即将大规模退役的新能源汽车
从2009年,我国推出“十城千辆”工程开始算起,到目前为止,推广新能源汽车已经超过十年。尤其是在2014年,动力电池量产、新能源汽车进入大规模推广应用阶段之后,到2018年底,我国新能源汽车保有量已达到261万辆。
目前,业内普遍认为当电池衰减高于20%时,将不能用于新能源汽车,所以新能源动力电池的寿命一般是5-8年或者10万公里。而我国的新能源汽车规模化量产开始于2014年左右,因此,最早一批动力电池已经处于退役的临界点。数据统计,到2020年,新能源汽车的动力电池退役量将达到24GWh,相当于80万辆电动车需要的电池。
在新能源汽车4S店里,动力电池仍然是选车顾客与销售之间的对话重点。与前些年不同,随着动力电池的续航能力大幅提升,消费者的里程焦虑已经逐渐淡化,已经有部分人开始关注电池损耗、退役移交去向、回收换新等问题。但“整车卖掉”“哪里收车价格高就卖到哪”仍是多数人处置旧新能源车的方式,没有单独考虑过旧电池回收问题。
而动力电池损耗往往是影响新能源汽车驾驶体验、使用周期和二手残值的重要因素。目前,行业标准认为动力电池容量衰减到80%以下就已达到退役标准。但如果直接报废会造成大量的资源浪费和环境污染,规模庞大的废旧动力电池回购也逐渐成为大众关注的焦点。
规模庞大的废旧动力电池
新能源汽车退役的核心问题就是动力电池回收,在全球范围内,根据国际环保组织绿色和平与中华环保联合会于2020年10月29日发布的最新报告《为资源续航——2030年新能源汽车电池循环经济潜力研究报告》(下文简称《报告》),研究团队指出,2030年全球将有超过2.1TWh (太瓦时) 动力电池随乘用电动汽车售出,这些电池的电量充满一次就可满足新加坡全国半个月的用电需求。同期,中国将有超过1.1 TWh的动力电池随新能源汽车售出。届时,全球和中国也将面临第一波动力电池的大规模退役潮。研究团队以5-8年的服役期折损20% 电量为退役条件来计算,在2021至2030年期间,全球乘用电动汽车动力电池退役总量将会达到1,285万吨,相当于1285个埃菲尔铁塔总重。同期中国新能源汽车动力电池退役总量将会达到705万吨,相当于168个鸟巢体育场钢结构的重量。退役下来的动力电池,既可能是丰厚的能量载体,也可能成为沉重的环境负担,这将取决于我们采用什么样的处理策略。
未来,我国淘汰的废旧动力电池肯定会越来越多。据中国汽车工业协会等的统计显示,我国淘汰的二手车载电池的容量到2025年将是2020年预估值的12倍,达到4200万千瓦时。其规模可满足约500万个家庭1天的用电量。也有分析认为到2025年,中国淘汰的二手车载电池容量将达到欧洲的7倍,日本的42倍。而其中大约有3成的动力电池都是我国纯电动汽车企业比亚迪制造的。
有望成为风口的产业
有需求自然有市场,正如同新能源汽车的崛起源于人们对环保的追求一样,动力电池回收同样围绕环保问题展开。2020年,新能源汽车迈入“市场化元年”,动力电池将迎第一波“退役潮”的消息再度引发市场热议,让电池回收这个新生行业站上风口。有需求自然有市场,正如同新能源汽车的崛起源于人们对环保的追求一样,动力电池回收同样围绕环保问题展开。2020年,新能源汽车迈入“市场化元年”,动力电池将迎第一波“退役潮”的消息再度引发市场热议,让电池回收这个新生行业站上风口。
据国际市场研究机构Markets and Markets最新发布的研究报告显示,2019年全球动力电池回收市场规模约为15亿美元,约合人民币105亿元。预计2025年左右,动力电池回收行业规模还将继续扩大,大概能够达到122亿美元,约合人民币852亿元。而到2030年,随着全球电动化的普及程度进一步提升,电动汽车保有量进一步增多,这一数字将达到181亿美元,约合人民币1263亿元。面对潜力如此出色的市场,各路玩家纷纷加入,在环保的旗帜下齐聚动力电池回收市场,加速整个市场的繁荣与动力电池回收应用落地的同时,各种乱象也应运而生。
