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电池回收“机关”重重

2019-09-23陈秀娟

汽车观察 2019年8期
关键词:梯次蓄电池动力电池

陈秀娟

如何有效地解决电池回收问题,迫在眉睫。

电动汽车的快速发展带动了动力蓄电池的装机量。数据显示,2018年我国新能源汽车动力电池装机总量为56.89GWh,环比增长49.94%。这也衍生了电池退役回收的问题。据预测,2018年-2020年,全国累计报废动力蓄电池将达12万吨-20万吨;到2025年,动力蓄电池年报废量或达35万吨。如何对退役动力蓄电池进行合理回收,是整个行业需要探讨的一个重要课题。

记者注意到,2019年7月8日,北京市经济和信息化局发布了京津冀地区18个新能源汽车动力蓄电池回收利用试点示范项目名单,涵盖了回收体系建设、基站储能试点、梯次利用工厂建设、电池包智能拆解、电池全生命周期产业链建设等。

作为我国新能源汽车推广的重点区域,2018年京津冀三地有3466吨动力蓄电池退役,预计2019年将有6483吨,2020年将达到10446吨。

这些示范项目名单的公布也释放了一个信号:国家正鼓励、支持动力电池回收产业。

那么,在现阶段,整个动力电池回收行业网点分布情况如何?整个回收工作处于什么阶段?面临的行业难题有哪些?未来方向是怎样的?《汽车观察》记者对中国电池联盟综合部主任杨清雨进行了专访,共同探讨这些问题。

两条回收线

一般来说,动力电池回收产业链包括电池回收、梯次利用、预处理、材料再利用等多个环节。对于退役的电池来说,它的出处是怎样的呢?

杨清雨告诉记者,退役电池的回收利用整体可以分为两条线:一条是梯次利用,另外一条是拆解再利用。

对于梯次利用这条线,相关企业只需要把退役电池的外壳拆掉、留模组,然后卖给下游的梯次应用环节企业,比如低速物流车企业、储能企业。

具体说来,在梯次利用这条线,对于退下来的电池,回收企业首先会对其先进行检测筛选,主要是检测电池的性能如何。因为这些电池里面是由一个一个的小电池组成,在用过之后,单个电池性能会不一致,这对整包、模組性能有影响。然后梯次去筛选,比如测单个电池的电压、电流等,看哪些是可以梯次利用的,然后会把能再利用的筛选出来。这是第一步。

第二步,在检测筛选完后,回收企业会对电池的外包进行拆除再重组。目前来看,梯次利用多数情况下采用模组级别的应用会相对多一些。“因为整包里面的电池很多,有些单个电池性能不一定达标,再加上整包比较大,如果用在一些像电动车、路边的电灯上,这种小规模储能可能就不太合适。再比如,一个大的公交车上可能只能承载上百度电,直接将整包电池放上去肯定是不合适的,所以,一般都会将回收的电池拆成一个一个小的模组,之后对模组进行再重组。”杨清雨解释说。

“电池由电芯、DMS管理系统等几个部分组成,其实梯次利用是把性能大体一致、循环寿命差不多的电池放在一起,对它进行串并联,再给它一个重组的过程。梯次利用的再重组会形成一个模块化的东西,实际上重组后就变成一个新的集成,然后再将其去储能、装在电动车上或者放到其他的应用上。”杨清雨总结说。

对于拆解再利用这条线主要分成两大步骤:一个是预处理环节,从电池到废料粉;另一个是材料再利用环节,将废料粉再利用冶炼。

目前绝大多数拆解再利用企业的流程是把退役电池直接放到机械里进行破碎,破碎后将包括隔膜、电解液等在内的物质混在一起再进行筛选。通过各种各样的筛选方式,把不同的材料分离出来。有的有机部分可能烧掉,有的将它烘干处理。一般来说,隔膜和负极的应用价值不是很大。

由于拆解企业选择的设备不一样,工艺不一样,筛选出的产物也是不太一样。一般能够分离出铜粉、铝粉、正负极粉三大类物质,有的企业会把负极粉单独分离出来,有的企业会把隔膜也单独分离出来。

有的企业只做前面部分的处理,将分离出的废粉直接卖给相应的冶炼企业,而分离出的铜粉、铝粉、正负极粉对他们来说本身就是产品。

冶炼企业将回收的废粉也可以再利用,目前国内基本都采取湿法冶炼,把废粉里的锂、钴、镍这些金属元素萃取出来之后做成如硫酸盐、硫酸钴、硫酸镍等,硫酸盐本身是电池的正极材料前面的原料。还有的冶炼企业会把这些萃取出来的金属元素做成氢氧化物,比如氢氧化铝、氢氧化镍、氢氧化钴,这些是三元正极材料的前驱体。

