⌊获取德国亚琛工大-欧洲新能源锂电产业全景图2024原版高清报告,请后台私信或留言,发送关键词“全景图”获取,感谢您的关注支持⌉
大家都说新能源行业出海,一家新能源企业出海业务进展是否顺利也反映该企业的业务能力和发展水平,毕竟海外业务的蛋糕足够诱人,相同业务的利润甚至要比国内要高出2-3倍不止。
但小编也希望给大家提供另一个角度的思考,在全球产业链脱钩的大背景下,海外的新能源产业链也在快速构建,叠加一些国家和区域的地方保护政策,地方产业链也在逐渐呈现闭环。
当下大家“都认可”中国新能源行业以及新能源企业的制造能力和产品优势,再叠加“喷香”的价格,中国的行业优势貌似无懈可击,但是当其他国家和区域的产业链形态构建相对清晰时,中国企业如何继续参与到市场中来,值得每个行业从业者提前好好思考。
个人网上找到了德国亚琛工业大学研究机构公布的《欧洲新能源锂电产业链全景图 2024》,计划用几期内容帮大家梳理一下欧洲新能源锂电产业链,希望大家都可以从中收获一些针对企业还有个人发展的思考。
锂电池回收行业状态更新2024
由于电动汽车的高速增长和相关的电池原材料的大量消耗,锂离子电池回收的高效处理至关重要。就循环经济而言,欧洲的电池回收过程可以减少对电池生产制造原材料材料的依赖,因为这些材料主要从其他大陆进口。回收工厂的地理位置在经济效率方面起着战略性作用,因为运输是整个回收过程中的关键成本因素之一。
2022年3月欧盟委员会引入的《欧盟新电池法案》为未来的电池回收流程设定了详细的要求。核心要点为该法规生效后最晚6个月内,锂离子电池的整体回收效率从50%提高到65%;48个月后,单个电池原材料的回收率应达到锂(35%)、钴、镍和铜(各90%)。96个月后,锂材料的回收率应提高到70%,这对回收公司来说是一个巨大的挑战,因为他们目前的流程并不只专注于锂材料回收。此外,新生产制造的锂离子电池中必须使用一定比例的回收电池原材料。⁸
回收公司可以根据其具体回收流程以及终端产品的质量层级进行区分。虽然一些公司专注于回收流程直至电池活性材料混合物(BAMM)也称为黑料,其他公司则回收到单个金属前体。目前还没有一个明确的定义来确定回收的中间产品必须具备什么质量才能被称为BAMM(黑料)。BAMM指的是在电池回收或回收过程中获得的阳极和/或阴极和/或电解质和/或其他组件的混合物,可能含有杂质。
电池设计和电化学的快速市场发展和创新为回收公司带来了进一步的挑战。他们必须能够快速响应新的电池技术,并在必要时对回收流程进行调整。
现状分析
2023年,约有17,000吨来自欧洲电动车的废旧电池已经返回市场进行回收和其他处理,进行再制造和再利用。到2030年,报废电池数量将显著增加,达到290,000吨,突显了行业强烈的回收能力需求。
目前,锂离子电池的主要回收来源是电池生产中的废料,其数量超过了报废电池,这种情况将持续到2029年。欧洲市场上最活跃的回收参与者所在的国家是德国。这一发展的原因在于汽车公司数量众多,以及不断增加的电池生产。德国在欧洲中心的位置为回收公司提供了短途运输和良好物流基础设施的巨大优势。
根据电池实际回收能力和公告,可以观察到锂离子电池回收的急剧增长。根据截至2022年底的公告,瑞典将以135,000吨/年的回收能力,到2030年成为欧洲回收能力的领先者;同年,英国将以78,900吨/年的能力位居第三。
电池回收行业未来展望
显然,欧洲迫切需要解决和充分处理市场上废旧锂离子电池的持续增长问题。由于其战略位置和不断增长的专业知识,欧洲可以在电池回收方面树立标杆,目标是建立一个循环经济,确保电池废料经过回收处理后再次返回到锂电池的生产制造中,进而让欧洲减轻对于其他国家锂离子电池原材料的强烈依赖。为实现这一目标,电池制造商也必须参与回收系统,以确保电池材料不会丢失,而是以可持续的方式高效回收。
