文|飛觀App 魏初韡
2022年,你要買新能源電動車嗎?
最近,有媒體報道,為了應(yīng)對新能源購車補貼退坡的問題,各大廠商出臺了不少應(yīng)對之策,有的幫車主墊付補貼,有的則不漲價,變相降低車輛配置。
但也許從今年開始,補貼問題可能不再是令車主們算計的唯一問題了。
眾所周知,對于一輛嶄新的新能源汽車來說,它最貴的部件便是動力系統(tǒng)中的那塊電池。
而新能源車被廣大車主們冠以“電動爹”的吐槽,緣由便是那塊讓車主們頗為不滿的鋰動力電池,如果說充電難問題還可以找補找補充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的問題,那么續(xù)航焦慮和冬季電量衰減便是動力電池從娘胎里帶出的缺陷了。
除此之外,新能源車的保值問題也跟那塊電池有關(guān),新能源汽車在二手車市場那腳踝斬的保值率直指電池壽命和電量衰減。
平均來說,一塊鋰動力電池的循環(huán)壽命在5年左右,過了這個時間點,電池電量便直線般下挫。當(dāng)鋰動力電池電量衰減到新電池狀態(tài)的80%,那么這塊車用電池的使命也就到頭了。
于是,另一個問題便來了,壽命到頭的動力電池流向了哪里?這個問題相信不少車主壓根沒想過。
但現(xiàn)在,這個問題卻已經(jīng)到了讓全社會和整個新能源產(chǎn)業(yè)鏈,以及廣大車主們不得不面對的嚴(yán)峻問題。
1.鋰動力電池,內(nèi)含21種有毒污染物
我們小的時候就知道,電池這個東西,處理不好其實很“危險”。
2021年初,“玻璃大王”曹德旺在接受一場探討“疫情危機與企業(yè)經(jīng)營”的采訪時表示,“新能源汽車一定有泡沫”,之后他表示,“更擔(dān)心的是退役后的廢棄電池如何處理的問題?!?/p>
一向低調(diào)的曹德旺很少向媒體表態(tài),除了講自己和自己企業(yè)的事,他也很少議論其他行業(yè)。
此次他開始關(guān)心起新能源汽車,原因除了福耀玻璃作為車用玻璃的主要供應(yīng)商之外,更多的還有對動力電池污染的憂慮。
1939年11月9日,日本神奈川縣一家腦科醫(yī)院收治了一名神志不清的男子,這名男子發(fā)病時面部浮腫,后來浮腫蔓延全身,之后出現(xiàn)視力衰退和自言自語現(xiàn)象。醫(yī)院內(nèi)的醫(yī)生一直無法查清他的病因,最終這名男子在極度痛苦中因心力衰竭死亡。
但他卻不是孤例。
隨后,這名男子同村的15名村民也接連出現(xiàn)與他同樣的癥狀,由于無法查清病因,他們也接二連三地死亡。這不得不引起當(dāng)?shù)卣闹匾?,?jīng)過尸體解剖后,專家們發(fā)現(xiàn)他們均死于重金屬中毒。
隨后調(diào)查人員發(fā)現(xiàn),這些死者都飲用了一家商店周圍水井里的水,之后在調(diào)查這口水井時,工作人員又在水井附近挖出了300多節(jié)已經(jīng)腐爛的電池。原來,是商店老板將商店中的過期廢電池埋在水井附近,電池中的廢液泄露,導(dǎo)致水井污染。
這便是出現(xiàn)在很多環(huán)境保護案例中的日本神奈川廢電池事件。
雖然,當(dāng)前的車用鋰動力電池并不含有危險的重金屬元素,但這不并代表作為化工產(chǎn)品的鋰電池對環(huán)境沒有污染。
目前的鋰動力電池,無論是三元鋰還是磷酸鐵鋰,內(nèi)部均由正極材料、負極材料、電解液、隔膜、粘結(jié)劑等部分組成,這些模塊中含有包括六氟磷酸鋰、炭黑、石墨烯、硫酸、鹽酸、硫酸銅、硫酸鈣等在內(nèi)的21種化學(xué)成分,它們均被列入我國污染物排放管制對象之中。
鋰電池對環(huán)境主要危害 圖源/申萬宏源研報
磷酸鐵鋰電池中含有的六氟磷酸鋰具有強烈腐蝕性,遇水易分解成氫氟酸。有機溶劑及其分解和水解產(chǎn)物會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染,而磷一旦進入湖泊、河流,極易造成水體富營養(yǎng)化。
三元鋰聚合物電池的正極材料,是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,其中鎳、鈷、錳的比例可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整。三元鋰離子電池含有大量的有價金屬,通常Co占5%~20%、Ni占5%~12%、Mn占7%~10%、Li占2%~5%。
三元鋰聚合物電池的正極材料
