陳秀娟



如何有效地解決電池回收問題,迫在眉睫。
電動汽車的快速發展帶動了動力蓄電池的裝機量。數據顯示,2018年我國新能源汽車動力電池裝機總量為56.89GWh,環比增長49.94%。這也衍生了電池退役回收的問題。據預測,2018年-2020年,全國累計報廢動力蓄電池將達12萬噸-20萬噸;到2025年,動力蓄電池年報廢量或達35萬噸。如何對退役動力蓄電池進行合理回收,是整個行業需要探討的一個重要課題。
記者注意到,2019年7月8日,北京市經濟和信息化局發布了京津冀地區18個新能源汽車動力蓄電池回收利用試點示范項目名單,涵蓋了回收體系建設、基站儲能試點、梯次利用工廠建設、電池包智能拆解、電池全生命周期產業鏈建設等。
作為我國新能源汽車推廣的重點區域,2018年京津冀三地有3466噸動力蓄電池退役,預計2019年將有6483噸,2020年將達到10446噸。
這些示范項目名單的公布也釋放了一個信號:國家正鼓勵、支持動力電池回收產業。
那么,在現階段,整個動力電池回收行業網點分布情況如何?整個回收工作處于什么階段?面臨的行業難題有哪些?未來方向是怎樣的?《汽車觀察》記者對中國電池聯盟綜合部主任楊清雨進行了專訪,共同探討這些問題。
兩條回收線
一般來說,動力電池回收產業鏈包括電池回收、梯次利用、預處理、材料再利用等多個環節。對于退役的電池來說,它的出處是怎樣的呢?
楊清雨告訴記者,退役電池的回收利用整體可以分為兩條線:一條是梯次利用,另外一條是拆解再利用。
對于梯次利用這條線,相關企業只需要把退役電池的外殼拆掉、留模組,然后賣給下游的梯次應用環節企業,比如低速物流車企業、儲能企業。
具體說來,在梯次利用這條線,對于退下來的電池,回收企業首先會對其先進行檢測篩選,主要是檢測電池的性能如何。因為這些電池里面是由一個一個的小電池組成,在用過之后,單個電池性能會不一致,這對整包、模組性能有影響。然后梯次去篩選,比如測單個電池的電壓、電流等,看哪些是可以梯次利用的,然后會把能再利用的篩選出來。這是第一步。
第二步,在檢測篩選完后,回收企業會對電池的外包進行拆除再重組。目前來看,梯次利用多數情況下采用模組級別的應用會相對多一些。“因為整包里面的電池很多,有些單個電池性能不一定達標,再加上整包比較大,如果用在一些像電動車、路邊的電燈上,這種小規模儲能可能就不太合適。再比如,一個大的公交車上可能只能承載上百度電,直接將整包電池放上去肯定是不合適的,所以,一般都會將回收的電池拆成一個一個小的模組,之后對模組進行再重組。”楊清雨解釋說。
“電池由電芯、DMS管理系統等幾個部分組成,其實梯次利用是把性能大體一致、循環壽命差不多的電池放在一起,對它進行串并聯,再給它一個重組的過程。梯次利用的再重組會形成一個模塊化的東西,實際上重組后就變成一個新的集成,然后再將其去儲能、裝在電動車上或者放到其他的應用上。”楊清雨總結說。
對于拆解再利用這條線主要分成兩大步驟:一個是預處理環節,從電池到廢料粉;另一個是材料再利用環節,將廢料粉再利用冶煉。
目前絕大多數拆解再利用企業的流程是把退役電池直接放到機械里進行破碎,破碎后將包括隔膜、電解液等在內的物質混在一起再進行篩選。通過各種各樣的篩選方式,把不同的材料分離出來。有的有機部分可能燒掉,有的將它烘干處理。一般來說,隔膜和負極的應用價值不是很大。
由于拆解企業選擇的設備不一樣,工藝不一樣,篩選出的產物也是不太一樣。一般能夠分離出銅粉、鋁粉、正負極粉三大類物質,有的企業會把負極粉單獨分離出來,有的企業會把隔膜也單獨分離出來。
有的企業只做前面部分的處理,將分離出的廢粉直接賣給相應的冶煉企業,而分離出的銅粉、鋁粉、正負極粉對他們來說本身就是產品。
冶煉企業將回收的廢粉也可以再利用,目前國內基本都采取濕法冶煉,把廢粉里的鋰、鈷、鎳這些金屬元素萃取出來之后做成如硫酸鹽、硫酸鈷、硫酸鎳等,硫酸鹽本身是電池的正極材料前面的原料。還有的冶煉企業會把這些萃取出來的金屬元素做成氫氧化物,比如氫氧化鋁、氫氧化鎳、氫氧化鈷,這些是三元正極材料的前驅體。
31省回收網點分布
采訪中,楊清雨告訴記者,根據去年統計的數據來看,帶有回收經營范圍的企業在全國大概注冊的有400多家(包括部分已注冊但并未實際運行的企業)。
目前主要布局電池回收的有材料企業、主機廠、電池廠和其他回收企業。
整體來看,回收網點地域分布廣泛,基本涵蓋國內所有省級行政區。根據數據統計(數據截至2019年1月),回收網點分布在31個省市的324個地級市,涵蓋了除港、澳、臺以外國內所有的省級行政區。
從地域分布上來看,沿海地區分布相對密集。其中,網點申報數量超過100個省級行政區有廣東、浙江、江蘇、上海、山東,均是東部沿海地區。其中,山東省公開網點有126個,占比6.07%;上海市公開網點有133個,占比6.40%;浙江省公開網點有189個,占比9.11%;廣東省公開網點有272個,占比13.11%江蘇省公開網點有171個,占比8.24%。
另外,研究發現,新能源汽車企業正在積極申報布局動力電池回收網點。從企業申報的數量來看,合資和外資品牌申報網點數量較多。根據數據統計,申報超過100個網點的企業分別是吉利汽車、寶馬汽車、金龍汽車、廣汽豐田、上汽大眾、廣汽三菱。其中,只有吉利汽車、金龍汽車是自主品牌。
一般來說,對于上游的市場部分,京津冀、長三角、珠三角,這些地方回收的需求比較迫切。對于中下游的材料企業,湖南的冶煉企業比較多。
兩大回收驅動力
400多家注冊回收企業并不是一個小數字。究竟是什么力量驅動這些企業涌入電池回收行業?
