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未来5年,80万吨退役动力电池归向何处?|汽车预言家

2021年12月03日 18:28:05
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来源:汽车预言家

作者 |王一萍

编辑 |王鑫

12月2日,央视财经报道,相关研究表明,目前我国首批新能源汽车的动力电池全面迎来“退役期”,预计在未来5年的时间中,由于中国新能源汽车的快速发展,累计退役动力电池的总重量将超过80万吨。

对于如此大体量的退役动力电池,首先要考虑的是隐藏在其身后的污染性。虽然动力电池在一辆新能源汽车上是必不可少的东西,但在退役后,一颗废旧的动力电池中的重金属、电解液溶质、有机溶剂等物质,都极具有污染性。

除了退役动力电池本身所带有的污染隐患外,动力电池当下能够引起行业内外重视的另一个原因在于,目前电池原材料价格处于迅速增长中,而废旧电池中尚存有可循环使用的金属等稀缺物质。在此基础上,退役动力电池的“价值”可以继续挖掘,随着其规模的扩大,一个新兴的电池回收产业将成立壮大。

年超20万吨的退役动力电池

近年来,随着新能源汽车在全球的普及,越来越多的动力电池也开始走向退役。众所周知,电池的性能会随着充电次数和使用时间的增加而呈现出逐步衰减的状态。一般而言,当动力电池的实际容量衰减至额定容量的80%以下时,基本就无法进行使用了,而这个时间大约在5-8年范围中。

据汽车预言家了解,截至2020年,中国新能源汽车保有量已接近500万辆,其中纯电动汽车达到400万辆,新能源汽车增量连续3年超过100万辆。到今年10月份时,中国新能源汽车的销量已超过200万辆,这意味着新能源汽车在中国市场中正在迎来加速发展模式。

一方面是新能源汽车销量的继续增加,另一方面,过去近十年中的动力电池迎来了退役大潮。据业内相关数据统计显示,在2015年至到2020年,我国全年动力电池装机量从16GWh增长至63.6GWh,年复合增长率超过50%。这直接造成了在过去的2020年中,我国累计退役的动力电池超过20万吨(约25GWh),市场规模达到100亿元。

在持续扩张的新能源汽车市场中,来自退役动力电池的压力也将逐步扩大。相关资料显示,仅仅一颗小纽扣电池就可以污染600立方米的水,相当于一个人一生的饮水量。在未来5年中,将近百万吨重汽车动力电池产生的污染力,这是无法估量的。基于此,当首批退役动力电池来临时,汽车行业在发展绿色新能源的同时,也将重新估量并对他们作出正确处理。

退役动力电池的新机遇

对于动力电池定位,它首先是新能源汽车的关键。当动力电池走向衰退时,它的后续处理变得尤为重要。据相关专家解释,动力电池退役后一般会有两种合理的方式进行处理,一是将退役动力电池进行拆解重组,应用到储能对电池能量密度要求不高的领域,二是提取报废电池中的金属材料,进行收回再利用。

作为新能源汽车的动力电池,它们一般当容量衰减至额定的80%~70%以下时就不再作用于电动汽车,但对于剩余的电池容量,其仍能满足其他很多设备的能源需要。这时,将此类电池进行回收拆解成模组或电芯,从而形成小型电池,用于低速电动车、太阳能路灯等产品,同时也可以将多个完整的电池包并在一起,为风、光电等场景储能,这在行业内也被称为“梯次利用”。

当动力电池容量继续下降至20%时,其才将面临强制报废。报废的动力电池会进行再次回收,尤其目前因原材料资源短缺,其价格上涨导致动力电池产品单价上调。在此形势下,如果能够将废旧的动力电池进行再利用,这不仅能缓解动力电池原材料匮乏,同时还能提高资源利用效率并降低资源对外依存度。

据了解,一颗动力电池内含有钴、镍、锂、锰等贵金属,其丰富度较高。据不完全统计,一辆标准电动汽车电池需要约9千克钴,而中国钴储量仅占全球1%,70%的钴资源已用于电池生产与开发。资料显示,当前可利用的钴资源已较为紧缺,由于战略稀缺性,中国、澳大利亚以及加拿大境内的钴矿资源已经处于限制开采状态。

相比对退役动力电池进行储能再利用,一位动力电池回收从业人员表示拆解回收更为方便、安全。一方面,“梯次利用”处理成本和技术门槛过高,对操作人员的要求较为困难,另一方面,因为动力电池质量方面不稳定,其安全方面存在较大问题,因此回收者更乐于破碎分解,提取贵金属锰镍钴等。

无论如何,当下随着新能源汽车的飞速发展,动力电池回收产业的发展已经出现在越来越多的企业战略中,仅在2019年中,相关回收企业的注册量达到730家。尤其对于特斯拉、宁德时代、比亚迪等电池制造商和电动汽车企业来说,原材料的短缺早已使他们领先一步进入了该市场之中。

电池回收是车企碳中和的重要组成

自从巴黎协定确立全球碳中和规划后,汽车成为能源之外备受关注的减碳行业。事实上,作为密集型工业,汽车碳排放涉及生产制造、物流运输、供应链和回收以及终端使用排放多个环节。在此基础上,汽车企业和行业需要整体控制汽车生产、销售过程中的碳排放。

相关资料显示,除了供应链外,影响汽车全生命周期碳排放的另一大挑战就是循环利用。在今年年初时,工信部提出发展新能源汽车是推进节能减排的重点,同时通过制定配套法律法规、完善回收利用体系、发布相关标准等,推动新能源汽车动力电池回收利用。

为了在产品全生命周期中实现碳中和,全球汽车制造商也将对电池部件的回收利用纳入到自身的发展体系与战略规划中。在相关人士分析看来,动力电池回收环保且再生利用价值大, 在环保、原材料价格上涨、国家政策等因素的影响下,布局该领域对于汽车企业的发展有百益而无一害。

据汽车预言家了解,作为豪华汽车品牌,宝马2020年回收4347件动力电池,总重量超过98.2吨。同时,戴姆勒对于电池部件的回收已经远超过国际规定量,目前已经实现外壳、电缆、母线的回收,并通过自研与合作的方式同步改进电芯回收技术。丰田也将废旧电池的回收再利用事业作为在中国中长期减碳规划的关键举措,表示不让一个电池造成环境污染。

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