中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：隨著我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，動(dòng)力電池將迎來(lái)大規(guī)模退役潮。根據(jù)業(yè)內(nèi)測(cè)算，2018年我國(guó)退役動(dòng)力電池將近12GWh，2020年動(dòng)力電池回收量將接近25GWh，而到2022年動(dòng)力電池回收量將接近45GWh。拓金研究認(rèn)為，隨著動(dòng)力電池退役潮的臨近，作為新能源汽車(chē)最后一公里的動(dòng)力電池回收及梯次利用將會(huì)成為下一個(gè)藍(lán)海。
電池回收及梯次利用的現(xiàn)實(shí)意義
對(duì)于退役動(dòng)力電池“拆解回收”和“梯次利用”是被業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)可的兩種具有互補(bǔ)性的方法。目前，我國(guó)已是全球最大的動(dòng)力電池市場(chǎng)，如此大規(guī)模的動(dòng)力電池集中退役，做好電池回收和梯次利用工作，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)、資源安全，還是環(huán)保的角度，都有很大的必要性和現(xiàn)實(shí)意義。
“巧婦難為無(wú)米之炊?！眲?dòng)力電池的生產(chǎn)離不開(kāi)原材料，隨著我國(guó)動(dòng)力電池業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)電池原材料的需求也越來(lái)越旺盛。而鈷和鎳是動(dòng)力電池里最稀缺的資源。自2016年以來(lái)， 鎳的價(jià)格從低點(diǎn)翻了一倍，而鈷的價(jià)格則翻了三倍多。鈷有一半的儲(chǔ)量在政局極不穩(wěn)定的剛果（金）。手抓礦童工事件，及傳聞的暴利稅，都嚴(yán)重影響了鈷價(jià)穩(wěn)定及企業(yè)開(kāi)采的投資計(jì)劃。在稀缺資源價(jià)格飛漲及產(chǎn)量不確定的情況下，從電池回收中獲取資源、延長(zhǎng)電池的使用周期，變得格外重要。
電池回收有著巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在目前上游材料價(jià)格不斷上升的情況下，三元電池回收的收益非常高。目前三元電池回收的成本大概在15000－20000元／噸，回收拆解后金屬材料按目前的資源價(jià)格能賣(mài)到42000元。拓金研究表示，按含金屬價(jià)值量計(jì)，2022年國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池回收市場(chǎng)規(guī)模將突破百億元，且未來(lái)會(huì)隨著新能源行業(yè)的增長(zhǎng)不斷擴(kuò)大。
從環(huán)保角度來(lái)看，廢舊動(dòng)力電池含大量重金屬和有機(jī)物、電解質(zhì)及其轉(zhuǎn)化物產(chǎn)生的有毒氣體，這些都會(huì)嚴(yán)重威脅環(huán)境和人類(lèi)的健康，給社會(huì)生態(tài)環(huán)境造成巨大的壓力。所以搞好動(dòng)力電池回收及梯次利用工作，也是一項(xiàng)重大的生態(tài)建設(shè)任務(wù)。
先梯次利用后回收利用的原則
通常來(lái)講，動(dòng)力電池平均使用年限為5－8年，其性能隨著充電次數(shù)的增加而衰減，電池剩余容量降低到初始容量的70％－80％時(shí)便無(wú)法滿足車(chē)載動(dòng)力使用要求。但退役動(dòng)力電池經(jīng)過(guò)測(cè)試、篩選、重組等環(huán)節(jié)，可用于低速電動(dòng)車(chē)、備用電源、電力儲(chǔ)能等運(yùn)行工況相對(duì)良好、對(duì)電池性能要求較低的領(lǐng)域進(jìn)行梯次利用。當(dāng)電池?zé)o法進(jìn)行梯次利用時(shí)，則需要進(jìn)行拆解回收，做資源化處理。