31省回收网点分布

采访中,杨清雨告诉记者,根据去年统计的数据来看,带有回收经营范围的企业在全国大概注册的有400多家(包括部分已注册但并未实际运行的企业)。

目前主要布局电池回收的有材料企业、主机厂、电池厂和其他回收企业。

整体来看,回收网点地域分布广泛,基本涵盖国内所有省级行政区。根据数据统计(数据截至2019年1月),回收网点分布在31个省市的324个地级市,涵盖了除港、澳、台以外国内所有的省级行政区。

从地域分布上来看,沿海地区分布相对密集。其中,网点申报数量超过100个省级行政区有广东、浙江、江苏、上海、山东,均是东部沿海地区。其中,山东省公开网点有126个,占比6.07%;上海市公开网点有133个,占比6.40%;浙江省公开网点有189个,占比9.11%;广东省公开网点有272个,占比13.11%江苏省公开网点有171个,占比8.24%。

另外,研究发现,新能源汽车企业正在积极申报布局动力电池回收网点。从企业申报的数量来看,合资和外资品牌申报网点数量较多。根据数据统计,申报超过100个网点的企业分别是吉利汽车、宝马汽车、金龙汽车、广汽丰田、上汽大众、广汽三菱。其中,只有吉利汽车、金龙汽车是自主品牌。

一般来说,对于上游的市场部分,京津冀、长三角、珠三角,这些地方回收的需求比较迫切。对于中下游的材料企业,湖南的冶炼企业比较多。

两大回收驱动力

400多家注册回收企业并不是一个小数字。究竟是什么力量驱动这些企业涌入电池回收行业?

在杨清雨看来,之所以有大量的企业涌入回收行业驱动力主要有两个:

第一,政策驱使。

目前,相关回收政策已形成网点信息公开机制,并推进企业回收网点建设。

此前,国家工业和信息化部、科技部、环境保护部(现生态环境部)、交通运输部、商务部、质检总局、国家能源局联合印发的《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》中也曾明确提出,将继续鼓励汽车生产企业、电池生产企业、报废汽车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渠道。

截至2019年2月,工信部已经公布3204个回收服务网点的相关信息。同时,《汽车行业绿色供应链管理企业评价指标体系》将动力电池回收网点建设作为重要评价内容之一,相关评分占比10%。

对于地方来说,京津冀、广东省、浙江省、四川省四个地区率先出台各自的动力电池回收试点工作实施方案。这说明各个地方的试点工作已经逐步进入实施阶段。

不难看出,无论是国家政策还是地方政策都比较支持电池回收网络建设这件事情。

第二,市场前景驱使。

有些企业认为这是动力电池产业链上最后一块“蛋糕”。动力电池退役后会产生价值,这些企业不仅看到了梯次利用电池的使用价值,还看到了电池拆解后的材料价值。

材料企业多布局电池再利用部分,可以拓展原料来源,平衡原料成本,加上2017年到2018年材料上涨促进了拆解回收企业的布局;主机厂、电池厂布局多为梯次利用,可以有效提高电池全生命周期的使用价值。

“现在有的企业确实还是能够通过其他的方法来盈利,比如前期回收企业将可梯次利用的电池回收后卖给下游企业,将来等这个电池彻底用完需要报废的时候再对其进行回收,然后对其处理完之后再以材料的形式卖出去。当然可能有不同的方式处理。”杨清雨举例说。

杨清雨强调,不论是什么原因进入回收行业,其实现在很多企业实际上只是一个布局阶段,也就是先把这个事情运作起来,把上下游先打通,合作起来,等到两三年之后,当量真正起来时才有可能看到利润。

目前来看,动力电池回收的产能没有完全利用上。

三大回收难题待解

杨清雨指出,虽然国家颁布了试点工作,关于电池回收其实依然是一种探索,整个行业目前处于布局的階段。

正是如此,此前,就曾有专家对我国动力电池回收市场表示过担忧,“动力电池回收市场乱象丛生,目前尚未形成完善的回收体系,商业化模式还在不断探索,如小作坊式的非正规回收渠道混迹其中,极大地扰乱了市场健康发展的秩序。同时,也极有可能存在较大的环境污染风险。”

对于电池回收的难题,杨清雨也表达了类似观点。他指出,目前电池回收有三大壁垒:

第一,动力电池退役后,其去向不可控。

据统计,2018年我国动力电池退役报废的总量达7.4万吨,动力电池回收量仅为5472吨,只占报废动力电池总量的7.4%,动力电池回收率远没有达到预期,这其中就不乏有一些废旧动力电池流入非正规回收渠道。

据杨清雨介绍,关于车主如何处理废弃电池,现在一般分成两个部分:目前大部分的电池都还属于在质保期内的电池。对于质保期内的电池,车主交到4S店,通过4S店经销网络交给车企,车企再交给电池厂处理。也就是说在质保期内出现相关问题的电池,最后找到电池厂家处理就可。