盡管,三元鋰電池不含鉛、鎘等有毒重金屬,但鎳、鈷、錳和含氟有機物也會對環(huán)境造成污染。此外,三元鋰電池報廢后,它仍有300-1000V不等的高壓,如果在回收、拆解和處理過程中操作不當(dāng),還有可能會引起起火爆炸、廢氣排放等環(huán)境問題。
另外,電解質(zhì)溶劑及分解和水解產(chǎn)物會引發(fā)醛、酮、甲醇等有機物污染,電池的隔膜材料會造成有機物污染,動力電池的粘結(jié)劑受熱分解會產(chǎn)生HF和氟污染。
中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院的李巖教授曾對媒體表示,“動力電池如果不能有效回收,將對環(huán)境產(chǎn)生巨大危害。鋰電池一旦發(fā)生電解液泄漏,會導(dǎo)致有毒性、腐蝕性的電解液流到自然環(huán)境中,負極材料中的碳和石墨會造成粉塵和對空氣的污染?!?/p>
可以看出,動力電池絕不是可以像普通垃圾一樣處理的廢棄物,并且隨著新能源產(chǎn)業(yè)政策的支持和新能源汽車的財政補貼,最近十多年,新能源汽車如雨后春筍般行駛在我國的大街小巷上。
2009年,財政部、發(fā)改委、工信部、科技部共同推出“十城千輛”工程,這標(biāo)志著新能源汽車產(chǎn)業(yè)開始步入發(fā)展的快車道。
2014年是我國新能源汽車的元年,這一年政府陸續(xù)出臺對新能源汽車有利的政策,包括購置稅減免、鼓勵營運車使用電動車和搖號上牌等優(yōu)先待遇,并且加大對新能源車企和用戶的各種財政補貼,極大促進了新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展。
據(jù)工信部公布的新能源汽車推廣應(yīng)用補助資金清算審核情況顯示,2009年-2020年,中央財政補貼資金累計投入超1200億元。加上歷年地方財政補貼、充換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)補貼,我國在新能源汽車產(chǎn)業(yè)上的補貼額度高達數(shù)千億元。
2015年是我國新能源汽車產(chǎn)銷量爆發(fā)的元年,當(dāng)年產(chǎn)量為40.13萬輛,同比2014年增長291%,銷量為33.11萬輛,同比增長342.9%。
中國新能源汽車銷量情況圖源/東亞前海研報
據(jù)中汽協(xié)剛剛公布的數(shù)據(jù)顯示,2021年1-11月國內(nèi)新能源車?yán)塾嬩N量297.6萬輛,同比增長177%。
11月國內(nèi)新能源車銷量45萬輛,滲透率達到17.8%,1-11月新能源汽車滲透率合計達到12.7%,同比增長7.9%。
根據(jù)乘聯(lián)會公布的最新數(shù)據(jù)顯示,2021年12月新能源車銷量達到47.5萬輛,同比增長128.8%,環(huán)比增長25.4%。1-12月,全國新能源汽車零售銷量達到298.9萬輛,同比大漲169.1%。12月國內(nèi)新能源汽車零售滲透率為22.6%,全年滲透率達到14.8%。
在整個車市銷量逐年下滑的情況下,新能源汽車銷量節(jié)節(jié)攀升,不少從業(yè)者認(rèn)為新能源汽車即將進入市場拐點。中汽協(xié)預(yù)判,2022年我國新能源汽車將繼續(xù)保持高速增長,年銷量有望突破500萬輛,同比增長47%。
12年來,我國新能源汽車銷量實現(xiàn)了262倍的增長,從2009年當(dāng)年的5209輛,增長至2020年的136.7萬輛,我國至此連續(xù)7年成為全球最大的新能源汽車市場。
伴隨新能源汽車銷量猛增的同時,是動力電池裝車量的節(jié)節(jié)攀升,截至2021年11月,我國的動力電池月度裝車量已達到20.82Gwh,創(chuàng)歷史新高。
前文已經(jīng)提到,鋰電池的壽命普遍在5年左右,2021年預(yù)計退役的動力電池就達到25.2萬噸,而預(yù)計2030年退役的動力電池將達到237.3萬噸。
未來10年動力電池退役情況圖源/東亞前海研報
如此眾多的動力電池一旦處理不慎便會對公眾安全健康和生存環(huán)境造成巨大危害,因此動力電池必須回收,并進行無害化處理。
而且動力電池內(nèi)含有諸多金屬,通過回收再利用可以在一定程度上降低上游原材料成本。由此動力電池回收行業(yè)也將成為綠色循環(huán)經(jīng)濟的范本,在各行各業(yè)愈發(fā)內(nèi)卷的今天,一片嶄新的藍海吸引著產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注。
