“锂、镍、锰、钴”的轮回,大众汽车动力电池回收项目解析
中国汽车工业协会的数据显示,2020年,我国新能源汽车产销量分别达到136.6万辆和136.7万辆,同比分别增长7.5%和10.9%,产销量连续6年蝉联世界第一。伴随着新能源汽车的快速发展,动力电池产销量同样得到了爆炸式的增长。根据中国汽车动力电池产业创新联盟的数据,2020年,我国动力电池累计产量为83.4GWh,三元电池产量累计48.5GWh,占总产量58.1%,磷酸铁锂电池产量累计34.6GWh,占总产量41.4%。在销量方面,2020年,我国动力电池累计销量为65.9GWh,三元电池累计销售34.8GWh,磷酸铁锂电池累计销售30.8GWh。
我国的新能源汽车市场从2013年起初现规模,按照动力电池的6-8年的使用寿命看,早期新能源汽车搭载的动力电池也开始进入了大规模的退役期。中国汽车技术研究中心数据显示,2020年国内累计退役的动力电池将超过20万吨(约25GWh)。在未来几年,退役动力电池数量还会呈现指数级增长,预计到2025年累计退役量约为78万吨。
根据退役电池数量及动力电池的产量看,2020年退役电池数量能够达到产量的近四分之一。在庞大的数量及未来指数级增长的趋势下,规范的动力电池回收具有十足的必要性。
从对环境保护层面看,退役动力电池非正规的回收渠道和落后的回收方式会对环境造成严重污染,对人类健康造成损害;从可持续发展层面看,采用先进技术的高比例回收贵重金属,将减轻对矿产资源的开采压力,有利于产业的可持续健康发展,另外,发展退役动力电池梯次利用,同时做好退役动力电池的环保处理,充分挖掘动力电池全生命周期的价值,打造全产业链的环保工业,有利于产业健康、有序发展。
在动力电池回收市场中,大众汽车是全球较早布局动力电池回收再利用的整车制造企业,因此,大众汽车无论是在电池回收理念还是在电池回收技术上,都值得探究。
今年2月,大众汽车集团位于萨尔茨吉特的首个汽车动力电池回收试点工厂正式启用。大众汽车使用了高度自动化的机械制备和高效的湿法冶金方式对电池进行回收。在对电池进行有效回收后,大众汽车会对已经回收的动力电池进行测试判别,电池中剩余性能较高的电池将进入梯次利用,而无法梯次利用的电池,则会通过高度自动化的流程,对外壳和组件进行拆卸,整个电池系统也会被拆解成模组并且进行粉碎。电池模组在被粉碎及干燥后,将得到含有锂、镍、锰、钴和石墨的“黑色粉末”混合物。通过进一步的物理筛分,磁性金属、非磁性金属和塑料颗粒将得到分离。最重要的材料被分别装袋,并运送到合作工厂,做进一步的再生和利用。
在中国市场,大众汽车今年通过两家在华合资企业推出了首款MEB平台下的纯电动SUV—ID.4。新车的推出,意味着大众汽车在中国的电动化事业走上了规模化之路,同时也意味着旧电池回收项目也将在中国市场正式开启。
目前,中国有27家由国家认证的电池回收白名单企业,大众汽车通过与符合国家资质的电池回收企业共同合作,打造动力电池生命周期产业链,并提供相应的技术支持。大众汽车废旧电池回收再利用共分为回收环节、测试环节、梯次利用或再生利用环节、锂电材料生产环节以及电池制造环节。
在电池回收环节上,大众汽车有非常严格的退役动力电池回收安全管控体系。在客户端检验时,大众汽车会根据电池的历史数据和现场视觉观察的检测结果,为退役电池划分等级。
其中,A类电池即为外观处于良好状态的电池,B类电池则是有外在损伤或者存在泄露的电池,C类电池是曾经有过火烧或者爆炸过的电池。在包装上,不同的电池也会有不同的包装,A类电池使用货架或者木箱包装即可,而B类和C类电池,为了避免在保存或运输过程中出现泄露、自燃等意外情况,会使用运输防爆箱进行包装。在运输过程中,所有的退役电池都需要使用第九类危险品运输车来运输。退役电池被送存储的仓库需要满足丙类建筑二级消防等级,并且需要有六面封闭、独立烟感、温感监控等多重保障措施的安全存储柜来单独保存。
