自2018年以来,每年都有人说这是动力电池回收的第一年。然而,到目前为止,动力电池回收市场还没有真正爆发。
然而,每个人都相信动力电池最终会退役。回收行业就像一个聚宝盆,必将聚集数千亿至数万亿的财富。
在这样一个万亿美元的市场爆发之前,这个行业的现状是什么?本文将对您进行全面深入的分析。
小型作坊和正规回收公司
动力电池回收始于新能源汽车的推广。
然而,一开始回收的并不是退役电池。在新能源汽车推广初期,动力电池制造技术非常不成熟,良品率较低。中国催生了一批回收废旧电池材料的小作坊。
后来,回收商开始收集剩余容量高、检测指标好的废旧电池,以梯级利用的价格出售;经过糟糕的人工拆解,它们被卖给下游冶炼企业,用于提取正极材料前体。
在此期间,小作坊是电池回收的主力军。
随着新能源汽车的不断推广,退役电池的回收利用逐渐受到各国政府部门的重视。由于可能对环境造成污染,也可能存在安全隐患。
因此,中国政府实施了动力电池回收白名单制度,因此有了正式的电池回收公司。
中国的动力电池回收公司已从2017年的300多家注册到2021的近3000家,但目前只有45家公司符合中国政府制定的行业标准。
这些公司中的许多都有很好的背景。例如,邦普循环、华友循环、创业板、赣州高功率凭借早期3C锂钴氧化物电池回收和危险废物处理资质,进入了首批电池回收“白名单”。
邦普背后是宁德时代,华友钴业,是钴冶炼的领导者,格林美是三元前驱体的领导者,还有一个汽车拆解网络。
当然,名单上不乏看到动力电池回收机会并加入其中的初创公司。
2020年初疫情期间,深圳公交集团启动了首批新能源公交车的退役工作,共有200多辆车和700多吨电池。
恒创瑞能够竞标该电池,并赢得了动力电池回收历史上最大的订单。赛德美堪称行业内的劳动模范。在缺乏资金和背景的情况下,它也凭借其材料修复技术成为电池回收的白名单之一。
随着正规回收公司的出现,动力电池回收是否走上了正轨?让我们先计算一下有多少动力电池可以回收。
根据新能源汽车年装机容量,按照120wh/kg的电池能量密度,使用4年后退役回收,大致计算退役电池规模。
2020年,约24万吨动力电池将退役。24万的流量去了哪里?据行业统计,正规回收企业的回收量不足5万吨。
2021,每家公司的整体回收规模将增加,部分回收规模将翻倍,但由于废旧电池总量、价格、长途运输等因素,几家龙头公司的回收量不超过10000吨,大部分废旧动力电池仍流入小型车间进行现场回收。
各方都尽力回收电池,但由于废旧电池的竞标价格最高,小作坊往往敢于竞标,因为他们不负责环保,处理成本低。
正规回收企业收集电池较少的现象仍然存在。
正规的回收公司不仅收集的电池更少,而且很难盈利。
政策导向还不够
在中国,通过拍卖价格最高的废旧电池来选择回收方是不合理的。
许多欧美国家已通过立法,建立完整的废旧材料回收法律法规体系,明确对非法经营的处罚,并配合“押金制度”回收电池。
日本实行逆向回收,倡导公民自愿努力将用过的电池归还给电池制造商,然后交给专业的电池回收公司进行处理。
在许多国家,废旧电池被归类为危险废物,持有者不仅可以用它来卖钱,还需要向电池回收公司支付无害化处理费用。
对于世界知名的材料公司Umicore来说,用于电池回收的燃烧炉价格高达10亿元。由此可见,回收成本高,政府和企业都非常重视环境保护。
因此,确实需要政策引导来关注电池回收的巨大社会成本,并采取严格的控制措施。
技术路线
动力电池有不同的标准和型号,这给电池的梯级利用和回收带来了困难。梯级利用需要拆卸、测试、批量分配和重组,主要是手动和半自动。
回收可分为预处理和后续处理。预处理过程分为卸料拆解和装料破碎。通电破碎后,对铜箔、铝箔、黑粉、外壳、隔膜等材料进行分选。后续处理包括高温热解、湿法冶金、火法冶金、材料修复等。
动力电池回收行业仍处于发展的早期阶段,有无数的回收方法正在研究中,但无非是上述技术路线。