积极行动的各方企业
作为新崛起的刚需风口,动力电池回收市场自然受到各方资本和机构的追捧。除了格林美这样的第三方回收企业,国内整车企业、动力电池企业、材料企业、跨界上市公司等多方力量都在积极涌入动力电池回收领域。国内包括比亚迪、上汽集团、北汽新能源、广汽新能源、长安等10家主流车企也在动力电池回收领域布局。以比亚迪为例,其采用综合三步走的电池拆解回收策略,即采取精細化拆解、材料回收、活化再生。目前,比亚迪已经在全国设立了40余个动力电池回收网点。此外,比亚迪也如和上述的日本伊藤忠商事进行合作,建立合资企业,共同开发电动汽车电池回收国际市场。此外,在2020年,比亚迪将储能业务并入电池事业群,希望在这两个板块之间能产生更强的协同效应,在废旧电池和储能畜电池之前搭起可循环的桥梁。
而另一个动力电池巨头宁德时代也在电池回收市场积极布局。2015年,宁德时代收购了邦普循环,其主要业务为通过回收废旧电池中的金属元素来生产三元正极前驱体。目前,邦普循环每年回收拆解报废汽车总量达20000辆,它的电动汽车用动力电池回收总设计处理规模已经达10000吨/年。
在诱人的市场前景面前,批量企业纷纷涌入。天眼查专业版数据显示,截至目前全国共有242家企业经营范围含“动力电池回收”,其中,2020年新增85家,占比超三分之一。虽说需要回收的动力电池体量不小,可疯狂融入动力电池回收行业的企业更多,短时间如此多的企业进入,很快就出现了“僧多粥少”的局面,恶意哄抬价格、电池空转等等问题开始浮现,整个行业乱象让人担心。
让人担心的行业乱象
据悉,废旧动力电池的处理方式主要有梯次利用和再生利用两种。梯次利用指将废旧电池拆解重组后,重新应用到储能电站、低速电动车、小型电器等对能量密度要求不高的领域,主要适用于寿命更长、性能更稳定的磷酸铁锂电池;再生利用则是将废旧电池中有价值的金属材料提取出来,适用于含有钴、镍等昂贵金属的三元锂电池。
大量看着互联网风口进入的投机者,借助资本的力量大肆在市场上收购到期需要回收的动力电池,却并不会真的投入梯次利用或再生利用环节,而是不断炒高价格套现。“寿终正寝”的动力电池不断空转,几近成为金融产品,而真正做动力电池回收的企业却面临“无米下锅”的窘境。更麻烦的是当下虽然动力电池回收刚需存在,但退役电池还没到拆解回收高峰,早先布局电池材料循环利用的企业投入大,在目前没有足够的货源的情况下被固定成本拖垮,运营大多不景气;而在梯次利用方面,如果企业对下游应用市场敏感度不强,同样容易在激烈的市场竞争中亡于内耗。实际上,工信部早在2018年便公示了“符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单”,即动力电池回收领域的“白名单”。首批“白名单”企业有5家,2020年底扩充至22家。然而,白名单并不具有强制排他性,非正规企业依然能够在业内“横行”。
如果大量废旧电池流入非正规企业,就将埋下安全与环保隐患。以梯次利用生产为例,如果没有一个洁净的装配车间、良好的品质检测,那汽车上的退役的大电池包简单重组成若干个小电池包,无异于把一个大安全隐患分散成多个安全隐患。在深圳龙岗、东莞塘厦以及临近惠州的区域聚集了一批电池回收企业,它们彼此建立起紧密的网络,且大多没有正规资质,拆解过程都是手工,拆下来没用的电池就露天弃置。随意抛弃的电池时间长了会鼓包,电解液泄露出来,会对土地和水质造成破坏。
看不清的商业模式
除了大量投机者进入,整个市场乱象丛生外,动力电池回收行业不清晰的商业模式,也是当下需要解决的问题。
2018年,工信部、科技部、原环境保护部等7部门联合发文,明确整车企业需承担动力锂电回收的主体责任,随后一批批由车企或梯次利用企业指定的回收网点便如雨后春笋般兴起。
工信部网站显示,截至2021年1月全国动力电池回收服务网点接近1.5万个。然而,由于不少回收点是整车厂为满足部委要求而设,大部分依托于销售及售后网点,对锂电池的存放、保管完全不在行,再加上目前个人购买的新能源车尚未达到大规模退役阶段,这些网点平时也基本上处于没人维护、没人管理的状态。
