废旧锂电从“危险废物”到“城市矿山”

锂电回收 2023-05-06 新闻资讯

近年来,随着可持续发展理念、绿色发展战略在全球范围内的推广落实,集先进原理、前沿技术为一体的新能源汽车行业逐渐成为新一轮科技革命和产业变革的核心领域。2022年中国新能源汽车行业持续爆发式增长,产销量同比分别增长96.9%和93.4%,连续8年保持全球第一,市场占有率达到25.6%[1],中国新能源汽车产销量之大、市场占有率之高,在全球市场均首屈一指。在新能源汽车市场保持高歌猛进的同时,配套动力电池的生产、制造以及回收再利用也吸引了越来越多的市场关注,催生了一系列投融资活动。

动力电池回收利用行业的

缘起和发展

动力电池指主要应用于动力领域的电池,服务市场包括新能源汽车、电动叉车等工程器械、电动船舶等领域,并因其体积、原材料、能量密度和运用场景的不同,区别于用于消费电子类等3C产品的干电池。

工信部、科技部、环保部、交通运输部、商务部、质检总局、能源局等七部门在2018年1月26日联合印发了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》(工信部联节〔2018〕43号,下称“43号文”),明确定义了什么是动力蓄电池,并要求“在生产、使用、利用、贮存及运输过程中产生的废旧动力蓄电池应按照本办法要求回收处理。”从此,动力电池回收利用逐渐形成发展为一个细分行业。

“43号文”将动力蓄电池定义为新能源汽车动力系统所用蓄电池,由电池包(组)及蓄电池管理系统组成,包括锂离子、金属氰化物/镍动力蓄电池,不含铅酸蓄电池。其中锂离子电池因工作电压高、比能量大、体积小、质量轻、循环寿命长、技术相对成熟等优点,是现阶段新能源汽车所用动力电池的绝对主流。根据中国动力电池产业创新联盟数据,近年来,国内动力电池市场主要由三元锂电池和磷酸铁锂电池构成。[2]两者相比较,前者能量密度更高,但相应地原材料成本也较高;后者能量密度相对较小,但在原料成本、安全性、使用寿命、充电速度等方面具有一定优势。

根据2021年12月10日工信部发布的《锂离子电池行业规范条件(2021年本)》(工业和信息化部公告2021年第37号)规定,合格的动力电池循环寿命应大于等于1000次且容量保持率大于等于80%。另根据《车用动力电池回收利用 梯次利用》(GB/T 34015)系列标准,当退役车用动力蓄电池低于标称容量的40%时,应终止梯次利用。因此按电池容量衰减程度,可将动力电池的生命周期分为三个阶段:

1. 80-100%:作为完整电池包使用。

2. 40-80%:电池容量降低至80%以下的,代表其充放电性能将不能满足汽车行驶要求,需要进入退役程序。但该类电池除了化学活性下降外,电池内部的化学成分没有发生实质性改变,对此可以将电池包重组为电池组并进行梯次利用。 

3. 低于40%:应进行报废处理。该等电池应进行拆解回收,提取出有价值的金属和材料。

由于锂离子电池的原材料锂、镍、钴等金属相对传统黑色金属属于需求量和产量不高的“小金属”门类,且主要高品位、低开采难度的原料矿产地在中国境外,因此进口依赖度较高,原材料价格居高不下且短期内容易发生剧烈波动。以动力电池中标志性的上游原料锂盐为例,据工信部披露[3],2022年电池级碳酸锂价格上涨,全年均价达48.1万元/吨,同比涨幅达到301.2%,但又在近期跌破20万元/吨大关[4],行业内各方普遍认为供需紧张将长期持续。锂电池通过再生利用处理,各种金属(锂、镍、钴、锰等)的回收率可达95%以上。在经济利益的驱动下,动力电池的回收利用行业吸引了越来越多的关注和投资。

主要工艺技术路线和项目性质

从电池类型看,现阶段回收利用的动力电池主要为三元锂电池,代表企业有格林美、邦普循环等。对于磷酸铁锂电池,目前有格林美、赣锋循环、塞德美等企业具有回收处理能力。

从工艺技术看,现阶段主要存在两种回收利用方式:

梯次利用:指对能力衰减程度较轻的动力电池进行检测,筛选性能较好的电池进行重组,在适宜的条件、场景(一般为储能、电信基站、低速电动车)下进行梯次利用。根据43号文,梯次利用可以一级利用也可多级利用。因磷酸铁锂电池安全性较高,一般被认为更适用于梯次利用场景。

再生利用:指对废旧动力电池进行处理并回收其中的锂、镍、钴、锰等金属元素。处理方式包括拆解、破碎、分离、提纯、冶炼等。目前国内外的处理流程一般均包含预处理(分类、放电),拆解、各电池部件的分离、破碎等物理步骤,然后对得到的含有多种金属的粉末(俗称黑粉)采用煅烧(火法)或添加化学试剂萃取(湿法)的方式,分离各类金属并回收提纯。目前湿法回收因其能耗低、处理设备要求低,且回收率和产品纯度较高等原因,成为现阶段的主流回收工艺。

总体而言,梯次利用的经济效益更高,理应成为回收工艺发展的趋势。但有数据显示,目前动力电池梯次利用量占回收电池总量的14%,其余86%的动力电池均直接进入再生利用环节[6]。原因在于梯次利用仍存在技术规范和行业标准不完备、安全性、稳定性难以保障等问题,适用度和再生利用相比较低,目前细分市场发展还处于“摸着石子过河”的状态。而再生利用,由于其工艺特点要求,通常按化工类项目要求需进行较为严格的项目立项备案、环境影响报告书评价、安全评估等工作,并要求承接新建项目的是有资质的化工园区。

