废弃物原料的购置;根据公司2021年上市披露的招股书,公司约 #%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比照:2021202

17、120212021营业臥2276,691715.04145&44125S441956,291450.41259.71* 114235毛利率%14,0715.43钻和镍物理化学性质非常相似,工业级别高精度的别离壁垒较高。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; 方面在于要提升相关产品的纯度;同时,还要与时水平,不断降低工艺本钱。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

18、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。2021年12月,财政部等四部委就联合下发?关于 2021-2021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。2021年

19、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 方法?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。2021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 业开展的指导意见?,提与“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,表达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

20、业开展的指导意见?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“设想阶 段。尽管如此,很多设想还是“看上去很美。如北汽新能

21、源方案利用其到2021年建成的312个遍布全国的独立的新能源汽车销售、效劳网络,通过消费效劳政策 创新促进退役动力电池的规回收,并以换点出租车为根底,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

22、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,动力电池回收链条根本形成,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,对于国上百家整车厂和电池厂,以与后续面临的以“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,也为我们翻开了一条新思路。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

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