除了动力电池回收服务网点趋近“闲置”状态外,一块废旧电池成分怎样、残值几何,在上产线检测之前,回收企业对这些情况无从把握,整个产业链割裂严重。而在新电池全面降本的背景下,梯次电池的价格优势受到挤压,应用场景逐渐收窄,市场需求的波动更让回收企业倍感焦灼。
目前退役电池体量不大,再加上早年各家的制造工艺千差万别,标准化程度不高,在拆解的过程中无法大规模进行流水线作业,每一道工序的成本都不可控。买回来二手电池本身成本就不低,关键是后续还需要耗费大量时间进行检测、配对、pack,设备及人工投入正常算下来成本也要2毛多一度电。如果新电池和梯次电池的成本相差无几,对于客户来说,自然是新电池更具诱惑力,梯次利用的商业逻辑就不复存在了。
商业模式尚未成型,使得目前电池回收更多是依附于其他业态,作为“锦上添花”式的存在。目前做动力电池回收的企业很多都变成了被动的执行者,并没有形成基于电池全生命周期的行业发展思维。而对于摸索前行的正规企业而言,斩断电池回收的灰色地带、建立透明可溯源的电池数据体系是共同的呼声。
亟需规范的技术路线
动力电池回收行业当下面临的困难,很大程度是由于当下动力电池制造和回收产业链技术标准缺乏造成的。从回收估价到拆解再利用,动力电池回收行业需要电池本身有一个可溯源的硬性标准,便于产品估值流动,更能在安全性上有所保障。
当下,每一块被拆解出来的动力电池电芯上面都有一个二维码,用于产品溯源管理。可目前绝大多数扫码信息仅适用于电池厂内部管理系统,动力电池回收企业无法通过扫码查看了解电池信息,更多时候,动力电池回收企业想要了解电池出厂信息和基本性能参数,只能通过卖方告知,考验买卖双方诚信度的交易模式并不利于动力电池行业健康发展。
早期动力电池厂家标准不一、型号繁杂,并且由于新能源汽车销量有限,导致可回收的废旧动力电池非常有限,让企业难以形成规模化效应。相比国外成熟的回收机制,国内电池回收工作还没形成产业化的供应链,最终的结局就是导致回收成本过高,这也给了“黑作坊”可乘之机。赋予电池唯一的身份识别码,让电池的每个流通环节来源可查、去向可追、节点可控,相信小作坊横行、电池残值评估等很多问题就能迎刃而解。事实上,早在2018年,国家便出台了新能源汽车动力电池回收利用溯源管理相关规定,并搭建了溯源管理平台。可目前并不是所有的电池信息都在系统里面备案,毕竟不是强制的。而且电池厂、车企和回收企业上传的信息不互通,也就是说登录溯源系统也看不到电池源头信息。
未来随着换电模式、终身质保等服务的推出和演化,电池会从分散的各个角落逐步集中到整车厂和电池厂,而由于整车厂一般会把电池的售后交给电池厂,电池厂将成为梯次利用当仁不让的主体。首先电池厂具有技术优势,可以轻松破解很多拆解难题;其次电池厂能够精准地对电池进行残值评估,动力电池回收企业找准自己的行业定位,才能在市场风口崛起时获得足够多的利益
大有可为的回收市场
虽然动力电池回收市场目前看来存在问题不少,但其未来市场前景也是非常明确的。据国际市场研究机构MarketsandMarkets数据显示,预计到2025年全球动力电池回收行业规模将达到122亿美元,到2030年达181亿美元,约合人民币1263亿元,其中我国将是最大的动力电池回收市场之一。
除新能源汽车“退役”催生的动力电池回收刚需外,随着新能源汽车市场高速成长,动力电池供销两旺的情况下,其上游原材料也迎来持续上涨。以三元动力电池刚需钴为例,2020年全年价格都在爬坡状态,进入2021年后,钴盐1月价格更是暴涨23%,而动力电池回收拆解下来的钴反复利用,能有效環节整个供应链压力。特斯拉CEO马斯克曾经表示,即便向包括松下电器,LG化学和宁德时代在内的所有电池供应商追加订单,到2022年特斯拉依然会面临非常严峻的电池供应短缺问题。电池供应的风险主要在于生产电池所需的原材料(主要指锂,钴,锰,镍)资源量有限,尤其是钴,近些年来一直处于供不应求的状况。随着全球新能源汽车产业的迅速发展,动力电池中的关键资源的供应将会是各汽车生产商的必答题。未来,动力电池回收不仅是一个关乎环境保护的话题,它也将是一个能创造更多盈利的市场,也将是众多公司的必争领域。