拓金研究認(rèn)為，從資源利用角度來(lái)看，直接將退役電池作為原材料回收，其實(shí)是變相虧損。電動(dòng)汽車(chē)階段僅占電池全生命周期全部可用能量的36％，如果不進(jìn)行梯次利用，則其使用成本是按電池生命周期的全部成本計(jì)算的。而當(dāng)梯次利用動(dòng)力電池使用成本在1000元每千瓦時(shí)，使用壽命超過(guò)1000次，其性價(jià)比就超過(guò)鉛酸電池了。在國(guó)家多部委聯(lián)合出臺(tái)的《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》中，提出廢舊動(dòng)力蓄電池的利用應(yīng)遵循先梯次利用后再生利用的原則。
梯次利用的障礙和模式探索
目前，我國(guó)的梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)已經(jīng)能做到1元／Wh，但因?yàn)檫€存在諸多障礙，所以國(guó)內(nèi)還未大規(guī)模推廣。拓金研究指出，我國(guó)動(dòng)力電池還未正式進(jìn)入大批量退役階段，所以可梯次利用的電池?cái)?shù)量還不夠多。而且早期的動(dòng)力電池性能、質(zhì)量和成本都不如現(xiàn)在的電池。拓金研究強(qiáng)調(diào)，由于過(guò)去幾年我國(guó)動(dòng)力電池業(yè)飛速進(jìn)步，導(dǎo)致可參照數(shù)據(jù)缺乏，另外加上退役電池性能和規(guī)格參差不齊，以及檢測(cè)配比難度高等因素，讓目前梯次利用市場(chǎng)化難度很大。從國(guó)家層面來(lái)說(shuō)，相關(guān)行業(yè)配套政策還未落地，例如中國(guó)分時(shí)定價(jià)未全國(guó)推行，讓儲(chǔ)能電池的經(jīng)濟(jì)效益無(wú)法最大體現(xiàn)。所以目前動(dòng)力電池大部分梯次利用項(xiàng)目都處于探索驗(yàn)證階段。
拓金研究認(rèn)為，就目前市場(chǎng)情況而言，相比于三元電池，磷酸鐵鋰電池更適合梯次利用。由于資源價(jià)格因素，磷酸鐵鋰電池回收價(jià)值很低。但其自身容量保持率和電解液保有率較三元電池更高，蓄充次數(shù)更高，更安全，使用價(jià)值也更高。而目前磷酸鐵鋰電池?zé)o論在性能和成本方面改善的空間也有限，所以磷酸鐵鋰電池會(huì)更適合并先于三元電池在儲(chǔ)能行業(yè)的梯次利用。
而隨著電池性能的提升以及成本大幅下降趨穩(wěn)，讓現(xiàn)有及未來(lái)動(dòng)力電池梯次利用的價(jià)值大大提高。國(guó)內(nèi)企業(yè)也開(kāi)始在電池回收和梯次利用領(lǐng)域展開(kāi)布局。2018年年初，中國(guó)鐵塔與重慶長(zhǎng)安、比亞迪、銀隆等16家新能源企業(yè)，簽約“新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用戰(zhàn)略合作伙伴協(xié)議”，探索動(dòng)力電池梯次利用的模式。
梯次利用的適用場(chǎng)景和商業(yè)模式
拓金研究認(rèn)為，梯次利用不僅能從商業(yè)模式上進(jìn)一步降低電池成本，同時(shí)儲(chǔ)能電池成本的降低，也能推動(dòng)更多的儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景和市場(chǎng)。不同儲(chǔ)能場(chǎng)景對(duì)電池要求不一樣，所以退役動(dòng)力電池梯次利用適用的場(chǎng)景和商業(yè)模式是下一個(gè)需要摸索的難題。國(guó)外剃次利用的創(chuàng)新嘗試對(duì)剛剛起步的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)有很大借鑒意義。
