CTM蓄电池动力电池回收行业初探
ctm蓄电池动力电池回收行业初探
在双碳目标驱动下,中国新能源汽车消费继续增长,锂电池市场持续修复,整个产业链上下游蓬勃发展。作为动力电池“最后一公里”的回收市场,要想切实改善环境保护问题、统筹上下游资源,动力电池回收是一项至关重要的手段。
目前,动力电池退役潮临近,本文将从行业基本信息、主要技术工艺等方面探讨动力电池回收行业未来发展的变化和趋势。
2.电池回收行业发展现状
汽车产业的未来发展趋势是“三化”,即电动化、智能化、网联化。新能源汽车的关键零部件为动力电池,动力电池的发展水平是汽车产业“三化”转型的强力支撑。在我国新能源产业雏形初具阶段,国家已经意识到动力电池退役的问题,出台动力电池回收政策,完善回收体系建设,特别是2018年以来,政策密集发布,国家对于动力电池回收问题的高度重视,动力电池回收逐步规范完善。
动力电池退役后一般有两种处理:(1)梯次利用:将退役电池用在储能、电动三轮车、电动自行车等领域继续发挥价值;(2)拆解回收:将退役电池先放电再拆解,提炼出可循环利用的原材料,最终完成循环利用,这种方式是国外比较主流处理方式。磷酸铁锂电池一般可采用梯次利用方式回收处理,三元锂电池一般主要采用拆解回收方式处理。
1.1中国动力电池回收行业千亿市场规模
依据不同的生产材料,动力电池可以分为三元锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池、钛酸锂电池等。
作为新能源汽车的重要组成部分,新能源汽车产业的高质量发展,将极大地推动我国动力电池行业的发展进程。而新能源汽车产业的快速发展又催生了动力电池回收需求,按照5-8年的动力电池服役年限估算,当前正处于动力电池退役潮的起点位置,电池回收行业作为新能源汽车后,周期产业开始进入发展加速期。预计2025年国内动力电池退役量为137.4GWh。2030年市场规模达到千亿。因此企业的回收渠道、技术、资质、规模将是行业核心竞争力。
1.2政策推动动力电池回收行业发展
近年来,国家多个部门陆续出台了对废旧电池回收利用的支持政策,促进和引导了动力电池材料技术及其回收行业的发展升级。其中,2022年8月由国家财政部、工信部、发改委等部门发布的《信息通信行业绿色低碳发展行动计划(2022-2025年)》提出,“重点针对电池等基础设施产品,有序开展退网,逐步形成科学完备的老旧设备回收、处理及循环利用体系”。[1]未来,相关政策将更加严格,对企业的环保要求将更加苛刻。
生态环境部、科技部、工信部等多部门联合在2021年发布了《新能源汽车动力电池梯次利用管理办法》,《办法》中提出,鼓励动力电池梯次利用企业与报废机动车回收拆解、动力电池生产及新能源汽车生产等企业开展合作,鼓励动力电池生产企业积极参与对废旧动力电池的回收及梯次利用。[2]
2020年9月1日,工信部、商务部等多部门联合发布的《报废机动车回收管理办法实施细则》进一步完善了动力电池回收行业要求,回收拆解企业需拆卸、收集、贮存、运输及回收利用报废新能源汽车的动力电池或其它类型储能装置,并应加强安全管理。[3]
工信部发布《2020年工业节能与综合利用工作要点》,文中特别指出要推动新能源汽车动力电池回收利用体系建设。深入开展动力电池回收试点工作,对环境友好、技术经济性强的回收利用模式进行推广,培育若干动力电池回收利用骨干型企业。同时要建立梯次利用产品的合理评价机制,不断健全法规,督促相关企业加快履行动力电池的溯源和回收利用责任。
国务院在2020年11月2日印发了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,《规划》指出要尽快建立动力电池高效循环回收利用体系,从而实现动力电池全生命周期可追溯,实现新能源汽车可持续发展。《规划》支持动力电池梯次产品在充换电、备能、储能等领域继续应用,加强安全管理、重组利用、残值评估、余能检测等技术研发。优化动力电池再生利用产业布局,推动高效提取报废动力电池材料,促进产业绿色化、高值化、资源化发展。
生态环境部、科技部、工信部等多部门联合在2022年发布了《关于加快推动工业部、资源综合利用的实施自然方案》,《方案》中提出,要尽快完善管理制度,持续强化动力电池全生命周期溯源管理,积极推动产业链相关企业相互合作、协同共建动力电池回收利用渠道,构建跨区域动力电池回收利用体系。推进安全梯次动力电池在充换电等领域应用。
1.3完善动力电池回收利用模式
工信部在对相关政策的解读中指出,作为新兴领域的动力电池回收利用行业,当前仍处于起步阶段,主要面临以下问题和困难:
1 动力电池绝大部分还没退役或报废,动力电池生产、使用、回收、再利用企业之间还没建立完善有效的合作机制。此外,还需要细化完善落实生产者责任制等方面的相关政策、法规。
2 动力电池回收利用企业当前技术能力较差、技术储备欠缺,动力电池有价金属高效提取、梯次利用、生态设计等技术和装备仍有待探索突破,缺乏废旧动力电池放电、存储和梯次利用产品等方面的标准。
3 目前动力电池回收企业由于技术和规模受限,收益率并不高,经济效益较差,缺少财税方面相关激励政策,回收利用市场化尚未形成。
需继续探索完善动力电池回收利用的商业模式,构建回收体系。动力电池企业、行业联盟、第三方回收企业等是目前动力电池回收市场的主要参与者。
3.电池回收利用方式
《新能源汽车动力电池回收利用管理暂行办法》指出,动力电池回收在保证安全可控前提下,应遵守先梯次利用再拆解回收的原则,对废旧动力电池进行多层次、多用途利用。
梯次利用:对废旧动力电池进行分类、检测、拆分,再将废旧动力电池进行修复或重组成新电池(梯次利用电池)的过程。梯次利用一般是进行同级或降级应用。
拆解回收:通过物理、化学、生物等手段对废旧电池进行拆解、粉碎、冶炼、萃取等,提取废旧电池中的可回收利用的材料的过程。
4.工艺流程
4.1梯次利用工艺流程
废旧蓄电池→拆解预处理→电池包拆解→电池模组拆解→单体电池。[3][4]
4.2再生利用工艺流程
单体电池→物理处理→电极材料→湿法冶炼→镍钴锰锂纯化液→材料合成→电池材料。[5]
5.所需设备
5.1梯次利用设备
梯次利用采用的设备包括:电池测试设备、起吊设备、拧松设备、切割设备等。
5.2再生利用设备
动力电池单体材料回收过程中采用的设备包括:单体全自动拆解设备、破碎分选设备、热解系统、反应装置、烧结装置、存储装置、废气处理装置、废水处理装置、废渣收集设备、降噪设备等。
6.废电池回收行业未来发展趋势
6.1再生利用效率将会得到提升
随着全球环保意识的提升,各国政府对于废电池的环保处理和回收再利用的重视度也在不断增强。政策推动下,废电池回收行业的规模将会进一步扩大,相关的回收体系和基础设施也会不断完善。此外,随着技术进步,废电池的再生利用效率也会得到提升,从而降低生产成本,提高经济效益。