在目前的这些技术路线下,材料回收率和行业标准要求镍、钴、锰的综合回收率不低于98%,锂的回收率不小于85%,稀土等其他主要有价金属的综合回收效率。不低于97%。
当然,回收率越高越好。然而,提高回收率不仅需要自身的技术技能,还取决于预处理阶段材料的等级。
以磷酸铁锂电池为例,市场对碎黑粉的需求大于2.5%的锂含量,最好是3.8%。正极片和负极片都是手动拆卸的,纯正极粉的锂含量很容易达到最高标准,而机械破碎成正极和负极混合粉末后的锂含量基本上低于3.0%。
这导致了劣币驱逐良币的现象。大量电池由小作坊回收,人工拆解成外壳、铜箔、铝箔和黑色粉末。有许多正规的回收公司将电池外包给小作坊进行拆解和预处理,然后通过湿法冶金回收材料。
低成本、高价值的回收利用是小作坊的优势。1吨电池的人工拆解分拣成本为600元,不到正规回收企业设备拆解分拣成本的一半。当然,价格是以牺牲环境和个人健康为代价的。我衷心希望国家尽快建立监督管理制度措施,真正实现动力电池的无害化有序回收。
动力电池回收的技术路线也在不断演变,因为动力电池的技术路线尚未最终确定。在发展初期,动力电池中的金属氢化物镍电池、锰酸锂、磷酸铁锂、三元锂、钛酸锂等电池就各显神通,全部实现了商业化。
后来,磷酸铁锂和三元锂电池由于其强大的性能优势成为了绝对的主流。然而,三元电池安全事故频发。到2021,磷酸铁锂已成为动力电池的主要选择。
发展仍在继续。预计在未来3-5年内,半固态电池将开始大规模应用。在接下来的10年里,固态电池有望占据一席之地。随着这些变化,电池回收技术和设备将面临更大的挑战。
有待改进的商业模式
要建立动力电池回收的商业模式,我们首先必须有一个良好的回收来源。可以回收但可以从主机厂回收的电池组很少,从几块到几十块不等,其中大部分都具有级联利用的价值。经过个别车辆的暴力实验,如果电池被烧毁或损坏,可以直接回收。
另一个很好的回收来源是回收电池厂的极片废料、非液体注入电池、B级C级电池、电池组等。
极片材料的市场渠道稳定,难以动摇。B级和C级电池可作为低速车、两轮车、备用电源、路灯、充电宝等的梯级利用电池,市场需求非常大。
其他理想的回收来源是公交公司退役的新能源公交车电池,一批退役车辆可以回收数百吨磷酸铁锂电池。回收公司竞标电池,价格从每千瓦时100元到200元不等,具体取决于电池的生产年份、品牌和状态。
现场人工拆卸,拉回到工厂进行检查和分拣,通常80%可以级联使用,并以200至300元的价格出售给级联使用的企业或贸易商。
当然,碳酸锂价格持续飙升,电池级碳酸锂已涨至40万元/吨。现在的回收价格也需要考虑回收的价值。
汽车拆解厂报废的新能源汽车上的动力电池也很受欢迎。2018年,拆解厂报废了1000多辆新能源汽车,其中80%的汽车有电池;2019年,汽车拆解厂还回收了1000多辆新能源汽车,80%的汽车电池提前拆解拍卖。
在真正的级联和回收企业之前,也有贸易商经过。贸易商擅长背靠背销售,寻找电池来源,查询电池状态和价格区间等信息,现场检查核实后准备出价,同时寻找买家。
购买二手电池是一笔现金交易,付款是交付的,而且从未拖欠,但利润就是差额。最勤奋的推销员甚至开着私家车清扫街道。修理厂、废品店和电动汽车经销商是他们经常光顾的地方。
在获得良好的货源后,一家真正的回收公司如何赚钱?小作坊的电池回收业务是灵活的,有很多常规,以牺牲环境和员工的人身安全为代价,这里不再详细描述。
尽管正规的回收公司可以与主机厂和电池厂达成战略合作,一些外资车企会免费提供电池处理,但回收量有限,现有的商业模式仍难以盈利。
还有新的商业模式。
为了提前锁定电池来源并批量回收,回收公司已经开始部署电池互换业务。探索了新能源汽车的电池交换模式,蔚来在建设电池交换站方面自给自足,深受用户青睐。
奥动已经搭建了一个换电平台,为出租车提供换电服务,一些站点已经盈利。电池互换模式降低了购车成本,解决了充电问题,提高了使用效率,也有利于回收企业的可持续发展。
