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新能源车残值有救了?加速前进的动力电池回收

先来看几条内里颇有关联性的消息。

2月7日,中国汽车流通协会和精真估联合发布了2020年1月中国汽车保值率报告,数据显示新能源二手车(三年车龄)的保值率整体偏低,其中插混电动车为40.7%,纯电动车仅为35.3%。

1月2日,工信部发布了《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《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法(2019年本)》,对动力电池回收做了进一步的规划和引导。

国际市场研究机构Markets and Markets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,这一市场的规模将达到122亿美元(约合人民币852亿元)。而到2030年,随着电动汽车市场的进一步发展,这一数字将达到181亿美元(约合人民币1263亿元)。

续航,充电,二手车残值,人们所担心的电动车问题多数都来源于电池。如今,在不断提高电池性能质量的同时,电池回收问题也随着首批动力电池“退休潮”的到来而迅速凸显。

起源论

电池回收问题出现的根源在于电池的衰减,目前市面上电动汽车的动力电池主要有两种,即人们所熟悉的三元锂电池和磷酸铁锂电池。而锂电池的特性决定了衰减问题不可避免——在多次充电后,电池内一小部分“积劳成疾”的锂离子会失去活性,并在电池内部形成一种电绝缘外壳,从而使电池的性能大打折扣。一般来说,当动力电池的衰减达到20%的时候,便不适合继续使用了。而针对动力电池衰减的特点,国家和车企也有相应的质保规定,一般是以8年/15万公里为节点,在此范围内衰减超过20%厂家将对电池进行免费更换。

因此,动力电池性高昂的价格(甚至能够占到整车成本的一半)和性能下降的不可逆性直接导致了电动车“惨不忍睹”的残值,而动力电池的回收问题不仅牵涉到经济,更牵涉到自然环境。

方法论

虽然锂电池回收并不是什么新鲜事,但行业在面对结构不同且数量巨大的动力电池时仍旧困难重重。技术难度较高、利润相对微薄、行业资质等问题非常突出。

目前动力电池回收的主要方向是梯次利用和材料回收循环。前者可将淘汰掉的动力电池进行拆解、检测和改造,继续应用在应急电力储能、低速电动车等领域;后者则会将电池进行彻底分解为各种材料并回收利用。

通常情况下,当动力电池衰减至 80%以下时,将不能完全满足汽车的需求,但仍可用于其他领域。例如中国铁塔公司便将新能源汽车淘汰下来的电池用作其通信基站的备用电源,替代了之前一直使用得铅酸电池,并不断拓展其在储能、对外发电等场景中的应用。

此外,比亚迪、国轩高科等企业也专门为此开发了适用于备电、风光电储能的梯次利用电池产品。

不过梯次利用目前也面临一些技术问题,如离散整合技术和寿命检测技术。现阶段各家的动力电池规格差异较大,缺乏统一标准,导致不兼容。同时,电池的容量、电压、内阻等在梯级利用时,会在很少的循环次数下形成断崖式下跌,对后期使用维护造成极大困难。如何解决这些问题以降低梯次利用的成本将成为未来发展的重中之重。

我们知道,动力电池的结构包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜、外壳材料和粘接剂等部分,市场上主流的正极材料包括磷酸铁锂和三元材料,两者的占有率高达95%。此外还有少部分的锰酸锂和钴酸锂,占比只有5%左右。而动力电池拆解再生则主要集中在对正极材料的回收上。其流程一般为:放电、拆解电池系统、拆解电池模组、电池包处理和材料提纯。在电池包处理和材料提取这两个环节采用物理、化学或者生物的方法,将废旧动力电池中的金属元素进行提纯回收。

除此之外,电池的生产设计阶段——即回收前期的预备工作也能大大提高动力电池的回收的效率。

很多厂家在设计电池包时便充分考虑之后的回收利用,结构更加简洁,便于拆解回收。

又比如严格的三码(即电池编码、汽车VIN码和回收编码)合一制度,将这些录入国家平台,使每一块电池的生产和使用过程都可以追溯,保证电池报废以后的流向可控。

市场论

当然,除去技术,市场的形成需要以利润为前提,并配以成熟的政策支持和运行规范。以目前磷酸铁锂电池回收为例,有统计指出,一吨废旧电池提取的材料价值8110元,但相应的回收成本高达8540元。而三元锂电池由于含有更多的可回收金属,利润有保证,但在尚未形成规模化效应之前也是需要企业承担一定风险的。技术和模式的发展始终是第一位的。

而随着技术的进步,动力电池回收变得有利可图时,又难免会产生小作坊式违规回收处理的现象。因此,政府及时出台各项政策对行业进行规范便十分必要。例如上文提到的《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)》,便对企业布局与项目选址、技术装备和工艺、资源综合利用及能耗、环境保护、产品质量和职业教育、安全生产、人身健康和社会责任等做出了明确要求规定。

此外,这个市场也绝不是某家或某类企业单打独斗便能闯出道路的。整车厂、电池企业、材料企业、梯次利用企业、回收企业之间的合作共建必不可少,进则共赢,退则皆输。

动力电池回收之重任,不仅关乎新能源车主的切身利益,关乎新能源汽车市场的发展,更关乎环境、资源等一系列社会性问题。来自各方的压力正在倒逼这一市场加速前进,而这也是整个新能源汽车行业所必须面临的一门“考试”。

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责任编辑:angiebi
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