动力电池的回收面临哪些难题呢?

2018-07-16      1309 次浏览

新能源汽车产业链博得大量关注的同时,第一批电动汽车运行已经超过20万公里,从电池的使用寿命来看,国内首批进入市场的汽车动力电池将迎来“报废潮”。

从国家层面来看,有关部门陆续出台了《生产者责任延伸制度推行方案》《车用动力电池回收利用拆解规范》等,为废旧电池回收提供规范路径。有政策的暖风呵护。从2017年开始,多个上市公司也开始密集布局动力电池回收市场,逐渐形成了三类经营主体:包括比亚迪、宁德时代等为代表的整车及电池厂商,华友钴业、厦门钨业等为代表的电池材料供应商,以及格林美、天奇股份等为代表的第三方回收机构。

目前,动力电池回收方式分梯次利用和资源回收两种,其中梯次利用是较为理想的方式。但梳理后发现,上市公司布局的动力电池回收业务多数为资源回收,即拆解钴、锰等金属材料进行再利用,从事梯次利用的较少,而这与近两年来动力电池上游原材料上涨不无关系。

根据数据显示,2017年中国动力电池四大关键材料(正、负极材料、隔膜、电解液)产值610亿元,同比增长62%;其中,正极材料产值增幅最大,主要系2017年电解钴涨幅超过100%,碳酸锂价格涨幅超过30%,使正极材料价格大幅上涨。

在上游原材料价格不断上涨的同时,动力电池价格却因补贴退坡等因素不断下降。动力电池企业国轩高科在2017年业绩快报中表示,因新能源汽车补贴政策调整,2017年国内动力电池价格普遍下降,同时上游原材料价格上涨,影响整体盈利水平,报告期内归属净利润同比减少10.73%。从经济效益看,动力电池梯次利用的拆解是严重不合算的,需要政府推出政策和补贴,现在真正能够产生经济效益的还是正极材料再造。

尽管备受资本青睐,但动力电池回收产业眼下正面临着尴尬的处境。此外,上游电池生产厂家的多样性也是横亘在梯次利用面前的另一重挑战。据数据,截至2016年底,我国共有动力电池企业数量为150家。“不同厂商的动力电池材料、配方、规格和构造也各有不同,导致电池型号较多,产量比较分散,给梯次利用带来了难度。而据了解,梯次利用过程要求对每个报废电池进行检测,重新分类、重新配组,这也是电池类别繁多成为主要挑战的原因之一。同时,动力电池回收产业的另一大方向拆解回收技术也存在难言之隐。

在市场上对于动力电池拆解回收的工艺有三种:干法、湿法、生物回收,前两种回收工艺已经比较成熟,可适用于工业化应用,后一种尚处于实验室阶段。但不论哪种工艺,核心技术均在于对电芯的拆解。电芯在动力电池成本中占比达到36%,同时,电芯中富含镍钴锰等金属元素的正极材料的成本占到了45%,通过原料回收,镍钴锰等金属元素可实现95%以上的回收率,而锂元素的回收率也在70%以上。

动力电池回收行业的核心技术在于,如何采用配方合适的化学溶剂将有效成分提取或萃取出来,重新做成电池原材料加以回收利用,而配方也是动力电池企业的商业机密。作为新能源汽车厂商以及第三方回收机构而言,难以掌握。

与此同时,动力电池种类繁杂,存在不同类型电池的制造和设计不同、串并联成组形式不同、服役和使用时间不同、应用车型和使用工况不同等情况,这也直接导致即使是电池生产厂家,也无法掌握市场上所有报废电池的回收技术相关的机密。

从经济效益角度来说,拆解回收磷酸铁锂、锰酸锂电池比较难赚钱,小厂家做拆解回收都是只拆分电芯得到正、负极片,再破碎分选,回收铜、铝及电池材料,但最后一步贵金属提炼程序基本都不会做,因为只有这样他们才能保证利润。据了解,在电芯中提取镍、钴、锰、稀土元素等有价值的金属,回收成本较高。目前使用最广泛的湿法回收一吨废旧磷酸铁锂电池的成本为8500元左右,而贵金属再生材料收益仅为8100元左右,亏损400元。

总体来说,对于即将到来的动力电池“报废潮”,我国的电池回收依然道阻且长,但随着结束的进步,相信相关的难题都会迎刃而解。

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