美國(guó)的FreeWire公司推出了一款叫Mobi的電動(dòng)汽車(chē)移動(dòng)充電站。這款產(chǎn)品是由廢舊電動(dòng)車(chē)電池制成，能儲(chǔ)存48kwh的電量，超過(guò)目前市面上大部分電動(dòng)汽車(chē)的電池容量。日產(chǎn)汽車(chē)與住友商事株式會(huì)社在 2010合資成立了4R Energy株式會(huì)社，致力于實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)聆風(fēng)的鋰電池二次商業(yè)化利用，公司回收日本和美國(guó)市場(chǎng)中聆風(fēng)汽車(chē)的廢舊電池用于住宅及商用的儲(chǔ)能設(shè)備。在歐洲，Younicos回收電池用以建立組合分布式能源的虛擬電廠，并會(huì)參與一次調(diào)頻市場(chǎng)的電價(jià)制定。德國(guó)博世集團(tuán)利用寶馬的ActiveE和i3純電動(dòng)汽車(chē)報(bào)廢的電池建造了 2MW／2MWh的大型光伏電站儲(chǔ)能系統(tǒng)。另外，特斯拉也在電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能應(yīng)用、家用儲(chǔ)能墻、太陽(yáng)能儲(chǔ)能等領(lǐng)域的業(yè)務(wù)做了部署。這些未來(lái)也都是潛在梯次利用的場(chǎng)景。
行業(yè)聯(lián)盟主導(dǎo)的電池回收模式
對(duì)于無(wú)法進(jìn)行梯次利用的報(bào)廢電池，就要通過(guò)技術(shù)手段進(jìn)行拆解回收。從國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)看，日本自1994年起就逐步建立起“蓄電池生產(chǎn)－銷(xiāo)售－回收－再生處理”的電池回收利用體系。規(guī)定由汽車(chē)經(jīng)銷(xiāo)商負(fù)責(zé)向社會(huì)免費(fèi)回收廢舊汽車(chē)電池，而汽車(chē)電池生產(chǎn)商為廢舊電池回收的主要負(fù)責(zé)人。生產(chǎn)商從經(jīng)銷(xiāo)商處收集廢舊電池后，轉(zhuǎn)交于廢舊電池處理商進(jìn)行循環(huán)利用。而美國(guó)目前雖然還沒(méi)有聯(lián)邦政府層面的法規(guī)政策，但特斯拉分別在北美和歐洲，同電池回收企業(yè)Kinsbursky Brothers與Umicore合作回收電池。
按目前的國(guó)內(nèi)政策方向，中國(guó)的回收模式會(huì)是介于日本和特斯拉模式之間，以生產(chǎn)企業(yè)為主導(dǎo)的行業(yè)聯(lián)盟模式。在2018年2月，工信部牽頭的七部委發(fā)布《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，提出落實(shí)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度，將汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)放在責(zé)任的首位，同時(shí)也鼓勵(lì)汽車(chē)及電池生產(chǎn)企業(yè)、報(bào)廢汽車(chē)回收拆解企業(yè)與綜合利用企業(yè)等合作共建回收渠道。目前聯(lián)盟的形式逐漸形成：如寧德時(shí)代通過(guò)之前收購(gòu)的邦普做回收，格林美和比亞迪及東風(fēng)建立回收合作，北汽則和贛州豪鵬建立聯(lián)盟。這些聯(lián)盟將奠定未來(lái)中國(guó)動(dòng)力電池回收的行業(yè)模式。
拓金研究認(rèn)為，目前我國(guó)動(dòng)力電池的拆解回收和梯次利用才剛剛起步，隨著動(dòng)力電池大規(guī)模退役的時(shí)間越來(lái)越近，落在中國(guó)電池業(yè)界的任務(wù)也變得越來(lái)越緊迫。他山之石，可以攻玉。國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)該立足中國(guó)市場(chǎng)環(huán)境，積極借鑒國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)，找到適合自身產(chǎn)業(yè)發(fā)展的解決辦法。相信在我國(guó)政府的政策扶持和廣大電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的共同努力下，定會(huì)形成比較完善的電池回收和梯次利用模式。