在测试环节,与在德国本土的回收项目相同,大众汽车在中国的动力电池回收同样需要经过对动力电池测试判别,再决定对电池进行梯次利用或是再生利用。通过对退役电池进行溯源及预判别,符合梯次利用的电池将被精密挑选,分为优等、中等以及低等三种等级电池,这些电池将根据实际情况重新在动力电池维修、动力电池再制造的新能源汽车后市场,以低速电动车、两轮电动车、充换电系统的物联网,智能灯杆、5G通讯备电产品的智慧城市,光储一体化、储能产品的能源互联网中继续发光发热。
如果电池无法满足梯次利用要求,则需要进入再生利用环节。在这一环节中,大众汽车首先会将电池经过放电、柔性自动化拆解线,分拆成为电池模组,然后再通过机械制备和湿法冶金再次被提炼为电池原材料。值得一提的是,在动力电池回收方式上,目前主流的共有火法冶金和湿法冶金两种,其中火法冶金方式是在高能耗的高炉中冶炼,回收对象主要是镍和钴,这种方式的材料回收率仅为大于50%;而机械制备和湿法冶金方式,则能够对电池中除了隔膜之外的所有元素进行回收,材料回收率大于95%。
不过,湿法冶金后的材料是由锂、镍、锰、钴和石墨的“黑色粉末”混合物构成的,因此,在这一环节后,大众汽车会将这些含有不同元素的“黑色粉末”混合物交给合作伙伴,合作伙伴再将其分离成单独的原材料。至此,退役电池便从可能污染环境的“废品”变为了能够继续制造电池的珍贵原料。
作为全球最大的汽车制造企业,大众汽车在电动化起步阶段便同步开启了对动力电池的回收项目,这种未雨绸缪的责任感值得钦佩。然而,目前动力电池回收项目,无论是市场还是政策方面均有待完善,而绝大部分退役电池被没有资质的第三方企业回收也是当下电池回收面临的主要问题。不过,对于在国内电动化事业刚刚起步的大众汽车而言,6-8年的电池退役时间,也足够让其在这段时间中探索出更符合中国国情的电池回收之路。
京顺回收为大众E通卡回收的线上首选平台
也许很多人都不知道什么是大众E通卡吧?它是由上海大众交通商务有限公司发行的多用途消费卡,这张卡片在多个领域都能发挥它的作用。再者,大众E通卡是一张集员工福利和回馈顾客的首选消费卡,它可以在超市、百货、餐饮、娱乐休闲和汽车服务等领域使用。
具体来说,大众E通卡可以在乐购、卜蜂莲花、快客、罗森等商店使用,还可以在多家医疗机构、连锁药房进行消费。此外,它还能在网上缴纳公用事业费、手机充值、网上购物等,服务非常周到和便捷。其次,大众E通卡还提供了丰富的汽车服务。它依托大众交通集团的丰富资源,整合了线上线下汽车服务资源,为私家车主提供特价洗车等许多专业的车辆服务, E通卡成为了一张真正的汽车生活一卡通。
小陈作为大众4S店的一位老销售员,每年年末店庆的时候,董事长都会以一张大众E通卡作为福利赠送,在小陈看来,他当下也不需要这张卡去消费,毕竟这样的卡不消费也是可以拿去回收变现的。
接触这类卡比较久了,他想到之前在京顺回收的价格还是比较高的,然后京顺回收资质也是比较齐全,且24小时都是在线服务,具有稳定快速的出卡渠道,最快1秒即可卖出并立即进行结算,无需等待,卖出卡券后即可进行提现,支持支付宝、微信、银行卡,方便快捷,对个人的交易信息都是绝对保密的。而且,当下的京顺回收,已经拥有稳定的客户和良好的口碑,在小陈心中,京顺回收确实能够成为大众E通卡回收的线上首选平台。
动力电池“退役潮”将至,你车上的电池都流向了哪里?
