文|智駕網(wǎng) 黃華丹
隨著市場上電動汽車保有量越來越大，動力電池原材料可以實現(xiàn)自給自足嗎？
或者市場上電動車的保有量達到一個什么樣的規(guī)模之后可以實現(xiàn)？
這涉及一個老生常談的問題，動力電池回收是一個好生意還是一個大問題。
以2014年特斯拉入華計，第一批Model S的動力電池也有8年的壽命了，中國的第一批電動車主進入換車季。今年初，工信部表示，中國將真正迎來第一波動力鋰電池退役潮。6月15日，工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司司長黃利斌帶隊赴中國鐵塔公司開展專題調(diào)研動力電池再利用。
一直有業(yè)內(nèi)人士警告廢棄動力電池的污染問題比化石能源更甚。
而另一方面，俄烏戰(zhàn)爭和新能源汽車的爆炸式發(fā)展讓鎳、鈷、鋰等原材料價格持續(xù)飆升。
截至6月23日，碳酸鋰平均價格已達到45萬元/噸，電解鎳均價19.37萬元/噸，電解鈷均價40.5萬元/噸。
而鎳、鈷等礦產(chǎn)資源多在非洲貧困地區(qū)，各國一直擔(dān)心會引發(fā)新的地緣政治災(zāi)難和沖突。
國軒高科黨委書記、董事長李縝在今年3月舉辦的電動汽車百人會上提出了一個新看法：電池回收將終結(jié)新能源產(chǎn)業(yè)對地球資源的無限索取。
他引用彭博社的數(shù)據(jù)稱，預(yù)計到2025年全球新能源產(chǎn)業(yè)對電池的需求將超過1.5TWh，十年以后，這些電池都將逐步回收，那么，到2035年，假設(shè)新生產(chǎn)電池為5TWh，其中1.5TWh的電池原材料就可以來源于電池回收的資源。
當(dāng)然，考慮到回收過程中因各種原因可能造成的損耗，實際使用回收資源生產(chǎn)出的新電池量將少于1.5TWh。
李縝認(rèn)為，當(dāng)制造電池對原材料電池的總需求和回收電池提供材料的總供給達到平衡時，人類將不再需要向自然界無限索取電池制造的資源。而且，李縝還給出了國軒高科對這個時間的預(yù)計，即2040年左右。
無獨有偶，4月底，寧德時代也在其電話會上表示，當(dāng)電動車滲透率達到80-90%時，就不再需要挖新礦了。
回收動力電池，有人稱它為新的千億藍海，也有人稱它為環(huán)保事業(yè)。
利潤驅(qū)動也好，環(huán)保也罷，或者只是一個必須解決的問題，實際情況是，越來越多的企業(yè)正進入這個領(lǐng)域。
智研咨詢整理數(shù)據(jù)顯示，2016-2020年期間，中國動力電池回收企業(yè)注冊量增長緩慢。2021年開始飛速增加，注冊量達到24515家。到2022年更是激增到超過4萬家。
但其中符合工信部《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》企業(yè)名單公告的企業(yè)只有47家。
6月22日，新浪財經(jīng)報道，豐田正與特斯拉聯(lián)合創(chuàng)始人JB Straubel領(lǐng)導(dǎo)的電池回收公司Redwood Materials合作進行汽車電池的回收。
其目標(biāo)是創(chuàng)建電動汽車閉環(huán)供應(yīng)鏈，即將電池從舊的電動汽車中提取出來后重新生產(chǎn)為新的電池。
而據(jù)東亞前海證券研報顯示，2020年我國約有20萬噸動力電池退役，預(yù)計到2030年，退役總量將達237萬噸。
光大證券預(yù)測，到2030年，三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池回收將形成千億市場。其中，在市場均價情況下，三元鋰電池金屬合計回收市場空間在600億元左右，磷酸鐵鋰電池的梯次利用和回收市場空間則為480多億元。
一個正在起步的千億市場，電池廠商、新能源材料企業(yè)、汽車廠商和專業(yè)回收企業(yè)等多種角色正蜂擁入局博弈，試圖在電池退役潮初期搶占先機。
