继2022年11月末创出59万元/吨的历史高点后,电池级碳酸锂价格一路震荡下跌。2024年1月8日,电池级碳酸锂价格跌破10万元/吨大关。
这对于动力电池回收企业来说,是坏消息。如果碳酸锂价格低于10万元/吨,那么“正规军”电池回收企业将无利可图。
中国大约有12万家企业注册了电池回收业务,而进入工信部白名单的“正规军”企业只有156家。由于高投入,毛利率较低,“正规军”竞争不过“小作坊”。中国新能源汽车动力电池规范化回收率不足25%。而传统的湿法回收工艺流程长、污染大、成本高,再加上各国关于电池回收的法规越来越严格,动力电池回收企业正在进行一场关于技术调整和商业模式的“围城”之战。
法规与现状
随着新能源汽车的持续发展,逐步攀升的还有动力电池退役数量。动力电池的寿命为5-8年,解决退役动力电池回收问题已迫在眉睫。
从化学成分角度来看,废旧锂离子电池含有的物质、电解质及其转化产物等成分,如果进入生态,将造成环境污染,甚至人身伤害。
电池材料回收本身具有多重经济价值。日本、美国、欧洲等国家和地区在立法和市场执行体系方面已经建立起比较完善的规则。
欧盟新电池法类目繁多,除了规定“谁生产,谁回收”之外,基本上是为进入欧洲市场的电池制订了门槛更高的“电子护照”:提供电池碳足迹声明和标签;设定最低回收率及材料回收目标;进入欧洲市场的电池需要贴上二维码和数字护照,其中,动力电池被明确要求具有电子记录。
目前,中国尚未对电池回收有类似欧盟的具体指标,但作为纲领性文件,《“十四五”工业绿色发展规划》表明,要在2025年建成较为完善的动力电池回收利用体系。接受采访的多位业内人士均表示,完善动力电池回收利用,可以大大缓解资源进口依赖。
根据GGII预测,预计到2030年,可回收的锂、钴、镍、锰资源量,分别约占相应需求量的58%、62%、70%、42%。
三大痛点
前述业内人士认为,动力电池回收企业面临竞争环境、价格、技术三大痛点。
据中国新能源汽车动力电池回收利用产业协同发展联盟(CABRCA)秘书处于2023年11月20日发布的动力电池退役数据月报,2023年1-10月,全国共产生退役动力电池13.9万吨,同比增长70.9%。其中,磷酸铁锂电池占比超过50%。
工信部第五批白名单企业审批通过后,电池回收白名单企业数量已达到156家,规划建设废旧动力锂电池处理产能987.5万吨、环评批复产能469.2万吨。
十几万吨的退役电池量,和白名单上“正规军”的987.5万吨规划处理能力相比,量太少,根本不够“吃”,还有诸多低价的“小作坊”在争夺货源。
退役的动力电池主要有两种处理方法,其一是梯次利用,即将退役的动力锂电池用在其他领域,作为电能的载体使用,从而充分发挥剩余残值。
其二是拆解回收,即对退役的电池进行放电和拆解,提炼原材料,从而实现循环利用。这又分为两个流程,一个是预处理机械物理流程,包括破碎拆解分类,另一个是一系列的化学冶金过程。
2023年11月,在安徽阜阳召开的新能源汽车全生命周期绿色发展大会上,与会的企业代表反应“正规军”不如“小作坊”,大致估算下来,有近四分之三的废旧电池被小作坊以及小企业消化。
小作坊综合回收的毛利率约为60%,远高于专业回收公司的25%-35%。
一位动力电池回收企业高管表示,对正规企业来说,废旧锂电池回收打粉的投入主要包括设备成本、运营成本和环保成本。
暴跌的碳酸锂价格让做动力电池回收的企业生意难做。
中科院院士欧阳明高曾表示,从电池回收的角度来说,如果碳酸锂价格低于10万元/吨,那么电池回收行业会受到较大影响。
