中國儲能網(wǎng)訊：如果評選20世紀的偉大發(fā)明，鋰離子電池應(yīng)會名列其中。
2019年10月，年度諾貝爾化學(xué)獎揭曉，美國德州大學(xué)奧斯汀分校的約翰Ｂ古迪納（John .B. Goodenough）等三位教授，憑借在鋰離子電池研究方面的卓越貢獻，聯(lián)袂獲獎。這表明鋰離子電池技術(shù)在增進人類福祉方面的意義，已得到學(xué)術(shù)界公認。
其實，鋰電池的應(yīng)用歷史并不長遠。1990年代，鋰電池才首次實現(xiàn)商品化。不過，因其能量儲備大、循環(huán)壽命長、無記憶性以及自放電率低等優(yōu)勢，被很快應(yīng)用于人類生活的方方面面。
特別是近十年來，鋰電池找到了一個更寬廣的應(yīng)用領(lǐng)域：以特斯拉等為代表的新能源電動汽車行業(yè)的狂飆突起，電池行業(yè)迎來一個迅猛發(fā)展的春天。
而中國的動力電池企業(yè)，以前瞻的技術(shù)研發(fā)和市場布局，在這場圍繞新能源汽車的長程爭霸賽中，暫時占據(jù)領(lǐng)先位置。在全球動力電池產(chǎn)業(yè)中，已出現(xiàn)一些市場份額居前的中國企業(yè)，如寧德時代、比亞迪、中創(chuàng)新航等。其中，寧德時代在全球市場占據(jù)了第一的位置。
不過，看似一路高歌猛進的新能源電動汽車行業(yè)，也在遭遇各種挑戰(zhàn)。其中一個，是動力鋰電池作為新能源電動汽車的核心角色，其壽命只有 5-8 年，也就是說，紅紅火火的新能源電動汽車行業(yè)，即將面對電池“退役潮”的嚴峻問題。
能否飛躍挑戰(zhàn)，幫助動力電池行業(yè)解決回收問題，讓新能源汽車行業(yè)為節(jié)能減排事業(yè)真正作出貢獻，正考驗著政府、學(xué)界及整個行業(yè)的應(yīng)對智慧。
動力電池報廢高峰將至
2014 年被稱為“中國新能源車元年”，當(dāng)年，國家一口氣出臺了16項支持新能源汽車發(fā)展的政策。結(jié)果第二年，中國就成為全球最大新能源汽車市場。
2021年，中國新能源汽車的滲透率開始加速，整個產(chǎn)業(yè)由政策驅(qū)動開始轉(zhuǎn)為市場驅(qū)動。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，2023年，中國新能源汽車產(chǎn)銷分別達到958.7萬輛和 949.5.7萬輛，同比分別增長35.8%和37.9%，滲透率已達31.6%。
短短十年，從零起步到世界第一，中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)已駛?cè)肟燔嚨馈?
在國內(nèi)動力電池領(lǐng)域，磷酸鐵鋰和三元電池是兩大主流技術(shù)路線：前者成本低、安全性高，但電池能量密度較低，續(xù)航略差；后者續(xù)航時間長，但成本稍高。
隨著比亞迪刀片電池的推出，磷酸鐵鋰逐步勝出，2021年7月，磷酸鐵鋰電池以 51.3%的市占率實現(xiàn)反超，然后一路領(lǐng)先，目前市場占比已接近70%。
在這場技術(shù)之爭中，動力鋰電池看似勝出，但后續(xù)隱患也由此埋下。
行業(yè)已有共識，認為動力電池的服役年限會在5~8年。其原理是：鋰電池多次充放電循環(huán)后，穩(wěn)定性會有所降低。其電解液會發(fā)生分解，正極材料的晶格會轉(zhuǎn)變，游離的鋰離子發(fā)生沉積，致使電池容量衰減、失效。而當(dāng)動力鋰電池壽命衰減至 80%以下時，電池的電化學(xué)性能將出現(xiàn)明顯下滑，難以完全滿足汽車的正常動力需求，電池就要進入退役狀態(tài)。
由此，中國動力鋰電池的“退役潮”將要開始。
僅在2022年，國內(nèi)廢舊鋰電的回收已達30.03萬噸，其中碳酸鋰當(dāng)量近6萬噸。如以2021年中國新能源汽車產(chǎn)銷量顯著增加作為起始年，假設(shè)電動汽車的動力電池平均壽命為5年，預(yù)計到2026年，汽車動力電池的報廢量就將急劇增長，退役動力電池量有望超過 100GWh，2032年有望超過1TWh，2022年至2035 年CAGR將達33%。
如何處理退役的動力鋰電池，已成為一個關(guān)鍵問題。這是因為：
1、安全屬性。退役動力電池存著安全隱患。動力電池額定電壓較高，在缺乏保護措施的情況下，接觸或擠壓容易引起觸電事故；當(dāng)電池內(nèi)外短路時，正負極會產(chǎn)生大電流，導(dǎo)致高熱。廢舊電池如處理不當(dāng)，會導(dǎo)致電池燃燒甚至爆炸，甚至導(dǎo)致嚴重火災(zāi)，因此退役動力電池必須得到安全處置。
