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動力電池回收利用產業市場規模及發展前景分析

來源:中汽創新創業中心 2018-02-13 08:48中國投資咨詢網 A-A+

  編者按:2011年至今,全球新能源汽車產業發展迅速,車型主要以純電動和插電式混合動力車型為主;銷售地區主要在日本、美國、中國、英國等,目前中國成為全球最大的新能源汽車市場,隨之而來的是,車用電池的處理必然成為重要的議題。日前,工信部發布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,此后,國務院辦公廳又印發《生產者責任延伸制度推行方案》(以下簡稱《方案》),倡導綠色制造,保護生態環境,其中對汽車生產和動力電池回收提出具體要求。

  有人從中看到這是一個巨大的市場機遇,有人從中看到這是很難解決的社會問題,也有人認為這是一場生態災難。。。。。。那么,動力電池的回收到底能賺錢么?是一筆好生意么?市場有那么大么?具體來講,到底如何回收?如何處理?政府有什么樣的政策導向,有哪些企業做的好?

  一、動力電池回收產業發展背景:

  中國從2009年開始推廣應用電動汽車至今,已超過7年時間。隨著近年來我國新能源汽車推廣使用數量的快速上升,動力電池陸續開始進入大規模報廢期。日前,工信部發布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,此后,國務院辦公廳又印發《生產者責任延伸制度推行方案》(以下簡稱《方案》),倡導綠色制造,保護生態環境,其中對汽車生產和動力電池回收提出具體要求。

  中國目前已具備技術能力強、環保水平較高的鎳氫電池、鋰電池回收利用企業。部分已在汽車動力電池拆解、回收利用上開展了大量工作,積累了實踐經驗;于此同時,為適應新能源汽車大規模推廣帶來的市場需求,一些科研院所正積極開展動力電池回收利用工藝研究,并聯合企業開展商業化探索。

  二、動力電池回收產業市場預測:

  動力電池回收場景來源于新能源車的推廣,市場盤子取決于新能源汽車整體情況。據中國汽車工業協會數據統計,2015年新能源汽車產量達34.05萬輛,銷量33.11萬輛,同比分別增長3.3倍和3.4倍。2016年,中國新能源汽車銷量達50.7萬輛,同比增長超過50%,其中,新能源乘用車銷量達32.9萬輛。中國新能源汽車銷量在整個車市的占比達到1.8%,保有量接近100萬輛。

  中國新能源汽車在銷量、銷量占比、保有量等方面均保持著世界第一的地位。同時,據中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟統計,我國公共類充電樁建設、運營數量接近15萬個,相較于2015年末的4.9萬個增加2倍以上,中國也已成為充電基礎設施發展最快、保有量最大的國家。

  預計2017年我國新能源汽車銷量將達80萬輛,其中乘用車銷量占比將從去年的65%提升至70%左右。

  伴隨新能源汽車的發展,車用動力電池的需求量和報廢量將與日俱增。預計到2020年,中國汽車動力電池累計報廢量將會達到20萬噸的規模。

  作為新能源汽車的核心零部件,動力蓄電池出貨量持續高增長。按照相應的報廢標準,2015年國內報廢動力電池累計為2萬~4萬噸,對應的電池回收率僅2%。根據中國汽車技術研究中心的預測,到2020年,我國累計報廢動力電池將達12萬~20萬噸。

  業內預計,廢舊動力蓄電池回收市場將從2018年開始暴發,當年即可達50億元規模;到2020年和2023年,廢舊動力蓄電池回收市場規模將進一步增長至136億元和311億元。結合汽車報廢年限、動力電池壽命等因素,對電動汽車動力電池報廢量進行了預測,到2025年中國電動汽車用動力電池年報廢量或可達到35萬噸的規模。

  三、相關政策法規盤點:

  隨著近年來中國新能源汽車推廣使用數量的快速上升,部分動力電池開始進入報廢期。政府高度重視動力電池回收利用,已經開始研究制定相關政策和標準。日前,工信部發布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,此后,國務院辦公廳又印發《生產者責任延伸制度推行方案》(以下簡稱《方案》),倡導綠色制造,保護生態環境,其中對汽車生產和動力電池回收提出具體要求。盤點歷年政策,要求愈發具體,為產業發展指明了方向。

  四、動力電池回收企業及模式盤點:

  目前,專門進行動力電池回收企業有邦普集團、格林美、金泰閣、芳源環保、江門市長優實業有限公司等。

  梯次利用方面,國家電網、中國電科院、北汽新能源、普萊德等進行了梯次利用、商業儲能等示范。

  針對廢舊動力電池回收的需求,目前代表性的主要有邦普公司的定向循環工藝和格林美公司社會集散與企業收購相結合的模式。

  A:定向循環工藝(邦普為代表):產品——廢棄物——再生資源——原產品

  首先通過物理拆解得到電池單體,之后切割得到外殼、電芯;之后電芯部分球磨、破碎、熱解、浸出等預處理工藝得到、鈷、錳、鋰的精料溶液,之后經特制萃取劑萃取,可將Li離子萃出。剩余鎳鈷錳通過化工鹽和煅燒等手段制備鎳鈷錳酸鋰三元材料。此種鎳鈷錳綜合回收率達98.5%,經濟性顯著。