“现在跌得太快,电池废料还没回来,价格已经跌了,在经济上不可行。”前述动力电池回收企业高管表示,碳酸锂的价格影响了电池回收企业经营者的心态,搞得人心惶惶。
该高管还称,第三方报价机构与回收企业报价之间存在分歧,再加上期货市场盘面的冲击,投机资金与实体套保博弈,市场情绪放大价格弹性,动力电池回收企业对电池废料的定价有些头疼。
无锡动力电池再生技术有限公司总经理黄良取在2023世界新能源汽车大会上称,近年来,变化多样的电池包结构,也对回收拆解带来了技术难题。
市面上的电池结构,有以宁德时代麒麟电池,以及上汽魔方电池为代表的CTP方案,也有比亚迪刀片电池的CTB方案,还有特斯拉的CTC方案、零跑的MTC方案等。
不论是CTP还是CTC,都是把电芯粘在车上的方式,都会用到胶。黄良取称,模组包好拆,解胶是难点。他说,涉及无损拆解,除了靠人工拆解之外,还需要有智能柔性拆解技术,要基于点云的回收电池包结构建模,研究基于视觉和力觉的拆解序列,开发智能柔性拆解技术与装备等。
技术、商业模式寻求突破
动力电池回收产业链条较长。其中,退役的动力电池、储能电池经过分类、拆解、筛选、检测、重组和质检,形成梯次利用电池包。动力电池和储能电池报废的电芯、3C电池和电池厂废料,则经过放电并分类,破碎后进入滚筒筛内分选出黑粉,再采用湿法浸出工艺,回收黑粉中的有价金属。
采用湿法浸出工艺处理黑粉的过程中,会副产大量的废水。废水处理成本高、流程冗余,该工艺的副产物渣量大,弃渣也属于危废范围,废渣在后期还需要通过火化工艺进行高温无害化处理,冶炼工艺流程繁琐。
一般来说,磷酸铁锂电池的处理方式是通过梯次利用发挥剩余价值,三元电池则以拆解回收为主。
黄良取称,如果电芯的废料价格比较高,高于梯次利用的价格,大家就有可能不做梯次利用了,直接做破碎回收。“在成本和技术可行的情况下,做梯次利用是可以的。”
2023年12月18日,在成都举行的中国动力电池回收利用产业年会上,多名教授和长虹智能、华友循环、瑞科美、赛德美等企业提出“物理法”回收及正负极材料直接修复。
赛德美新能源科技有限公司董事长赵小勇称,与会人士多提“物理法”回收,究其原因,一是碳酸锂价格从2022年炒作的60万元/吨回归到如今不到10万元/吨,传统湿法回收企业抛开环保因素外,回收磷酸铁锂的收益因其“三高原因”——流程长且生产成本高、加酸碱等强刺激物质导致环保成本高、设备厂房等固投成本高,湿法企业不愿再回收废旧磷酸铁锂电池。
区别于传统的湿法回收工艺,使用物理法的企业称,在电池拆解处理环节不会额外添加酸、碱,不会产生大量的废酸、废碱和废渣,能够解决废磷酸铁锂电池回收的经济性和环保难题。
从商业模式来看,动力电池回收企业大多采取“以租代售”“废料换原料”模式。
“以租代售”模式是将退役的动力电池包安全拆解后进行重组和检测,检测合格后再出租。该模式主要平衡了客户采购成本高的问题。
龙头动力电池回收企业,如华友钴业和格林美已经与车企及电池厂建立了闭环的回收循环合作。前者和宝马、浦项集团、LG新能源,后者和奔驰及宁德时代建立了闭环的电池回收合作关系。
和车企及电池厂绑定、融合更深,是为了规避碳酸锂价格剧烈波动对收益带来巨大的冲击。
此外,随着中国汽车出海,销往海外的新能源汽车越来越多。
根据欧盟新电池法规要求,销售的新能源汽车报废的废旧电池必须运回汽车生产地进行回收处理。前述电池回收企业高管称,中国有固废法规限制,在海外销售的国产新能源汽车废旧电池不能通过进口。在这种情况下,有实力的电池回收企业选择在东南亚布局建厂,也考虑跟随出海建厂的中国车企形成同盟,在当地建立回收循环工厂。(文章来源:《汽车商业评论》 作者:周洲)