在楊清雨看來,之所以有大量的企業涌入回收行業驅動力主要有兩個:
第一,政策驅使。
目前,相關回收政策已形成網點信息公開機制,并推進企業回收網點建設。
此前,國家工業和信息化部、科技部、環境保護部(現生態環境部)、交通運輸部、商務部、質檢總局、國家能源局聯合印發的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》中也曾明確提出,將繼續鼓勵汽車生產企業、電池生產企業、報廢汽車回收拆解企業與綜合利用企業等通過多種形式,合作共建、共用廢舊動力蓄電池回收渠道。
截至2019年2月,工信部已經公布3204個回收服務網點的相關信息。同時,《汽車行業綠色供應鏈管理企業評價指標體系》將動力電池回收網點建設作為重要評價內容之一,相關評分占比10%。
對于地方來說,京津冀、廣東省、浙江省、四川省四個地區率先出臺各自的動力電池回收試點工作實施方案。這說明各個地方的試點工作已經逐步進入實施階段。
不難看出,無論是國家政策還是地方政策都比較支持電池回收網絡建設這件事情。
第二,市場前景驅使。
有些企業認為這是動力電池產業鏈上最后一塊“蛋糕”。動力電池退役后會產生價值,這些企業不僅看到了梯次利用電池的使用價值,還看到了電池拆解后的材料價值。
材料企業多布局電池再利用部分,可以拓展原料來源,平衡原料成本,加上2017年到2018年材料上漲促進了拆解回收企業的布局;主機廠、電池廠布局多為梯次利用,可以有效提高電池全生命周期的使用價值。
“現在有的企業確實還是能夠通過其他的方法來盈利,比如前期回收企業將可梯次利用的電池回收后賣給下游企業,將來等這個電池徹底用完需要報廢的時候再對其進行回收,然后對其處理完之后再以材料的形式賣出去。當然可能有不同的方式處理。”楊清雨舉例說。
楊清雨強調,不論是什么原因進入回收行業,其實現在很多企業實際上只是一個布局階段,也就是先把這個事情運作起來,把上下游先打通,合作起來,等到兩三年之后,當量真正起來時才有可能看到利潤。
目前來看,動力電池回收的產能沒有完全利用上。
三大回收難題待解
楊清雨指出,雖然國家頒布了試點工作,關于電池回收其實依然是一種探索,整個行業目前處于布局的階段。
正是如此,此前,就曾有專家對我國動力電池回收市場表示過擔憂,“動力電池回收市場亂象叢生,目前尚未形成完善的回收體系,商業化模式還在不斷探索,如小作坊式的非正規回收渠道混跡其中,極大地擾亂了市場健康發展的秩序。同時,也極有可能存在較大的環境污染風險。”
對于電池回收的難題,楊清雨也表達了類似觀點。他指出,目前電池回收有三大壁壘:
第一,動力電池退役后,其去向不可控。
據統計,2018年我國動力電池退役報廢的總量達7.4萬噸,動力電池回收量僅為5472噸,只占報廢動力電池總量的7.4%,動力電池回收率遠沒有達到預期,這其中就不乏有一些廢舊動力電池流入非正規回收渠道。
據楊清雨介紹,關于車主如何處理廢棄電池,現在一般分成兩個部分:目前大部分的電池都還屬于在質保期內的電池。對于質保期內的電池,車主交到4S店,通過4S店經銷網絡交給車企,車企再交給電池廠處理。也就是說在質保期內出現相關問題的電池,最后找到電池廠家處理就可。
另外一種是超過質保期的電池,這些電池在目前動力電池回收中面臨著較大難題。“車企對于這部分的電池是希望能收回來,因為相關政策有規定,生產者責任制已經要求必須讓這些電池能夠有明確的去處,否則這個責任會歸到車企頭上。但事實上,2017年到2018年間,由于材料價格的上漲,很多回收企業花錢去收購退役電池來做加工處理。再加上本身電池價格比較高,有些消費者不一定直接交給車企去處理,他有可能自己處理了。另外,對于一些比較大的運營商(如公交公司、出租車公司、租賃企業)來說,由于這個電池價格很高,他們可能直接將退役電池賣給回收企業。”楊清雨舉例說。