也正因處于起步初期，法規(guī)尚未完善，又恰逢外部環(huán)境動蕩，原材料價格高漲，市場短期內(nèi)的混亂也在所難免。
01 梯次利用
目前，廢舊電池的回收利用主要分為兩種方式。分別是梯次利用和再生利用。
5月25日，寶馬與浙江華友循環(huán)科技有限公司達成合作，尋求在新能源汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)動力電池原材料閉環(huán)回收和梯次利用。
即，對于退役的動力電池，寶馬集團給出了兩種方案：一是梯次利用，二是拆解回收再利用。
從目前來看，回收動力電池梯次利用的主要是磷酸鐵鋰電池。三元鋰電池則主要采取直接再生利用的方式。
一方面，三元鋰電池內(nèi)的金屬資源價值更高，更適合直接回收利用；另一方面，三元鋰電池的容量衰減較快，安全性較差，一般回收的時候衰減已經(jīng)比較明顯，不再具有很高的使用價值。
此處我們先來看梯次利用的情況。
一個具體的案例是不久前奧迪展示的電動三輪車。據(jù)介紹，這臺三輪車安裝的是奧迪e-tron測試車中拆下的舊電池模塊。
奧迪想要展示的就是動力電池如何在生命周期后期重復(fù)使用。據(jù)報道，這次項目共制造了三輛電動三輪車，未來將在印度使用，為用戶提供短途代步和貨物運送使用。
據(jù)稱，這臺三輪車是奧迪環(huán)境基金會資助的一家非營利性初創(chuàng)公司Nunam與奧迪內(nèi)卡蘇爾姆工廠的培訓(xùn)團隊合作開發(fā)的一款產(chǎn)品。
該公司的主要目標(biāo)即是開發(fā)將舊電池用作二次能源儲存系統(tǒng)的方法，從而延長它們的壽命，更有效地利用資源。
目前業(yè)內(nèi)普遍的觀點是動力電池容量衰減小于20%，可以滿足汽車使用。當(dāng)衰減在20%-40%之間時，可以滿足梯次利用。當(dāng)衰減在40%以上時就需進行再生處理。
梯次利用擁有巨大的潛在市場，其未來的應(yīng)用場景也十分廣泛，主要包括通信備用電池、儲能集裝箱、低速車等。
國內(nèi)最早實現(xiàn)規(guī)模性梯次利用的是中國鐵塔。
2018年前后，中國鐵塔就已經(jīng)停止采購鉛酸電池，轉(zhuǎn)而統(tǒng)一采購梯次利用電池。2019年，中國鐵塔應(yīng)用梯次利用電池約5GWh，替換鉛酸電池約15萬噸，消納退役動力蓄電池5萬余噸。
目前，國內(nèi)包括北汽新能源、長安在內(nèi)的十余家汽車企業(yè)均已與中國鐵塔達成了合作協(xié)議。
為確保梯次利用電池安全，中國鐵塔采用“無線、互聯(lián)網(wǎng)+大平臺”的建設(shè)模式，建立了全國統(tǒng)一的運維監(jiān)控平臺，并基于此打造了梯次利用電池管理平臺，實現(xiàn)對末端電池設(shè)備遙調(diào)、遙控、遙信、遙測等操作。
按照規(guī)定，國內(nèi)在售車輛動力鋰電池都需按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范接入國家動力鋰電池溯源平臺。也就是說，每一個電池包均有各自獨立的編碼，在使用期間，其是否出現(xiàn)過熱、是否發(fā)生過短路等情況，電池包、模組、電芯等有無更換等信息都有據(jù)可查。這為回收動力電池的梯次利用提供了便捷。
但目前我國梯次利用尚處于技術(shù)驗視和項目示范階段，規(guī)模還很小，技術(shù)也不夠成熟。其安全性與穩(wěn)定性，以及成本等問題都還有待考量。
一方面，電池組的拆解需投入大量人力且存在安全隱患，同時，要確保電池重組時的一致性較為困難。
另一方面，新電池的性能在上升，生產(chǎn)成本在下降，而退役電池的性能下降，維護成本卻在上升。
同時，在價格上，由于中國鐵塔的回收價格相對確定，而再生利用則形成了一定的市場競爭，往往價格較高，也導(dǎo)致廢舊電池的持有者更愿意賣給格林美等以再生利用為主的回收企業(yè)。
