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磷酸铁锂回收难题怎解?
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发布时间:2021-07-09 浏览次数:1

 公安部数据显示,截至6月底,全国新能源汽车保有量达603万辆。其中,纯电动汽车保有量493万辆,占国内新能源汽车总量的81.68%。



新能源汽车产业高速增长的同时,退役动力电池也逐年递增,并开始成为业界亟待破解的难题。如果找不到合理的商业模式,无疑将成为电动汽车产业发展的重大隐患。



中国汽车技术研究中心数据显示,2020年我国动力电池累计退役量约20万吨,2025年累计退役量预计约78万吨。如果以目前电动汽车50kWh至70kWh的动力电池装机量计算,那么假设退役60万辆电动汽车,对应退役动力电池就达到30GWh。



而未来伴随着每年数百万辆新电动汽车的增长,动力电池退役压力可想而知。



尽管退役电池还未大规模爆发,但是政府已经明显意识到这一压力。“加快建设动力电池回收利用体系”首次被列入2021年政府工作报告;去年10月国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》提出,完善动力电池回收、梯次利用和再资源化的循环利用体系,鼓励共建共用回收渠道。国家工业和信息化部连续出台了多个政策文件,聚焦退役动力电池回收和梯次利用。



7月7日,国家发展和改革委等多部门印发《“十四五”循环经济发展规划的通知》提出,加强新能源汽车动力电池溯源管理平台建设,完善新能源汽车动力电池回收利用溯源管理体系。推动新能源汽车生产企业和废旧动力电池梯次利用企业通过自建、共建、授权等方式,建设规范化回收服务网点。推进动力电池规范化梯次利用,提高余能检测、残值评估、重组利用、安全管理等技术水平。



政策频出,也足可见动力电池退役、回收利用的紧迫性。



此前,业界不少人士认为,汽车动力电池退役后有两个好去处:梯次利用和回收再利用。



但是经过几年的探索和实践,梯次利用似乎并不是一个好去处,回收利用对于部分电池来说,也存在着经济性不高的现实窘境。



01

大型储能项目梯次利用被“警告”

小型储能市场消纳能力存疑



电动汽车的动力电池性能要求较高,电池容量衰减超过20%就需要退役,因此有专家提出动力电池不同初始容量区间可以应用到不同应用场景。例如100%至80%区间满足电动汽车动力使用;低于80%可以用到要求不高的储能领域。



新能源汽车退役动力电池在储能领域梯次利用,这个观点在新能源汽车产业发展初期就曾被提出,一度被业界认为是解决退役动力电池的一剂“良药”。



然而,随着储能产业的发展和技术认知不断提升,很多人认为:储能用电池事实上可能比电动汽车用电池要求更高。



据电池中国了解,早在2018年,国内某电池龙头企业人士就对梯次利用提出了不同的看法:“把到了生命末端的电池拿来反复地充放电,然后再把它解剖开,看看在物理层面有什么变化。目前,梯次应用电池基础数据的积累还远远不够,在生命末端到底会发生什么,这件事情其实是个问号,弄明白至少还需要几年的时间。”





例如,4000个循环的动力电池衰减到2000个循环,如果装在储能系统里面,仅仅做削峰填谷的话,磷酸铁锂可能能用三到四年,而三元电池可能两年都不到,经济性不划算,且存在较大的安全风险。



彼时,就有不少产业人士判断,未来新能源汽车动力电池和储能用电池会是两条路线。新能源汽车动力电池强调安全性、高能量密度、高倍率性能等;储能电池强调高安全性、长循环寿命、低成本等。