“如何把個人的電池運輸到相應的回收點?是各個省自己去建回收點還是區域去建,還是全國統籌去建,這個還在探索中。”楊清雨說。
顯然,廢舊動力電池在經銷商、消費者和二手回收市場之間多次轉手,飄忽不定的“行蹤”加大了溯源難度。另外,在終端市場,4S店作為動力電池回收的重要渠道,近年來的回收數量并不可觀。
第二,電池回收的成本高、利潤空間有限。
楊清雨給記者算了一筆賬。他舉例說,電池回收企業回收廢棄電池的價格大概是0.1元-0.2元/瓦時,回收后進行梯次的成本,有的企業測算過達到0.4元/瓦時。這兩項成本加起來就達到了0.5元-0.6元瓦時。值得注意的是,現在有一些新的動力電池的售價已經不到1元/瓦時。這也就意味著有一些電池回收企業的回收成本如果控制不住,可能梯次利用電池的售價跟新電池的售價無比接近,這也就無利潤可言。
對于磷酸鐵鋰電池來說,它的回收成本受原料價格波動影響較大,磷酸鐵鋰回收成本中原材料成本約占26%,雖然輔料成本約占總成本35%,但輔料主要是鹽酸、氫氧化鈉等供需相對穩定的工業原料,價格穩定,相應部分成本較固定;對于廢舊磷酸鐵鋰電池來說,其回收收入與碳酸鋰價格波動具有相關性,當碳酸鋰價格低于8.8萬元/噸時,回收收入將低于回收成本;對于三元電池來說,從成本結構上分析,其原材料成本占全部生產成本的80.52%,這是成本的主要影響因素。
另外,由于廢舊動力電池型號多樣、種類繁多,這增加了梯次利用和拆解回收的難度。對于電池梯次利用的企業來說,原本可以根據電池剩余的循環壽命的長短核算出回收的成本和收益。因此,他們都希望上游的數據能夠跟他開放和共享,這樣檢測準確率就會提高。“但現在這塊比較困難,因為上游車企其實也有一些考慮,因車是賣給個人,相關的一些數據能否公開,對于它來說是做不了主的。比如電池里有個放電倍率,在極加速或者極減速的時候,這個電流的量就會有明顯的變化,由于每個人開車習慣以及快慢充電方式不一樣,這對電池本身的循環壽命以及后續的剩余余量都會有一些影響。包括車輛在行使過程中,是否有一些碰撞,是否有一些顛簸等情況,都會對電池再利用價值有影響。”楊清雨說。
由于上游數據的缺失,梯次利用企業對回收成本不可準確估算,這也導致了高回收成本。
顯然,高回收成本、不穩定的回收渠道都極大地壓縮了企業的利潤空間。
第三,電池回收的相關標準仍不完善。
在如何保證廢舊動力蓄電池的有效回收方面,雖然地方政府做了不少工作,如北京市要求建立完善以生產者為回收責任主體的基本制度,明確生產企業是責任主體,并對電池系統回收工作責任內容予以明確;天津市要求新能源汽車生產企業承擔動力蓄電池回收處置的主體責任,并要求生產企業在天津建立完備的動力蓄電池回收體系。
此外,前期我國出臺了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規定》等多個政策,但動力蓄電池回收利用商業模式仍需要進一步完善,技術等瓶頸待突破。
談及行業的未來,楊清雨指出,目前,動力電池回收產業仍然處在布局階段,政府部門、企業均在探索合適的產業發展模式。
數據顯示,2020年我國電動汽車動力電池累計退役報廢市場規模或將超過300億元。可見,動力電池規模化的報廢潮洶涌而至是必然,但動力電池回收體系中的各種短板又是實實在在的存在,如何有效地解決這些問題,已經變得迫在眉睫。
對此,專家建議:第一,政策層面,應加快出臺回收網絡建設的激勵政策,推動多方共建回收網絡體系。比如鼓勵第三方回收企業建立回收網絡,對梯次利用、回收網絡渠道等盈利能力較低的回收環節進行財稅補貼,以政府或第三方機構牽頭建立獨立的回收網絡體系,推動建立跨省區域的回收網絡體系,盡快出臺電池回收運輸、貯存及電池回收服務網點要求等。第二,渠道層面,各產業環節之間存在技術壁壘、數據壁壘、物流壁壘,需要加強上下游合作。