這也讓部分聲音認(rèn)為梯次利用是個偽命題。
02 再生利用與資源問題
再生利用則主要是將電池拆解粉碎后經(jīng)一定流程提取其中的金屬資源。
相較于磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池中所含的金屬資源更為豐富，主要為鎳、鈷、錳、鋰等稀有金屬，此外也包括銅、錳、鋁等。
資料顯示，通常情況下，三元鋰電池的回收主要按鎳鈷計價，即以鎳鈷的市場價*折扣系數(shù)，一般為6.5-8.5折，磷酸鐵鋰電池則按鋰計價。
其中，鎳鈷的回收率一般在98%-99%左右，損耗非常小。鋰的回收率，據(jù)寧德時代子公司邦普的數(shù)據(jù)，也已經(jīng)達到了91%。
提取出來的鎳鈷、碳酸鋰可按市場價出售，而其成本即為原料成本加上加工成本。原料成本為上述回收電池的價格，加工成本一般在2萬元/噸。
通常情況下鎳鈷回收毛利率在20%左右，而由于三元鋰電池中鋰不計價，因此只有2萬元/噸的加工成本，即便以碳酸鋰10萬元/噸的價格計算，加上各種費用和折損，利潤率也不低。
但今年由于各方面的原因，原材料供不應(yīng)求，鎳、鈷、鋰等金屬價格猛漲。截至6月23日，碳酸鋰平均價格已達到45萬元/噸。
受高利潤的驅(qū)使，廢舊動力電池的回收價格也水漲船高，甚至出現(xiàn)了折扣系數(shù)倒掛的現(xiàn)象，正常情況下70%的折扣系數(shù)最高時漲到了145%。也就是說，需要加價才能買到廢舊電池。
據(jù)早早進入動力電池回收賽道的格林美答投資者問，我國鎳、鈷資源稀缺，鈷資源儲量占世界的1.03%，年開采量約1500噸，而國內(nèi)需求量超過5萬噸；鎳資源儲量占世界3.0%，開采量不足10萬噸，國內(nèi)需求量約50萬噸。因此，國內(nèi)的鎳、鈷資源主要依賴進口。
而在國際層面上，鎳、鈷、鋰的資源量也是有限的。
國信證券研報引用美國地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)稱，2020年全球鎳資源儲量約8900萬噸，以2020年全球鎳礦產(chǎn)量250萬噸計算，全球鎳礦靜態(tài)可采年限在35年左右。
天風(fēng)證券研報則預(yù)計，未來5年全球鈷行業(yè)將始終處于緊平衡狀態(tài)，2021年到2025年鈷資源將持續(xù)短缺。
而在鋰資源上，2020年9月，武漢大學(xué)曹余良在《儲能科學(xué)與技術(shù)》上發(fā)表文章提到，全球已探明的鋰儲量折合碳酸鋰當(dāng)量約7100萬噸，以每輛電動汽車攜帶80千瓦時的鋰電池組為基準(zhǔn)計算，每輛汽車約消耗48公斤碳酸鋰，全球現(xiàn)有可用鋰儲量能滿足約14.8億輛電動汽車需求。
但另一方面，隨著市場對電動汽車高續(xù)航能力的需求進一步增加，能量密度更高的三元鋰電池仍將代表鋰電池較長一段時間的未來。而其中，鎳含量越高，能量密度就越高，續(xù)航能力也隨之提高。
短期內(nèi)，鎳和鋰的全球儲量充足。
因此，解決資源問題目前可以有兩個方向：
一是研發(fā)高鎳電池，在提高電池能量密度的同時解決鈷資源的持續(xù)短缺，同時，鎳的價格相對于鈷更低，也降低了電池成本；
二是回收動力電池分解再生利用其中的金屬資源，實現(xiàn)動力電池的閉環(huán)應(yīng)用，達到資源平衡。
三元電池高鎳化已成進行時，鎳鈷錳產(chǎn)品型號從111一路提升433、532、622，并迎來了8系的富鎳時代——811，即鎳、鈷、錳含量分別占80%、10%和10%。
馬斯克甚至宣稱將在能量密集車型中使用含鎳量100%的超高鎳終極狀態(tài)電池。
而對回收動力電池高漲的需求與可觀的利潤也導(dǎo)致了回收市場的混亂。
如前文所述，在動力電池回收市場上，除了工信部白名單上的“正規(guī)軍”，還有大批小作坊的存在。