产业链生态

市场潜力巨大

由于近年国内新能源汽车产销量保持高速增长,动力电池装机量也随之迅速攀升,从2016年的28.2 GWh增长至2022年的294.6GWh ,6年复合年均增长率为47.9%。新增动力电池装机量在可预见的未来仍能保持持续高速增长,也意味着对于锂等金属的需求将长期维持在较高水平。经济利益的驱动以及国内上游产能与国外矿山资源的相互博弈,对于动力电池回收行业开发“城市矿山”补充国内需求缺口长期利好。


中国新能源汽车持续多年的高产销量意味着将有相应极大规模的动力电池需要在“老化”后进行回收再利用。考虑到动力电池的平均4~6年的有效寿命以及5~8年的使用年限,结合2014年开始的电动车快速普及,从2021年开始,中国已迎来了第一批电池退役高峰,动力电池回收市场正步入快速发展期。[7]根据高工产业研究院(GGII)及东亚前海证券研究,到2025年,中国退役动力电池累计将达到137.4GWh,需要回收的废旧电池将达到96万吨。按各类型电池单吨回收收入测算,对应市场空间远超过千亿元,届时中国将成为全球最大的动力电池回收市场之一。


按照国务院发布的《2030年前碳达峰行动方案》(国发〔2021〕23号),到2030年实现清洁能源动力的交通工具占比应达到40%,中国新能源汽车市场仍有海量增长空间,新能源汽车市场广阔的发展潜力将继续推动电池需求的增长,相应地,动力电池退役与回收利用也将是一个助力“双碳”长期向好的行业。

产业链掠影

从参与主体看,工信部数据显示,截至2022年底,中国动力电池回收相关企业已达7.7万余家,其中2022年新注册的企业便超过4万家。围绕动力电池回收再利用,中国正逐步形成包含所有的电池应用端、回收渠道和网络、梯次利用、预处理、再生材料利用等多个环节的产业链。电池生产商、整车制造商、第三方企业及以中国汽车动力电池产业创新联盟为代表的行业协会等均参与到动力电池回收市场中。

随着动力电池回收赛道热度攀升,多家上市公司进入该赛道,但形成规模的上市企业数量不多,其中格林美等企业较为领先。部分上市企业则通过入股成熟的动力电池回收企业以开展业务,如宁德时代、天奇股份。

总体而言,目前阶段中国从事动力电池回收的企业数量虽多,但资本、技术方面具有优势的企业仍然较少,行业秩序尚未稳定。这样的行业生态一方面昭示了巨大的机遇与潜力,另一方面由于行业内尚未形成“最佳实践”,投资该行业需特别关注法律合规风险。

重点关注法律合规问题

工信部白名单

为减少行业乱象、规范竞争市场,自2018年以来,工业和信息化部已按照43号文要求公布了四批《废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单(即“白名单”),最近一次系2022年12月16日发布,四批名单共计列出88家企业。白名单企业的持续壮大,是动力电池回收行业逐步趋于规范化发展的缩影。虽然目前并未有法律强制性规定只有白名单企业才能开展动力电池回收工作,但从行业主管部门推出白名单制度的初衷来看,通过培育头部企业,治理跑马圈地乱象,从而推进资金、技术、原料等要素集中,规范行业实践的监管思路是比较明确的,动力电池回收行业未来或许会成为少部分主体竞争的市场。事实上,目前的行业集中趋势已经逐步凸显,比亚迪、北汽、上汽、宁德时代、国轩高科等代表性电池厂及整车厂,以及深圳、扬州、合肥等公交集团,在退役电池及边角废料回收招标时已明确要求竞买方为“白名单”内企业。[8]因此对该领域项目感兴趣的投资方,必须考虑行业趋势、监管思路,以及由此带来的投资标的企业业务的真实性和可持续性。

资质证照

尽管“白名单”非法定必要批准,相比一般的投融资项目,废旧动力电池的回收项目仍具有一些特别的资质证照要求需要引起关注。据不完全统计,进入电池回收利用领域的企业可能需取得以下特别的资质证照:

3458f45cd94f76994b519f54264e8313.png

另外,根据商务部流通业发展司发布的《关于再生资源回收企业备案方式调整的说明》,新成立的再生资源回收企业,在市场监管部门进行企业注册登记时,由市场监管部门将企业再生资源回收备案信息通过省级共享平台(信用信息共享平台、政务信息平台、国家企业信用信息公示系统等)或省级部门间数据接口推送至商务部统一业务平台再生资源企业备案模块公示30天,公示期满后即自动完成再生资源回收经营者备案。

结语

基于近年来中国新能源汽车行业的蓬勃发展态势和潜力,作为动力电池产业链中的关键一环,动力电池回收行业仍有巨大发展空间。目前动力电池回收市场仍处在小、散、乱,跑马圈地的“战国时代”,同时存在技术门槛高、产品规格多,配套法规政策体系仍在构建中,且国内国际市场因运输和进出口限制呈现各自相对独立运行等特点。但毋庸讳言,随着资本和技术的加持,特别是背靠中国这个全球首屈一指的电动汽车消费市场,整个动力电池回收行业方兴未艾。我们相信,随着体制机制的逐步完善、参与主体的日渐规范、技术工艺的不断发展,动力电池回收行业将会愈加凸显其经济利益、社会利益和生态利益,也必将迎来更好的明天。

免责声明:本文所有文字来源于互联网公开渠道整理,仅供参考、学习,如有侵权请第一时间告知删除,谢谢!