2.鋰、鎳、鈷漲漲漲,“收破爛”生意迎來利好
一塊動力電池的成本構(gòu)成中,正極材料占比約40%。
這是由于動力電池的正極材料中含有鎳、鈷、錳等金屬資源,尤其是在三元鋰電池中,鎳、鈷、錳、鋰的占比分別達到12%、5%、7%和1%。
動力電池金屬含量 圖源/光大證券研報
磷酸鐵鋰電池中不包含鈷、鎳等稀有金屬,但鋰的含量達到 1.10%,明顯高于我國開采的鋰礦石品位(我國鋰礦山中礦石的平均品位為0.8%~1.4%,對應(yīng)的鋰含量僅0.4%-0.7%)。
另外,鎳和鈷是電池正極材料的關(guān)鍵原料,2016年中國鈷礦儲量僅為8萬噸,占比僅為 1.1%。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)的數(shù)據(jù)顯示,2016年全球鎳礦儲量總共約7800萬噸,而我國鎳礦儲量達到250萬噸,占比僅為3.2%。
國內(nèi)稀缺的鎳與鈷礦資源對我國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來巨大掣肘,與此同時,國內(nèi)本就儲量不足的鋰、鈷、鎳等金屬還面臨著礦石品位不足和開采成本大的因素,這導(dǎo)致我國的動力電池主要金屬資源主要依靠國外海運進口維持。
近年來,隨著新能源產(chǎn)業(yè)下游需求的爆發(fā),傳導(dǎo)至上游原材料成本逐年上漲。
去年年末,在國內(nèi)鋰加工企業(yè)內(nèi),有企業(yè)家便對媒體表示,“照當(dāng)前的趨勢下去,鋰價很有可能站上30萬每噸的高位”,只不過這天很快到來。
截止2022年1月13日,據(jù)生意社數(shù)據(jù),國內(nèi)電池級碳酸鋰的報價已經(jīng)達到每噸36萬的高位,而電解鎳也已經(jīng)到達每噸16.77萬元,相比去年同期均有大幅增長。
圖源/生意社
圖源/生意社
另外,據(jù)海外消息,澳洲7大鋰礦山中的三座處于停產(chǎn)狀態(tài),導(dǎo)致3.3億噸的鋰礦和112.5萬噸的產(chǎn)能受到波及;印尼政府也從2009年開始不斷緊縮鎳礦出口,到2020年1月1日,所有品位的鎳礦已經(jīng)被禁止出口。
因此,從動力電池中回收金屬資源也將會為上游原材料降低成本帶來利好,國際市場研究機構(gòu)Market sand Markets數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計2025年全球動力電池回收行業(yè)規(guī)模將達到122億美元,到2030年達181億美元,作為新能源汽車保有量最大的地區(qū),中國也將成為最有前景的動力電池回收市場。
但上文也提到,動力電池內(nèi)包含眾多有毒和對環(huán)境污染的化學(xué)成分。
中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授李巖表示,“市面上的動力電池是電池包(組),需要專業(yè)企業(yè)進行拆解,因此對拆解場地、裝備、人員安全都有一定的要求。拆解后的廢液和固體廢棄物,必須按照危險廢棄物收集、儲存、轉(zhuǎn)運和保管,不得將廢液或固體廢棄物丟棄、填埋或焚燒?!?/p>
舉例來說,鋰電池經(jīng)過熱解、粉碎等物理預(yù)處理和浸出、萃取等化學(xué)處理后,只能得到鎳、鈷、錳的萃取液,想進一步提純,需要加入大量氨水處理,之后將得到大量有害的含氨廢液。
而含氨廢液排入環(huán)境中,將導(dǎo)致自然水體富營養(yǎng)化,造成水中生物死亡,而高濃度的氨氮廢水也會對人類健康造成極大威脅。
因此,動力電池回收必須由具備資質(zhì)的專業(yè)企業(yè)來進行,據(jù)我國工信部發(fā)布的《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》顯示,僅有27家進入白名單的企業(yè)符合我國電池回收行業(yè)的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)。
這其中就包括被鋰電池龍頭寧德時代收購的廣東邦普,去年10月13日,寧德時代發(fā)布公告,公司擬由控股子公司廣東邦普及其控股子公司在湖北省宜昌市姚家港化工園田家河片區(qū)投資建設(shè)邦普一體化電池材料產(chǎn)業(yè)園項目,項目投資總金額不超過人民幣320億元。