在动力电池更换的基础上,回收公司在级联使用时也推出了电池更换模式。一个典型的例子是两轮车的电池更换。外卖骑手是第一个使用铅酸电池的人,因为无法及时充电,铅酸电池经常中断服务。两轮电动汽车电池交换模式很好地解决了这个问题,并率先实现了商业化和盈利。
此外,在电池回收过程中,经常会遇到几吨零散的电池不足以装满一辆车并运回工厂进行处理的情况。
回收者可以选择临时存放在回收网点,节省足够的30吨,然后用一辆15米长的手推车一次性将其运走。自建分公司很难盈利,每年的运营成本约为30万。因此,共建共享回收网点是回收企业关注的热点。
材料价格上涨
电池回收的好处要么是级联利用,要么是材料回收的价值。
在2021之前,磷酸铁锂电池的回收和加工可以用于梯级利用,但回收资金亏损是行业中常见的现象。大多数公司都不愿意回收,有过每吨几百元甚至免费赠送的情况,运费是自理的。
因此,废旧磷酸铁锂电池的回收价格也有所上涨,铝壳电池的价格从2021年初的约2000元/吨提高到15000元/吨(不含税和运费)。
显然,如果材料价格继续上涨,将提高动力电池回收业务的收益。那么电池材料的价格趋势是什么呢?电池材料的价格基本上在飞涨。我们主要关注碳酸锂和钴。
2022电池级碳酸锂的增长主要有三个原因。
首先,新能源汽车的销量超出预期翻了一番,进口资源供应不足,中国冶炼企业无法满负荷生产。
二是盐湖的提锂能力受到冬季减产、设备检修期和年底堆存的影响,供应减少。
第三,全球已探明锂储量的52%位于智利,智利总统博里奇在2021年底的大选中获胜,他专注于社会变革,承诺增加采矿权使用费和企业税,并增加采矿成本。
此外,2022年新能源汽车的发展势头不会减弱。有专家预测,2025年500万辆的销量目标今年将提前实现,可能达到600万辆。锂电池储能也在快速发展,未来对锂电池的需求很可能超过电动汽车。
在碳酸锂的供应端,许多新项目最早要到2023年下半年才能投产。
全球钴矿石资源分布较为集中,主要分布在非洲刚果(金)。我国钴资源十分稀缺,三元锂电池主要回收钴和镍。现在废弃三元软包装电池(523系统)的收购价格接近4万元/吨,仍然是回收公司的宠儿。
钴的价格周期性地大幅波动。2018年第一季度,预估价格达到68万元/吨的历史高点,随后大幅下跌,至2018年底跌至34万元/顿。
主要原因是2018年5月后新能源汽车增速放缓,需求低于预期。同时,从二季度开始,钴矿的增产计划逐步实现,供应量大幅上升。
2019-2020年,钴价波动调整,维持在20-30万元/吨的低位区间。2021,原材料需求将紧张,钴价格将继续上涨至40多万元。截至2022年2月17日,电解钴价格将升至53万元/吨。
非洲刚果(金)本身就是一个政治动荡的国家,其物流能力并不发达。幸运的是,磷酸铁锂电池的份额正在逐步扩大,811低钴系统电池的应用有所增加。钴资源的需求没有锂那么迫切,锂今年可能保持在50-60万元/吨高位震荡。
市场上回收三元电池黑粉的价格主要根据钴含量、镍含量和钴价格系数计算。钴处于较高区间,价格系数也较高,三元阴极黑粉的回收价值也相应提高,有利于行业发展。
高昂的材料价格是回收企业运营的先决条件之一。最近有消息称,在某些情况下,旧电池的价格并不比新电池差,因为回收商重视材料回收的价值。
结论
因此,在政策方面,国家有必要建立监督和处罚机制,启动将废旧动力电池列入“危险废物名录”的计划,并逐步实施废旧动力电池回收资质管理。
在社会方面,希望车企建立电池回收机制,或者以旧换新,引导个人用户将自己拥有的电池直接交给正规的回收公司,减少中间商的环节。
在技术方面,希望回收公司加强工艺技术和设备的研发,关注动力电池技术路线的发展,规划研发方向和重点,致力于安全、环保、精细化和自动化回收的整体解决方案。
动力电池回收行业之所以有趣,主要是因为废旧电池价值的不确定性。就像“赌石头”一样,你很难判断一块石头含有多少玉石,玉石的价值是多少。
当然,经验丰富的电池回收商可以通过某些方法,并借助一些工具来帮助分析,尽可能准确地判断废旧电池的价值。此外,这还取决于回收技术是否真的能变废为宝。