张雪 鹿青松 济南报道
近期的车圈异常火爆,多款热门新能源汽车的出圈以及各大车企“掌门人”的频繁互动刷“爆”了多个平台的热搜榜单。
在热闹的新能源汽车销售市场之下,动力电池回收产业也逐渐被大家所关注。按照动力电池的平均寿命为5至8年来推算,动力电池将迎来大规模的集体退役。
电池“退役潮”还未正式到来,现在的动力电池回收市场却已经挤满了形形色色的“玩家”,并存在各种乱象。不过在多方努力下,正规有序的回收业态正在逐渐建立。
近20万家企业布局电池回收,“正规军”优势微弱
面对废旧动力电池市场,国内众多企业上演电池“争夺战”。在企查查App以“电池回收”为经营范围的关键字进行搜索,可检索出近20万条企业信息。其中注册资本在100万元以内的企业约6.2万家,约占总数的三分之一。有近四分之一的企业成立年限不足一年,数量在5万家左右。
据相关人士介绍,电池回收的第一步,也是最为关键的一步,是拿到二手电池的货源。在这个过程中,作坊式、个体式的回收商家往往可以给出更高的回收价格,也就拥有更大的议价权和更多的回收量。
个体商家能在货源采购上投入更多资金的原因,在于他们往往可以从其他层面挤压出更低的成本:随意找块场地就能原地开拆,环保处理投入几乎可以忽略不计,生产设备投入极低,人力成本压缩到极致,在碳排放、清洁生产、数字电池护照等方面的投入更是基本为零。
央视财经近期的一期实地探访视频中,许多小作坊有“一把砍刀、一个撬棍、一个人”就敢开工,采用简单粗暴的拆解方式进行电池回收,全程基本没有防护。
为规范电池相关行业健康发展,2018年开始,工信部开始发布《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,业界将其称为电池回收“白名单”。首批名单上只有5家企业,2023年年底的第五批企业则有68家,累计发布156家,这些企业被视为电池回收的“正规军”。
据相关媒体报道,企业如果想入围“白名单”,要符合50多项评审条件,手续繁琐,投入甚多。工厂在项目选址、装备工艺、环境保护、产品质量等方面都有严格要求,还要取得排污许可证、清洁生产许可证等多项证书及项目批复文件。但在现实竞争中,“白名单”又不具备强制排他性,非正规企业照样钻空子,规范企业受成本限制,在竞争货源过程中反而处于劣势。
电池难拆、需求饱和,多方因素导致行业疲软
货源之争尚未解决,电池拆解和处理难度又在不断提高,回收行业内自嘲“拆一块电池比造一块电池还难”。中国电动汽车百人会2024的论坛上,浙江华友循环科技总经理鲍伟公开表示,电池一体化底盘对于电池回收拆解非常不友好,“大家把电池做得无比结实”,对回收企业来说,电池包的拆解愈发困难。
根据从业者反映,从2023年年末开始,动力电池回收价格一路下行,市场出现疲软现象。有媒体对电池回收价格进行了探访,以一辆2017年生产的国产新能源汽车为例,对于其75Ah、640V规格的动力电池,各商家进行评估后报价在5000-8000元之间。一些商家表示,目前整体回收价格至少下降了50%,今年能接到的订单也比较少。
“现在退役的动力电池太多了,国内需求量处于饱和状态。再加上市场竞争越来越大,未来电池回收的价格只会越来越低。”河北廊坊某回收企业负责人刘女士对媒体透露,此前绝大多数动力电池回收企业都能挣到钱,但2023年之后,再入行的不少企业都在亏本,市场比较疲软。
目前,新能源汽车常用的动力电池为磷酸铁锂电池、三元锂电池。根据券商测算,回收磷酸铁锂电池、三元锂电池的利润率约为2.29%、14.91%,在整个回收过程中,经济价值最高的部分就在于电池正极原材料碳酸锂,因此碳酸锂价格与动力电池回收行业利润紧密相关。
而根据上海有色网公布的价格显示,碳酸锂价格从2020年的每吨5万元涨至2022年的每吨50多万元。但在2023年年初碳酸锂价格开始下跌,截至2024年5月,碳酸锂价格已跌至约每吨11万元左右。
与此同时,从2023年第三季度开始,锂矿企业利润也在持续走低。业内分析师认为,当前碳酸锂价格一路下跌,动力电池生产商产能过剩可能是主要原因,并且该现象或将持续一段时间。
新能源汽车需求端目前也面临着消费力不足的困境。2024年以来,随着各大新能源汽车集体降价,业内分析师预测,2024年中国碳酸锂价格可能相对当前水平再下跌30%。这对于动力电池回收行业中的企业来说,更加激烈的竞争或将到来。
中国电池回收企业,能否立足国际市场?