新建設(shè)的邦普一體化電池材料產(chǎn)業(yè)園具備廢舊電池材料回收、磷酸鐵鋰及三元前驅(qū)體、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰及三元正極材料、石墨、磷酸等集約化、規(guī)?;a(chǎn)的能力。
邦普集團始于2005年,河南人李長東因高考落榜選擇南下打工,在廣州電池廠中,他意識到電池生產(chǎn)利潤越來越低,并且生產(chǎn)過程中還會產(chǎn)生很多殘次品。他認(rèn)為應(yīng)該將這些廢料再利用,于是他瞄準(zhǔn)了電池回收,并于2005年創(chuàng)辦廣州邦普。
隨著新能源汽車風(fēng)口的到來,動力電池迎來了爆發(fā)式增長,李長東也順勢開始布局車用動力電池領(lǐng)域,隨后他“破爛王”的名聲在電池行業(yè)內(nèi)越打越響。
當(dāng)前,邦普集團已在全國范圍內(nèi)設(shè)置15個回收網(wǎng)點,這些網(wǎng)點直接對接車企銷售售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò),從而可以快捷地解決動力電池回收的問題。
2013年,寧德時代看上了廣東邦普,作為動力電池龍頭,寧德時代通過收購子公司切入動力電池回收業(yè)務(wù),有利于提高其向上游原材料企業(yè)的議價能力,降低電池的生產(chǎn)成本。
當(dāng)前,包括比亞迪和國軒高科等在內(nèi)的動力電池生產(chǎn)商也紛紛開始布局動力電池回收業(yè)務(wù),以建立戰(zhàn)略聯(lián)盟、參股等形式與材料企業(yè)和第三方回收機構(gòu)合作。
眾多電池廠商參與電池回收業(yè)務(wù),除了對降低自身電池生產(chǎn)成本的需要,也有國家法律和政策強制規(guī)定的要求。
3.誰生產(chǎn),誰負責(zé);誰污染,誰治理
2021年的“兩會”上,“加快建設(shè)動力電池回收利用體系”出現(xiàn)在2021年的政府工作報告中。
往前追溯,自2012年以來,我國相繼出臺多項動力電池回收相關(guān)的重要法律法規(guī),其中最為重要的是2018年工信部發(fā)布的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,這一法案中,我國政府對于動力電池回收的生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度(EPR)進行了明確規(guī)定,新能源車企承擔(dān)動力電池回收的主體責(zé)任,相關(guān)的動力電池廠商和回收公司也必須承擔(dān)起配合協(xié)調(diào)的義務(wù)。
我國政府多次發(fā)布動力電池回收政策 圖源/東亞前海研報
生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度(EPR),是1988年由瑞典隆德大學(xué)環(huán)境經(jīng)濟學(xué)家托馬斯在給瑞典環(huán)境署提交的一份報告中首次提出的,它通過使生產(chǎn)者對產(chǎn)品的整個生命周期,特別是對產(chǎn)品回收、循環(huán)和最終處置負責(zé)來實現(xiàn)。
經(jīng)過歐美國家數(shù)十年的發(fā)展,生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度(EPR)已經(jīng)成為當(dāng)代歐美環(huán)境保護法的重要基本原則。
我國自1995年實施《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》后,國家發(fā)改委、工信部、商務(wù)部、環(huán)境保護部等部門都在各自職責(zé)范圍內(nèi),積極推動生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度(EPR)的規(guī)范和實施。
2016年,國務(wù)院辦公廳印發(fā)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度推行方案的通知》,通知中強調(diào),“建立電動汽車動力電池回收利用體系,電動汽車及動力電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)負責(zé)建立廢舊電池回收網(wǎng)絡(luò),動力電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)實行產(chǎn)品編碼,建立全生命周期追溯系統(tǒng)?!?/p>