期待商业模式的明朗
不甚明朗的商业模式让动力电池回收产业发展缓慢,而投机者的进入更加重了整个产业链的混乱状态,相对于自己“摸着石头过河”,在一些发达国家,相对成熟的废旧电池回收体系其实是可以借鉴的。例如美国国际电池协会建立起“押金制度”,消费者在购买电池产品时,需要向出售方支付一笔押金,待报废电池回收后,出售方把押金归还。在日本,国民具有良好的回收意识,电池制造厂的每一个销售网点都成为逆向归还废旧动力电池的窗口。
车企、动力电池制造企业、动力电池回收企业等多个产业链相关环节本身应进一步加强合作,让动力电池在产业链闭环中流动起来,才能充分挖掘动力电池价值。
不断健全的法律法规
相对于行业自律和行业规则,强制性的法律法规是确保动力电池回收行业健康发展的有效方式,而在新能源车销售的前市场空间轰轰烈烈打开的背景下,我国动力锂电回收后市场可以说是才刚刚开始起步,而随着动力电池“报废潮”的来临,进一步完善动力电池回收法律法规已刻不容缓。
从2017年开始,工信部陆续出台多项动力电池回收政策,不断规范并强化动力电池回收利用工作以及体系的完善。工信部部长肖亚庆近日表示,发展新能源汽车是推进节能减排的重点,将围绕碳达峰、碳中和目标制定汽车产业实施路线图,强化整车集成技术创新,推动电动化与网联化、智能化并行发展,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。为避免对这些动力电池处理不当,对环境造成不可逆的损害,工信部在2020年1月发布了《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件(2019年本)》和《新能源汽车废动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法(2-19年本)》,为动力电池回收行业提供明确规范。
需要关注的不仅仅是动力电池
近三十年来,全球各类金属的产量成倍增长,其中用于生产电池的金属锂在2010年代的产量就达到1980年代产量的5倍之多。除产量飙升之外,现代科技产品使用的各类金属材料种类也达到了历史顶峰。在1980年代,生产一台计算器只需要使用12种金属元素,而现在生产一部智能手机所需要的金属已经多达21种。
现对于动力电池回收,大多数人是从手机、PC主板等电子垃圾回收开始关注这类金属材质回收产业的。电子废弃物的成分复杂,其中半数以上的材料对人体有害,有一些甚至是剧毒的。比如,一台电脑有700多个元件,其中有一半元件含有汞、砷、铬等各种有毒化学物质;电视机、电冰箱、手机等电子产品也都含有铅、铬、汞等重金属;激光打印机和复印机中含有碳粉等。
电子废弃物被填埋或者焚烧时,其中的重金属渗入土壤,进入河流和地下水,将会造成当地土壤和地下水的污染,直接或间接地对当地的生物造成损伤,进而在整个大自然循环生态中传导到大众生活,并对人们身体健康产生破坏性影响。
世界经济论坛呼吁全球应尽快认清“生产-使用-废弃”线性的生产与消费模式对社会带来的挑战。发展循环经济模式,使资源得以循环利用,减少开采原生资源,才是未来必然的发展方向。
后记: 产业链携手破局
动力电池回收利用涉及电池、汽车、运输等多领域,在加强监管的同时,还需深化产业协同,积极探索新型商业模式。唯有鼓励车企与电池企业、回收利用企业等开展深度合作,在原有產业链供应合作基础上,协同开展电池回收利用产业布局,共建共用回收网点,合理分配经营收益,以回收端反哺生产端,形成利益共同体。作为承担电池回收主体责任方,车企可通过以租代售、置换补贴等方式提升消费者退役电池移交意愿,从源头完善电池回收渠道,才能稳妥解决并培育整个动力电池市场的成长。