此外,还需要电池回收工厂不仅回收镍、钴和锂等活性材料,还要回收铝和铜等其他金属。为了实现所有材料的高回收率,回收过程需要保证盈利才可持续。为此,电池制造商应调整电池生产中使用的设计和材料,以提高可回收性。如果欧洲国家能够建立一个循环经济,其中锂离子电池被重复使用和再利用,我们可以期待该行业的就业会整体增加且环境碳足迹会明显降低。
锂电池梯次利用行业状态更新2024
根据制造商的描述和现有文献,一旦电动汽车(EV)电池达到其额定容量的70%到80%,由于电池容量的衰减,它们作为电动汽车一级电池的作用就结束了。电池系统性能的相关下降取决于多种因素 - 如充放功率、循环次数、环境工况等;并且不同电池间可能差异很大,单个电池也通常以不同的速率老化,由于电池的“木桶效应”,动力电池模组的性能由最弱的电芯决定,而整个电池系统的性能由最弱的电池模组决定。这种退化估计发生在使用约8年或相当于100,000英里(160,000公里)行驶里程之后。
然而,即使状态较差(SOH)的退役EV动力电池,仍可在其他应用场景中重新利用,如大规模光伏电站、削峰填谷、调频(FCR)等,在这些对电池性能要求较低的应用场景中,电池估计还可使用六到十年才达到"寿命终止"(EOL-End of Life)。
除了这种典型的"第二生命"情况外,还有几种其他EV电池重新利用的情况,如召回、研发测试以及电池模块和组件的生产报废。因此,当前市场提供了比预期更多的退役电池用于梯次利用。
这就是为什么梯次应用业务案例开始获得关注,一些公司将二次储能系统商业化或将其作为供应链的一部分。然而,从主要的一级应用过渡到二次使用的决策过程尚未得到很好的理解和证实。一些机构已经进行了几项研究,考虑在回收前将EV电池重新用于储能的好处。二次电池的经济价值无法以一般术语确认,因为每个电池系统由于个别使用阶段、电池化学成分和系统架构而具有不同的容量衰减情况。同时,有多个应用领域可以使用固定式储能系统,并且产生不同水平的收入流。此外,在某些情况下,个别应用领域可以灵活组合,形成独特的收益结构,受动态能源市场影响。在这种背景下,有必要对二次电池系统的经济效益进行个别评估,以增加重新利用方案的吸引力。
现状分析
从电池一次利用使用到二次利用的老化电池供应链包括五个步骤。电池结束首次使用后,必须收集并进一步运输到合适的再处理工厂;运输后,根据不同的测试对电池状况进行诊断;目前,二次电池没有标准化的测试程序,这意味着可以进行不同范围的测试来进行状况诊断,也取决于电池组或模块级别。然而,在许多情况下,在测试之前拆解电池组以获得更准确的测试结果更有效率,即使这会导致更高的重新利用成本。在这些步骤之后,二次电池在市场上提供并运输给客户进行再次集成。
如上图所示,供应链的所有部分都由不同的公司覆盖。欧盟的大多数公司都与二次电池的测试和诊断以及拆解和储存集成有关。这两个过程主要由提供储能系统的公司执行,但这些服务并不总是外包的。另一方面,较少的公司专注于老化电池系统的收集和运输。然而,大多数公司同时服务于梯次利用电池供应链的多个部分,因此必须考虑到,尽管许多公司可以与"梯次利用"相关联,但只有少数公司专门在这个领域运营。
电池梯次利用行业未来展望
虽然德国电动汽车的注册量和生产数量持续增加,但废旧电池系统的处理仍处于发展阶段,未来的商业模式仍存在很大不确定性。一些公司专注于电池梯次利用时,这与电池状态、新应用的不同场景和相关要求的不确定性,以及分析经济和环境效益的困难,使从一次利用到二次利用的过渡变得复杂。此外,电池一旦达到一级使用寿命结束时,还有几种潜在再利用方式。除了在二级应用中重新利用外,一个常见的途径是从老化模块中构建翻新电池,然后在车辆中重新使用。除了缓慢增加的回收率外,上述不确定性代表了二级电池实施的可复制性和可扩展性的障碍。
同时,应该考虑到电池梯次利用才刚刚开始发展,持续增加的回收量将迫使市场发展并形成经济可行的供应链,最终提高动力电池的可持续性,同时提高其技术价值。