2018年,工信部《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》明確了汽車生產(chǎn)企業(yè)將承擔(dān)動力電池回收的主體責(zé)任,整車企業(yè)也在陸續(xù)布局電池回收業(yè)務(wù),在全國各地4S店設(shè)置回收網(wǎng)點。
這其中,采用換電模式的新能源車企或許會在動力電池回收方面占據(jù)先手。
去年年末,在剛剛結(jié)束的蔚來NIO Day上,李斌表示2022年蔚來將在國內(nèi)市場累計建成超過13000個換電站。
蔚來內(nèi)部對記者表示,換電的好處一是能解決高端2C市場和營運車輛的需求,二便是可以打通電池回收鏈條。
2013年,特斯拉曾經(jīng)嘗試過換電模式,但很快便放棄了。馬斯克對于換電模式并不看好,在2019年的特斯拉股東大會上,馬斯克表示“換電模式的推廣價值不大”,尤其是面對免費的特斯拉超充。
但2020年特斯拉上線了電池回收業(yè)務(wù)后,不少觀察家認(rèn)為未來特斯拉有可能“撿回”換電模式,畢竟換電極大方便了動力電池回收,有利于形成產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。
多年來,特斯拉一直與第三方回收商合作,從壽命到期電池組中回收金屬。
據(jù)Electerk報道,2019年開始,特斯拉就自研可以實現(xiàn)“顯著節(jié)省”的回收系統(tǒng)。同時,特斯拉聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO JB Straubel退出公司,自己成立了一個名為Redwood Materials的公司,主業(yè)就是電池回收。
除了蔚來有可能介入電池回收之外,國內(nèi)明確表態(tài)布局電池回收的是威馬。
2018年12月26日,威馬汽車在上海舉行了一場主題為“動力電池回收利用”的公開課。
當(dāng)時威馬汽車合伙人、人力資源副總裁宋潔進行了相關(guān)演講,她在演講中提到,“威馬汽車成為全國第一批進行回收服務(wù)網(wǎng)點信息申請的整車企業(yè),構(gòu)建了完善的動力電池回收利用體系?!?/p>
威馬同時建立了“威馬汽車電池溯源上傳系統(tǒng)”,并與國家平臺進行了聯(lián)網(wǎng),對動力蓄電池生產(chǎn)、銷售、使用、退役回收、利用等全過程進行信息采集,落實動力電池各環(huán)節(jié)信息的溯源。
另外,作為國內(nèi)電池梯度利用的主要客戶,威馬也與中國鐵塔簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,就動力電池梯次利用和回收進行深度合作,增強對資源環(huán)境友好的回收利用模式,全面有效地實施電池全生命周期溯源管理。
尾聲
據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心的數(shù)據(jù)顯示,2020年國內(nèi)累計退役的動力電池超20萬噸,市場規(guī)模達到100億元。預(yù)計2025年,我國廢舊動力電池回收市場規(guī)模將達到400億元。預(yù)計2030年,三元鋰與磷酸鐵鋰電池回收將成為千億級市場。
隨著市場逐漸起量和相關(guān)法律政策的逐步完善,一片新藍海市場即將到來。
但業(yè)內(nèi)從業(yè)者表示,當(dāng)前動力電池回收市場仍面臨著產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)各參與方動力電池數(shù)據(jù)信息共享沒有打通,電池殘值量測量標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題,另外磷酸鐵鋰電池的梯次利用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也處于摸索階段。
未來,動力電池回收需要整個行業(yè)形成合力,動力電池生產(chǎn)企業(yè)為新電池提供銷路,汽車廠商則提供回收渠道,而第三方回收企業(yè)則實現(xiàn)電池的高效回收利用。三方共同承擔(dān)經(jīng)營風(fēng)險,最大程度地降低回收成本,方能實現(xiàn)規(guī)?;?yīng)。