另外一种是超过质保期的电池,这些电池在目前动力电池回收中面临着较大难题。“车企对于这部分的电池是希望能收回来,因为相关政策有规定,生产者责任制已经要求必须让这些电池能够有明确的去处,否则这个责任会归到车企头上。但事实上,2017年到2018年间,由于材料价格的上涨,很多回收企业花钱去收购退役电池来做加工处理。再加上本身电池价格比较高,有些消费者不一定直接交给车企去处理,他有可能自己处理了。另外,对于一些比较大的运营商(如公交公司、出租车公司、租赁企业)来说,由于这个电池价格很高,他们可能直接将退役电池卖给回收企业。”杨清雨举例说。

“如何把个人的电池运输到相应的回收点?是各个省自己去建回收点还是区域去建,还是全国统筹去建,这个还在探索中。”杨清雨说。

显然,废旧动力电池在经销商、消费者和二手回收市场之间多次转手,飘忽不定的“行踪”加大了溯源难度。另外,在终端市场,4S店作为动力电池回收的重要渠道,近年来的回收数量并不可观。

第二,电池回收的成本高、利润空间有限。

杨清雨给记者算了一笔账。他举例说,电池回收企业回收废弃电池的价格大概是0.1元-0.2元/瓦时,回收后进行梯次的成本,有的企业测算过达到0.4元/瓦时。这两项成本加起来就达到了0.5元-0.6元瓦时。值得注意的是,现在有一些新的动力电池的售价已经不到1元/瓦时。这也就意味着有一些电池回收企业的回收成本如果控制不住,可能梯次利用电池的售价跟新电池的售价无比接近,这也就无利润可言。

对于磷酸铁锂电池来说,它的回收成本受原料价格波动影响较大,磷酸铁锂回收成本中原材料成本约占26%,虽然辅料成本约占总成本35%,但辅料主要是盐酸、氢氧化钠等供需相对稳定的工业原料,价格稳定,相应部分成本较固定;对于废旧磷酸铁锂电池来说,其回收收入与碳酸锂价格波动具有相关性,当碳酸锂价格低于8.8万元/吨时,回收收入将低于回收成本;对于三元电池来说,从成本结构上分析,其原材料成本占全部生产成本的80.52%,这是成本的主要影响因素。

另外,由于废旧动力电池型号多样、种类繁多,这增加了梯次利用和拆解回收的难度。对于电池梯次利用的企业来说,原本可以根据电池剩余的循环寿命的长短核算出回收的成本和收益。因此,他们都希望上游的数据能够跟他开放和共享,这样检测准确率就会提高。“但现在这块比较困难,因为上游车企其实也有一些考虑,因车是卖给个人,相关的一些数据能否公开,对于它来说是做不了主的。比如电池里有个放电倍率,在极加速或者极减速的时候,这个电流的量就会有明显的变化,由于每个人开车习惯以及快慢充电方式不一样,这对电池本身的循环寿命以及后续的剩余余量都会有一些影响。包括车辆在行使过程中,是否有一些碰撞,是否有一些颠簸等情况,都会对电池再利用价值有影响。”杨清雨说。

由于上游数据的缺失,梯次利用企业对回收成本不可准确估算,这也导致了高回收成本。

显然,高回收成本、不稳定的回收渠道都极大地压缩了企业的利润空间。

第三,电池回收的相关标准仍不完善。

在如何保证废旧动力蓄电池的有效回收方面,虽然地方政府做了不少工作,如北京市要求建立完善以生产者为回收责任主体的基本制度,明确生产企业是责任主体,并对电池系统回收工作责任内容予以明确;天津市要求新能源汽车生产企业承担动力蓄电池回收处置的主体责任,并要求生产企业在天津建立完备的动力蓄电池回收体系。

此外,前期我国出台了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》等多个政策,但动力蓄电池回收利用商业模式仍需要进一步完善,技术等瓶颈待突破。

谈及行业的未来,杨清雨指出,目前,动力电池回收产业仍然处在布局阶段,政府部门、企业均在探索合适的产业发展模式。

数据显示,2020年我国电动汽车动力电池累计退役报废市场规模或将超过300亿元。可见,动力电池规模化的报废潮汹涌而至是必然,但动力电池回收体系中的各种短板又是实实在在的存在,如何有效地解决这些问题,已经变得迫在眉睫。

对此,专家建议:第一,政策层面,应加快出台回收网络建设的激励政策,推动多方共建回收网络体系。比如鼓励第三方回收企业建立回收网络,对梯次利用、回收网络渠道等盈利能力较低的回收环节进行财税补贴,以政府或第三方机构牵头建立独立的回收网络体系,推动建立跨省区域的回收网络体系,尽快出台电池回收运输、贮存及电池回收服务网点要求等。第二,渠道层面,各产业环节之间存在技术壁垒、数据壁垒、物流壁垒,需要加强上下游合作。

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