动力电池回收行业市场潜力巨大,许多厂商将目光投向了全球市场,希望在这个“蓝海”赛道中分得一杯羹。
德国不少车企设有自己的电池回收系统。大众汽车在萨尔茨吉特开设了一家回收高压电池的工厂。锂、镍、锰和钴等有价值的原材料将在此进行回收。然而,德国电视一台曾在报道中称,尽管这是一项有利可图的业务,但是在欧盟建立电池回收系统将是昂贵的,需要耗资约90亿欧元。而韩国和中国被认为是电池回收的“先驱”。
韩国新能源汽车快速起量,配套的充电桩等产业快速发展,其相应的电池回收也将在近年迎来加速增长,但其行业规范化也有待提高。值得注意的是,在韩国的动力电池回收体系中,也有中国公司的身影,例如,高新技术企业格林美在2019年10月与韩国浦项市政府、电池材料生产商ECOPRO,就新能源汽车电池梯次利用及循环再生项目推进,签署谅解备忘录。
经过近三年的立法流程,《欧盟电池与废电池法规》(简称《新电池法》)于2023年8月正式生效。按照新规,自2027年起,动力电池出口到欧洲必须持有符合要求的“电池护照”,记录电池的制造商、材料成分、碳足迹、供应链等信息。
然而,中国电池企业在全生命周期碳足迹方面的积累相对薄弱。中国汽车工程学会特邀研究员郑颖此前接受媒体采访时曾表示,中国乃至全球在碳足迹标准和数据库建设方面尚存不完善之处,对大部分企业而言,“这是一项离传统的生产技术很远,并且相对较陌生的工作”。
一份符合要求的用户友好型“电池护照”,需要记录约90个强制性数据属性以及自愿建议。除了碳足迹,还包括电池和制造商信息、合规性和认证、供应链尽职调查、电池材料和成分、循环和资源效率以及性能和耐久性等信息。
截至目前,包括宁德时代、远景动力、中创新航、亿纬锂能、蜂巢能源、孚能科技、国轩高科、欣旺达等中国电池企业都已在部署零碳转型战略,探索电池碳足迹、数字电池护照、回收材料及溯源等解决方案。
规范行业生态,政府积极布局
自去年以来,“到底谁来回收”的问题曾一度引发行业内的争议。但相关政策的陆续出台,使得动力电池回收行业进一步规范化发展。
2023年12月,工信部发布《新能源汽车动力电池综合利用管理办法(征求意见稿)》,明确且优化了动力电池回收责任主体。要求电池厂商向汽车生产企业提供动力电池拆解技术信息,并鼓励电池生产企业优先使用再生原材料、公开动力电池中再生原材料的使用比例。并由此前的“建议”上升为“法律”监管。
小作坊拆解过程中,动力电池中的污染物,如电解液、重金属等具体排放去向难以追踪,存在着潜在的环境污染风险。2024年2月9日,国务院办公厅发布了《关于加快构建废弃物循环利用体系的意见》,其中在加强废旧电池循环利用方面明确提出,要开展清理废旧动力电池作坊式回收,联合专项检查行动。
2023年年底,山东省人民政府印发《山东省新能源汽车产业高质量发展行动计划》,山东将着力发展汽车与动力电池回收拆解,支持济南、青岛、枣庄、济宁、临沂等市发展新能源汽车与动力电池回收拆解产业,推动建设拆车零件追溯平台、回用件交易平台等公共服务平台,完善新能源汽车与动力电池回收拆解资质认证制度,开展梯次利用、再制造认证服务。同时,鼓励研发回收拆解装备,支持发展智能柔性化新能源汽车及动力电池包拆解、检测生产线,探索发展电池包智能化拆卸工作站、电池包拆解智能机器人工作站、高效拆解机等产品。
有观点认为,随着各种政策法规的实施落地、电池回收行业的逐渐规范、“小作坊”式的企业和劣质产能的逐渐淘汰,行业将迎来真正的良性发展。
而如何摸索出引领全球标准的回收模式,同时兼具环保、经济等多个外部条件,依然是摆在全球电池回收企业面前的一道难题。
(部分内容来源自环球网、中国经济时报、央视网、中国新闻周刊)