事实上,随着技术和市场了解的不断深入,国内电池企业也分别选择了不同的技术路线来开发储能电池和新能源汽车动力电池。



如亿纬锂能与林洋能源成立专门主攻储能市场的合资公司,项目初期投资就达30亿元,储能电池规模达10GWh;宁德时代在自主开发储能用电池的同时,与多家产业链企业成立合资公司,专注储能项目,在技术路线上,宁德时代甚至要推出钠离子电池,专攻储能市场;孚能科技、远景动力等传统聚焦三元动力电池的企业,在开拓储能市场时,也分别布局了磷酸铁锂电池项目,并未考虑用退役三元电池进行储能市场梯次利用。



不过,此前在政策鼓励及地方示范项目下,很多地方还是搞起了退役电池梯次利用示范。



据上海证券报引用储能行业知情人士消息:“很多投运的(梯次利用)项目是不计成本的示范性项目,把电池拆开再成组利用,成本很高。性能指标不一样,一致性又得不到保障,有一定安全隐患。”



随着安全风险的增多,以及技术可行性不高,政府层面也已经意识到这一问题。



6月22日,国家能源局组织起草的《新型储能项目管理规范(暂行)(征求意见稿)》(以下简称《征求意见稿》)提出,在电池一致性管理技术取得关键突破、动力电池性能监测与评价体系健全前,原则上不得新建大型动力电池梯次利用储能项目。已建成投运的动力电池梯次利用储能项目应定期评估电池性能,加强监测、强化监管。



动力电池在大型储能领域梯次利用的一条重要去处被暂时“冰冻”。当然,这种冰冻甚至可能是永久的。



而在小型储能市场,如5G通信基站,退役电池也同样不被看好。比如中国铁塔自2020年开始,已经不再或者很少采购退役电池用于5G基站,而是直接采用新品。一方面是新品规格统一,应用方便;二是新品的价格已经足够低,甚至比退役梯次电池再拆解、检测、组装的成本还低。



当然,也并非在小型储能市场完全不可应用,但这一市场的空间有多大,目前还存疑。



02

回收之路:三元还好,铁锂怎么办?



梯次仍需探索,回收再利用目前已经很多企业在做,并且取得不错的效果。



三元电池中的镍、钴、锰等元素含量均较高,当退役电池进入回收处理环节,可以提取其中的镍、钴、锰等金属材料用于加工制作电池的正极材料,实现资源的有效循环利用。据了解,目前镍、钴、锰的回收率可达99%以上。



可以看出,三元电池的回收是可以赚钱的,所以很多回收企业已经积极在做这一块。



像华友钴业、格林美、邦普、赣锋等不少企业已经将这一块蛋糕做大,并且利用回收的材料再循环,向下游前驱体、三元正极材料环节布局。



不过,磷酸铁锂就没有这么好的“归途”了。“磷酸铁锂最大的一个问题就是它的回收成本比较高,经济性比较低。”一业内人士表示。



事实上,目前专门从事磷酸铁锂退役电池回收的企业并不多,还未成气候。但从应用端来看,磷酸铁锂电池在电动汽车领域的应用正呈快速壮大趋势。



数据显示,今年1-5月,我国动力电池装机量累计41.4GWh。其中三元电池装机量24.2GWh,同比增长了151.7%;磷酸铁锂电池装机量累计17.1GWh,同比增长了456.6%。



在经济性驱动下,磷酸铁锂动力电池未来在电动汽车领域的应用和占比预计会持续增长,未来磷酸铁锂电池的体量会不断增长。长远来看,未来退役的磷酸铁锂电池体量会非常庞大。



但未来磷酸铁锂电池的退役将何去何从?令人揪心!



值得注意的是,磷酸铁锂的回收经济性正在逐渐上升,未来这一市场也有值得期待的地方。



自2020年下半年以来,动力电池材料包括碳酸锂、磷酸铁锂等都出现大幅涨价,如碳酸锂从低点的不足4万元/吨,已涨至9万元/吨。碳酸锂价格的大涨也让不少企业嗅到了从退役磷酸铁锂电池中回收碳酸锂的利润。



不过,当前最为重要的还是,退役电池回收途径和模式何时能通畅?这也是当务之急之一。


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