2、環(huán)保屬性。電池中含多種有害物質(zhì)，隨意廢棄將對生態(tài)環(huán)保和人體健康產(chǎn)生巨大影響。另外，多數(shù)金屬資源的可回收性良好，且工藝可行，鋰電池在退役后進行回收必要且可行。
3、經(jīng)濟屬性。退役動力電池資源性強，再生利用的經(jīng)濟價值高。廢舊電池含有多種可回收的金屬資源， 包括鋰、鎳、鈷、錳、鋁、鋼等，以及其他可再生利用成分如石墨等，具備再生利用價值。根據(jù)國家出臺的《廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法（2019 年本）》的要求，動力電池再生利用企業(yè)對鈷鎳錳的綜合回收率應(yīng)不低于98%，鋰的回收率不低于85%，現(xiàn)行回收工藝可以滿足此技術(shù)指標，退役動力電池金屬回收在技術(shù)上可行。
4、戰(zhàn)略屬性?；厥胀艘蹌恿﹄姵?，相當(dāng)于開拓了“城市礦山”，對突破能源金屬的資源限制、保障國內(nèi)資源供應(yīng)，具有戰(zhàn)略意義。中國鋰鈷鎳資源儲量低、礦產(chǎn)量低，但消費量非常大，資源對外依存度居高不下。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，2021 年中國鋰、鈷、鎳的儲量，分別占全球總儲量的6.8%、1.1%、2.9%；但消費量卻分別占到了全球的 62.6%、66.9%、55.7%。中國的新能源產(chǎn)業(yè)，面臨著資源嚴重受制于人的局面。
從如上因素看，對動力電池的回收利用，不僅意義重大，在實施的緊迫性上，也是刻不容緩。
中國動力電池企業(yè)的探索實踐
為了解國內(nèi)動力電池企業(yè)在節(jié)能減排、特別是電池技術(shù)研發(fā)和回收利用方面的情況，《科創(chuàng)板日報》研究員從科創(chuàng)板相關(guān)上市公司中，挑出派能科技和珠海冠宇兩家企業(yè)進行案例研究，通過公司官網(wǎng)、公開發(fā)布的ESG報告等，看看其實際操作狀況。
其中派能科技位于上海，2009年成立，2020年作為“儲能第一股”在科創(chuàng)板上市，專注于鋰電池儲能產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用，提供鋰電池儲能系統(tǒng)綜合解決方案。
珠海冠宇成立于2007年，擁有珠海、重慶、嘉興三個生產(chǎn)基地，2021年10月在科創(chuàng)板上市，是頭部的消費類聚合物軟包鋰離子電池供應(yīng)商。
總的來看，這兩家上市公司都采取了一些積極舉措：
比如在物料方面，派能科技“對固體廢物進行回收利用，基本實現(xiàn)了零污染的目標”；珠海冠宇則“在報廢階段，公司積極推進電池回收利用再生制造，提高資源使用效率”。
在廢物物的管控方面，派能科技“對各類固體廢物采取綜合利用或妥善處置的方法，一般固廢執(zhí)行相關(guān)標準，危險廢物則按照相關(guān)要求進行存儲和處置”；珠海冠宇則“一般工業(yè)固廢，委托具備處理能力的物資回收利用單位回收；危險廢物，委托有資質(zhì)的處置單位定期收運，并將轉(zhuǎn)移聯(lián)單上傳國家相關(guān)系統(tǒng)”。
相較而言，派能科技在通過技術(shù)研發(fā)，在提升電池壽命方面，做了一些探索創(chuàng)新?！霸诩扔械募{米功能涂層、先進負極水系粘結(jié)劑、功能型電解液等核心技術(shù)的基礎(chǔ)上，持續(xù)開展研究，以提升電池循環(huán)壽命。目前，公司的長壽命電池在保持能量密度不低于 175Wh/ kg 的基礎(chǔ)上，循環(huán)壽命提升至13,000 次，預(yù)計未來能突破15,000 次，使用壽命超過20 年?！?
總的來說，動力電池的回收利用，已是契合整個行業(yè)未來發(fā)展的大方向。比如蘋果公司計劃2025年實現(xiàn)在電池中使用100%再生鉆、產(chǎn)品設(shè)備中的磁鐵將完全使用再生稀土元素、所有蘋果設(shè)計的印刷電路板將使用100%再生錫焊料和 100%再生鍍金。特斯拉工廠計劃將報廢電池100%移交至電池回收白名單企業(yè)進行再生利用，92%電池原材料金屬實現(xiàn)再利用。
從我國的實踐來看，中國電池回收的相關(guān)政策，一直伴隨新能源汽車產(chǎn)業(yè)的成長，各項體系規(guī)范不斷完善。特別是2018年至今，政策出臺明顯加速，密集發(fā)布了各項辦法，追加電池溯源管理，提高行業(yè)規(guī)范度，整治行業(yè)生態(tài)亂象，國內(nèi)電池回收企業(yè)的規(guī)范化、專業(yè)化、大型化趨勢，在逐漸加快。
有理由相信，中國的動力電池回收利用事業(yè)，一定會得到健康、長足的發(fā)展。
