新能源汽车在近十年内得到了飞速地发展,未来废旧动力锂电池的数量也将不断新增,关于这些动力锂电池的回收肯定会面对更大的挑战。目前我国已经进入了第一波新能源汽车动力锂电池的大规模报废期,而且随着新能源汽车行业的飞速发展,未来废旧动力锂电池将会越来越多。
动力锂电池的发展关键
①动力锂电池决定了电动汽车的续驶里程,而续驶里程的长短决定了消费者“里程焦虑”问题存在与否;
②动力锂电池的安全性决定了消费者和电动汽车的“生命财产”安全;
③动力锂电池的成本高低决定了市场的可接受度。
三个原因彼此独立、缺一不可,同时又互相关联。
废旧动力锂电池的多因素危害
目前主流的动力锂电池基本可以分为两大阵营,一种是磷酸铁锂离子电池,另一种是三元锂离子电池。
磷酸铁锂离子电池除了内部的电解液之外,其它的成分对环境基本无害,并不会出现铅、汞、镉等有毒有害物质,所以这种电池对环境的影响相对较小。
三元锂离子电池中的电极材料、电解质以及溶剂中则含有镍、钴、锰、氟等物质,假如在回收之后处置不当,会对环境造成严重污染。
更为严重的是,电池报废之后,内部仍然会有30—100V不等的高压,假如在回收中操作不当,还有可能引发起火、爆炸、重金属污染以及有机废气排放等多种问题。
风险大是因为缺乏回收的强制技术标准。虽然此前相关部门公布多个动力锂电池回收相关文件,希望规范该行业的运行,但文件多为引导性而并非强制性。
目前,参与电池回收的主体比较多,包括电池厂、主机厂、回收公司以及小作坊等,规范的回收体系尚未形成。
新能源汽车销量与动力锂电池报废数正相关
根据乘联会公布的数据显示,截止到2020年十一月,我国乘用车零售销量为208．1万台,新能源汽车的零售销量达到了16．9万台,同比上升了136．5%。
根据国务院办公厅在2020年十一月公布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》,我国的新能源汽车的市场将会继续扩大。
发展到2025年,我国新能源汽车销量预计将会达到500万辆,达到汽车新车总销量的20%,占据全球新能源汽车市场的44%,我国将会成为新能源汽车第一大国。
而新能源汽车报废则要考虑废旧动力锂电池处理不当带来的环境污染,动力锂电池的容量衰减到80%就必须更换新电池,而这个时间节点通常在5—8年之间。
据我国汽车技术研究中心预测:2025年我国的新能源汽车将出现35万吨废旧动力锂电池。
假如这规模巨大的35万吨动力锂电池不能得到妥善处理,那么它对环境造成的污染可以说不亚于汽车尾气。
报废动力锂电池市场规模已超百亿
有关市场规模,据我国汽车技术研究中心测算,2020年我国累计报废动力锂电池将大家20万吨,市场规模超101亿。
而东方证券研究所认为,2020年国内动力锂电池回收市场规模可达40．90亿元,2025年达203．71亿元。
国际市场研究机构MarketsandMarkets的相关研究报告显示,预计2025年全球动力锂电池回收行业规模将达到122亿美元,到2030年达181亿美元,约合人民币1263亿元。
电池回收的投资热在2017—2018年就集中释放了,现状是真正意义上的报废电池远不够,且以铁锂为主,看不到终端报废量能超出产量的预期。
我国汽车工业协会数据显示,2020年十二月,我国动力锂电池销量共12．2GWh,同比上升56．9%。
其中,三元电池销售6．5GWh,同比上升9．3%,占动力锂电池总销量的53．2%;磷酸铁锂离子电池销售5．6GWh,同比上升244．2%,占动力锂电池总销量的45．8%。
以工商登记为准,目前国内有超9000家公司名称或经营范围含“动力锂电池”,且状态为在业、存续、迁入、迁出的动力锂电池相关公司。
根据我国汽车技术研究中心的数据显示,2020年我国国内累计退役的动力锂电池已经超过了20万吨,预计大约有6万吨电池要进行报废处理。
未来,我国淘汰的废旧动力锂电池肯定会越来越多。据我国汽车工业协会等的统计显示,我国淘汰的二手车载电池的容量到2025年将是2020年预估值的12倍,达到4200万千瓦时,其规模可满足约500万个家庭1天的用电量。
从短时间来看,二三线电池公司发展确实面对困难,但是从长期来看,目前动力锂电池行业的渗透率还很低,是一个快速上升的市场。
整体而言,动力锂电池市场环境并不差,仍是一个非常有潜力的赛道。
长续航动力锂电池革命拉开序幕
2021年一月还没过完,蔚来、上汽、广汽等多家公司就公布了1000km续航的产品路线。
一月九日,蔚来透露将在2022年推出搭载150kWh固态电池,不仅搭载在蔚来ET7上,ES8等“老车”也可实现重生,续航里程将突破1000公里;
一月十三日,由上汽与阿里合资的智己汽车,官宣将与宁德时代合作推出掺硅补锂离子电池,最大续航里程将超过1000公里,可实现20万公里零衰减;
随后,广汽埃安也官宣将在2021年年底推出石墨烯基快充电池和续航1000公里的电动汽车。
三家车企都采用了不同的电池技术,从技术上来看皆是较为先进的,都是基于现有技术对动力锂电池充电效率、储能效率的改善方法。
马斯克在去年十一月也放出了“特斯拉正在研发续航1000公里的长距离版电动汽车,并在德国生产”的风声。
梯次利用仍是动力锂电池回收利用重点方向
2020年十二月十六日,工信部公布《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》公司名单(第二批),蓝谷智慧(北京)能源科技有限公司等22家公司入榜。
从2018年第一批名单的5家,到现在的22家,锂电处置产业“正规军”规模正在逐步扩大。
近几年来,工信部、发改委、国务院、环保部、商务部、质检总局、国家标准化管理委员会密集出台了多项法律法规和标准,极大的推动了动力锂离子电池的回收利用。
这表明,国家鼓励退役电池梯次利用,梯次利用是今后动力锂电池回收利用行业的重点方向。
结尾:动力锂电池技术和产业大有可为
当前我国动力锂电池技术创新模式从政策主导向市场主导转型,由行业政治运作向公司商业运作转化。
电池系统结构大创新,辅以电池单体材料小改进,成为近年来我国电池技术创新的鲜明特点。
如,宁德时代的CTP(CellToPack)技术、比亚迪的刀片电池和国轩高科的J2M(卷芯到模组)技术均属于动力锂电池系统结构创新范畴。
而更加激进的MIV(模组到车)、CTV(电芯到车)等底盘电池概念还要进一步研究。
