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日前,《经济日报》刊发国家发改委能源研究所刘坚的文章《动力电池回收利用刻不容缓》,刘坚表示,在新能源汽车需求快速增长背景下,电池原材料供不应求。退役电池回收利用可有效缓解上游资源扩产压力,降低关键矿产资源对外依存度。
近年来,国家陆续出台关于动力电池回收利用的政策以及国家标准,涉及汽车动力电池设计及生产、编码溯源、回收、运输与贮存、梯级利用、再生利用等诸多方面。
新能源汽车产业快速发展带来动力电池退役量的高速增长。动力电池回收利用工作作为发展循环经济、推进资源集约利用的重要一环,有助于缓解锂资源区域约束、锂价格因素掣肘,对于落实“双碳”战略,推进生态文明建设具有重要的意义。
随着国家政策和标准的逐步健全和完善,动力电池回收行业的空间正逐步打开。
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电池回收行业未来空间测算
我国新能源汽车规模化量产始于2014年,而动力电池的寿命一般为 5-8 年;随着最早一批成规模的动力电池自2019 年起陆续达到退役年限,市场将形成规模化退役的新常态,未来回收再利用需求有望逐年走高。
据天风证券测算,预计 2030年我国动力电池总退役量将有望达到380.3GWh, 2021-2030年十年 CAGR 为48.9%。从发展阶段来看,行业当下正处于十年长景气周期的起跑点,未来发展前景可观。
2021-2030 年动力电池总退役量预测(GWh)
电池退役规模将逐步进入高增期。基于产业政策、工艺完善以及退役动力电池报废规模高增,电池回收整体规模未来空间巨大。
从资源视角来看,废旧三元锂电池富含着锂、镍、钴、锰等有价金属,具备极高的再生利用价值;另一方面,虽然磷酸铁锂电池金属含量相对较少,但随着以碳酸锂为标杆的锂电池材料价格的大幅上涨,磷酸铁锂电池的再生利用价值也在不断提高。
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动力电池回收现状
动力电池回收方式有两种:梯次利用和拆解回收,磷酸铁锂适合先梯次利用再拆解回收,三元电池适合直接拆解回收。
在1C倍率下正常放电时,磷酸铁锂电池的容量衰减速度远远小于三元电池,当电池容量衰减到80%后,从汽车上退役下来的磷酸铁锂电池仍有较多循环次数,因此具备较高梯次利用价值。
而三元电池的原材料中含有高价值的金属元素,其拆解回收价值远远高于磷酸铁锂电池。
梯级利用是动力电池回收的主流方向,但目前技术掣肘,尚以试点项目为主。梯次利用由于其存在20%-80%能够用作其他
领域的可用容量,所以相较于直接拆解经济效益更大,是未来电池回收利用的主流方向。但目前梯次利用存在流程较长、关键技术待突破、技术规范不足、行业标准缺失、安全性及稳定性难以保障等问题,导致经济价值尚未体现。
来源:国海证券
中短期以直接拆解回收为主,已具备经济性。目前直接拆解回收有三种工艺:分别是湿法、火法、物理法,其中湿法回收效率最高,工艺成熟,是当前拆解回收的主流工艺。
国内企业工艺选择:
▶ 废旧三元电池→湿法、火法
▶ 废旧磷酸铁锂电池→湿法、物理法
对于废旧三元电池回收来说,国内大部分企业湿法+火法为主,节省成本的同时保证了高回收率,主要企业有格林美、邦普循环等;
对于废旧磷酸铁锂电池来说,
目前还处于起步阶段,只有少数几家已具备回收处理能力,比如格林美、赣锋循环、赛德美等,从工艺来看,国内企业大多选
择湿法或物理法,因为物理法成本低,可以很好解决废旧磷酸铁锂电池回收经济性不足的问题,但物理法稳定性较差。
来源:国海证券
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主要玩家大起底
尽管电池回收重要且必要,但目前产业仍处于起步阶段,面临着市场规模小、规范性不足、小黑作坊众多、回收成本高等各种问题。
目前,电池回收相关政策法规不断出台,主流玩家也在不断涌现。截至2022 年工信部发布的符合条件的回收白名单企业已达到47家,“正规军”规模不断扩大。
根据回收主体的不同,行业当前存在着四种主流商业模式,依次分别为:
①以电池生产商为回收主体的模式;
②以新能源汽车制造商为回收主体的模式;
③以第三方综合利用企业为回收主体的模式;
④以动力电池产业联盟为回收主体的模式。
以电池生产商为回收主体的模式
以整车制造商为回收主体的模式
以第三方企业为回收主体的模式
以动力电池产业联盟为回收主体的模式
其中,整车厂渠道优势最强,处于产业链核心地位;电池生产商的上下游协同场景多,可以形成产业闭环,商业模式最为稳定;而第三方企业与整车厂、电池厂等渠道方合作的深度、广度将决定企业的核心竞争力。
Datayes!Pro统计了部分涉足动力电池回收的主流公司,以供大家参考。
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