小作坊由于基本沒有環(huán)保成本，也沒有各種條條框框，回收成本低，相較于正規(guī)企業(yè)反而可以給出更高的回收價格。
因此，大部分廢舊電池流向了非正規(guī)市場。據(jù)業(yè)內(nèi)人士稱，每年回收的動力電池中，僅有30%是通過正規(guī)渠道收購的。
而對于白名單上的“正規(guī)軍”來說，在自動化拆解、破碎分選、智能化解離技術(shù)等電池的預(yù)處理技術(shù)方面也依然存在著瓶頸。拆解成本大、有價金屬高效提取等關(guān)鍵技術(shù)和裝備還有待升級，污染防治水平有待提升等問題仍有待解決。
另一方面，據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，有些“白名單”企業(yè)實際并未開展電池資源回收工作，而是利用“白名單”的資格進行退役電池貿(mào)易，幾輪轉(zhuǎn)手反而導(dǎo)致電池成本上漲。
今年2月，工信部、國家發(fā)改委、科技部等八部門已經(jīng)聯(lián)合發(fā)布了《加快推動工業(yè)資源綜合利用實施方案》，明確要求要完善廢舊動力電池回收利用體系，培育梯次和再生利用骨干企業(yè)。
03 入局的企業(yè)
目前，入局動力電池回收領(lǐng)域的企業(yè)主要分為四類，一是寧德時代、蜂巢能源等電池企業(yè)，二是華友鈷業(yè)、贛鋒鋰業(yè)等新能源材料企業(yè)，三是比亞迪、北汽藍谷等整車企業(yè)，四是天奇股份、格林美等第三方回收利用企業(yè)。
對車企來說，單打獨斗的很少，主要是與第三方企業(yè)或電池企業(yè)合作。如豐田與Redwood materials，寶馬與華友循環(huán)，奧迪與Nunam等。
車企回收電池有著天然的優(yōu)勢，不必經(jīng)過回收市場，在售后體系內(nèi)直接將廢舊動力電池回收，再由合作伙伴進行梯次利用或再生利用。
這也是目前車企與動力電池回收企業(yè)或電池企業(yè)合作的優(yōu)勢。
資料顯示，2021年以來，大量企業(yè)開始布局動力電池回收產(chǎn)業(yè)，LG、道氏技術(shù)、三星、特斯拉、國軒高科、億緯鋰能等也爭相入局。
此外，也有一些企業(yè)開始將觸角伸向全球電池回收市場。華友鈷業(yè)、格林美兩家近日分別在韓國布局電池回收相關(guān)業(yè)務(wù)，并計劃未來向歐洲發(fā)展。
大量的退役動力電池將逐步進入市場。有效的動力電池回收有助于整個新能源汽車行業(yè)有序健康的發(fā)展，同時，也是保障新能源汽車產(chǎn)業(yè)資源供給的必要途徑。
而當(dāng)前，動力電池的回收市場尚不夠完善，回收價格及渠道仍是問題。而長遠來看，在這個正在發(fā)力的千億市場上，企業(yè)的回收思路、方案，以及先進完備的產(chǎn)業(yè)鏈、工藝技術(shù)和裝備將成為企業(yè)的核心競爭力。
另一方面，法規(guī)的完善也將為動力電池的回收提供保障。
6月15日，工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司司長黃利斌帶隊赴中國鐵塔公司開展專題調(diào)研。
黃利斌要求，要系統(tǒng)總結(jié)退役動力電池回收利用試點經(jīng)驗，堅持問題導(dǎo)向，會同相關(guān)部門，加快研究制定《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理辦法》和行業(yè)急需的標(biāo)準(zhǔn)，加大動力電池高效再生利用等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和推廣應(yīng)用力度，不斷健全回收利用體系，提高動力電池回收利用水平。
在規(guī)范的動力電池回收市場加持下，我們相信，新能源產(chǎn)業(yè)可以實現(xiàn)完善的閉環(huán)，擺脫對地球資源的過度開采。
只是這一步，目前看來還需行業(yè)共同努力。