  B:動力電池材料再合成工藝(中科院過程所、中南大學、哈工大為代表):機械拆解——粉碎分選——分別處理——材料修復——電池再制造。

  以中南大學為例,在自動化程度較高的情況下(已經建立中試線),廢舊電池殼體分解為電解液、隔膜、銅粉、鋁粉、正極廢粉、負極廢粉。其中,電解液以混合溶液形式回收,正負極材料進行材料修復,最終重新修復為電池能用的材料。

  回收率方面估算:鋁合金外殼、塊、銅粉、橡膠、廢塑料、不銹鋼都有95%及以上的回收率,磷酸鐵鋰、鋁粉、石墨也具有90%-93%的回收率。

  經濟性方面估算:毛利率33.4%,凈利率25%

  C:格林美對電池等含鎳鈷廢棄物采用向社會集散采集收購和向企業收購相結合的回收模式。

  區域部點,培育個體收購商——建立廢舊電池回收體系

  企業收購模式:廢料搜集——深度循環——深加工;

  D:江門市長優實業有限公司,采用機械+濕法工藝,生產球形氫氧化鎳,鎳鈷錳氫氧化物等。

  E:其他進展:

  國網北京市電力公司、北京工業大學、北京普萊德建立的汽車動力電池梯次系統利用及回收示范線開始運營,實現了動力電池利用效率最大化及環保回收。在電動場地車、電動叉車、電力變電站直流系統上進行改裝示范,經實測電池性能優于鉛酸電池,建于北汽新能源基地的廢舊鋰電子動力電池回收示范線,處理能力達到日均100顆電芯,利用再生法正極材料回收利用率達85%以上,鋰電芯回收率80%以上,極片的箔、鋁箔回收率達99%,同時電解液可進行無害化處理。

  五、動力電池回收的痛點:

  (一)市場混亂,劣幣驅逐良幣

  國內法規對電池回收企業有嚴格規定,需要申請許可證,才能從事廢舊電池回收和處理。由于技術和資金所限,真正具有資質的企業并不多。相反,許多個人和無資質企業,不僅技術落后,而且不顧環境污染處理廢舊電池,任意排放。他們以更高價格回收電池,不僅擾亂本來就不成規模的市場,而且埋下極大的環境和安全隱患。 《中國汽車報》記者就了解到,一些打著梯次利用旗號的貿易商往往以高價向整車廠購買動力電池,回收后直接人工拆解,然后變賣用于老年代步車、捕魚機甚至手機充電寶。

  (二)渠道難題,體系是關鍵

  車企能否通過其售后渠道把電池收回來,是行業面臨的一個主要問題,因為電池賣出后產權屬于用戶。從某種意義上說,把其從用戶手中收回來,比后續處理還要難。如果電池的流向是非正規處理企業,或被不恰當地處理,風險不可控,因此回收環節應在體系建設管理中放在第一位——中國汽車技術研究中心汽車產業政策研究室副主任黎宇科.

  (三)市場待培育,目前難以產生規模效應

  在2015年之前,畢竟新能源電動車銷量非常有限,目前可回收利用的電池有限,導致企業難以形成規模化效應。

  (四)廢舊電池利用成本高于采購新電池

  成本高昂高于新電池無疑是核心挑戰。報廢電池檢測、拆解、再成組、維護等成本甚至比采購新電池還高,拆解回收電池內的金屬物質也是一樣,目前比采購碳酸鋰等純原材料的價格還要高。

  根據《中國汽車報》援引電動汽車百人會的說法,一家采用機械法和濕法回收廢舊磷酸鐵鋰電池的公司,回收處理1噸廢舊磷酸鐵鋰動力電池的成本為8540元,而再生材料的收益僅8110 元,虧損430元。由于鋰離子電池回收技術路線比較復雜,回收工藝成本高,而除三元系正極回收價值高外,像錳酸鋰、磷酸鐵鋰系正極回收價值偏低。邦普就面臨這種考驗。余海軍介紹稱:“退役電池的機械拆解成本高;化學分解難度大,研發成本高。”

  六、通過經濟性分析看破局之道:

  拋去政策性因素和社會其他因素,單就看這門生意,賺錢的關鍵點,還是在降低成本的技術和能力。本報告試圖通過對比[格林美]和[華友鈷業]進行分析。

  · 鋰電池回收技術是否能夠達到電極材料制造商對原材料純度(性能)要求;

  · 鋰電池回收技術成本及營利性需求是否額能夠滿足電池制造商對原材料 成本要求;

  以上市公司[格林美]為例,主要對上述第二個問題進行粗略測算;

  · 廢棄電子產品回收業務情況(單位,百萬元人民幣)

  鈷鎳廢棄回收業務的毛利率隨著業務量的增長逐年降低,并且穩定在22%左右;

  · 電子廢棄回收業務的成本情況

  鈷鎳回收業務的成本70%左右來自廢棄物原料的購買;

  · 根據公司2009年上市披露的招股書,公司約xx%的鈷鎳產品來自于再生資源;

  · 對依賴回收資源技術企業(格林美)鈷產品業務的毛利率與礦產依賴性企業(華友鈷業)的鈷產品業務的毛利率進行對比:

  鈷和物理化學性質非常相似,工業級別高精度的分離壁壘較高。從上表中可看出,代表回收技術的格林美在鈷產品方面的毛利率優勢正在逐步被削弱直至與礦產消耗性企業持平。

  單就這方面可以看出,破局之道,一方面在于電池回收企業要整合渠道,擴大產能;一方面在于要提升相關產品的純度;同時,還要及時水平,不斷降低工藝成本。

關鍵詞:動力電池回收 新能源汽車
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