近日，工信部發(fā)布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用調(diào)研報告(簡介)》，調(diào)研報告介紹了新能源汽車及動力電池產(chǎn)業(yè)、動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，并對動力電池回收現(xiàn)狀、梯次利用基本現(xiàn)狀和再生利用基本現(xiàn)狀做了分析，并指出梯次利用大部分處于試驗示范階段，主要集中在備電、儲能等領(lǐng)域，未來市場前景廣闊，已成行業(yè)發(fā)展熱點。
新能源汽車動力蓄電池回收利用調(diào)研報告(簡介)
一、新能源汽車及動力蓄電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
(一)新能源汽車產(chǎn)業(yè)
經(jīng)過 20 余年的發(fā)展，我國新能源汽車實現(xiàn)從科研、產(chǎn)業(yè)化到市場推廣的“三級”轉(zhuǎn)變。目前，我國新能源汽車累計產(chǎn)量已超 280 萬輛，推廣規(guī)模居于世界首位。車輛類型上，乘用車、商用車分別占總產(chǎn)量約 70.4%、29.6%；動力類型上，以純電動為主，占總產(chǎn)量約 78.5%，插電式混合動力約21.5%。區(qū)域分布上，主要集中在京津冀、長三角及珠三角地區(qū)，廣東、上海、北京、山東、浙江保有量位列全國前 5位。
(二)動力蓄電池產(chǎn)業(yè)
我國動力蓄電池累計配套量超過 131GWh，產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界第一。配套類型上，磷酸鐵鋰、三元電池分別占比約54%、40%。純電動乘用車、商用車中三元電池配套占比分別約 71%、17%，磷酸鐵鋰電池配套占比分別約 23%、78%；插電式混合動力汽車中三元、磷酸鐵鋰電池配套占比分別約53%、33%。外形設(shè)計上，方形、圓柱形、軟包占比約 78.7%、20.6%、0.7%。
(三)動力蓄電池原材料產(chǎn)業(yè)
隨著動力蓄電池需求量的快速上升，原材料行業(yè)投資規(guī)?？焖贁U大。正極材料、負極材料、隔膜及電解液行業(yè)龍頭企業(yè)在市場占有率和技術(shù)研發(fā)方面優(yōu)勢明顯，行業(yè)集中度較高。2017 年，我國正極材料產(chǎn)量達 32.3 萬噸，磷酸鐵鋰產(chǎn)量為 6 萬噸，負極材料產(chǎn)量達 14.6 萬噸，隔膜銷量 13.6 億平方米，電解液產(chǎn)量為 10.2 萬噸。
二、動力蓄電池回收利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
(一)廢舊動力蓄電池安全環(huán)境資源特性動力蓄電池大量退役后，未經(jīng)妥善的處置和進行價值最大化利用，將威脅公共安全，造成難以逆轉(zhuǎn)的環(huán)境污染，并浪費寶貴的有價金屬資源。
從安全層面來看，廢舊動力蓄電池處置不當存在一定安全隱患。一是觸電隱患。新能源汽車的動力蓄電池額定電壓較高，人員在缺乏防護措施情況下接觸易造成觸電事故。二是燃爆隱患。電池在出現(xiàn)內(nèi)部或外部短路情況下，正負極會產(chǎn)生大電流導致高熱，引起正負極燃燒。三是腐蝕隱患。電解液為有機易揮發(fā)性液體，與空氣中水分反應(yīng)產(chǎn)生白色有腐蝕性和刺激性的氟化氫煙霧。
從環(huán)境層面來看，廢舊動力蓄電池對生態(tài)環(huán)境和人身健康均有威脅。一是重金屬污染。電池正極材料中含鎳、鈷等重金屬，不經(jīng)專業(yè)回收處理會造成重金屬污染。二是電解液污染。電解液溶質(zhì) LiPF6 屬有毒物質(zhì)且易潮解，會造成氟污染，溶劑會造成水污染。
從資源層面來看，鎳氫、鋰離子動力蓄電池因正極材料不同，分別含有鋰、鎳、鈷、錳及稀土等金屬，動力蓄電池產(chǎn)業(yè)對于鋰、鎳、鈷等資源需求旺盛。隨著動力蓄電池累計配套量的不斷增加，電池中這些資源如未有效回收利用，將直接造成資源的極大浪費。
(二)動力蓄電池退役現(xiàn)狀和趨勢分析
1. 退役現(xiàn)狀
從現(xiàn)有退役電池數(shù)量、種類及分布地區(qū)情況來看，相對比較集中。“十城千輛工程”推廣期間生產(chǎn)的新能源汽車共計產(chǎn)生退役動力蓄電池(以下簡稱“退役電池”)約1.22GWh；退役電池主要集中在深圳、合肥、北京等新能源汽車推廣力度較大的城市。
從企業(yè)回收情況來看，當前回收的動力蓄電池中，以研發(fā)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢舊動力蓄電池為主，新能源汽車退役電池較少，主要來源于研發(fā)試驗和生產(chǎn)制造產(chǎn)生的廢舊動力蓄電池。
從綜合利用經(jīng)濟性方面看，三元電池和磷酸鐵鋰電池互有優(yōu)勢。梯次利用方面，磷酸鐵鋰電池更適于梯次利用。再生利用方面，企業(yè)再生利用收益具有一定的不確定性，易受退役電池數(shù)量、原材料市場行情及企業(yè)管理水平等因素影響。
從用戶移交退役電池情況來看，市場上存在電池生產(chǎn)企業(yè)、回收利用企業(yè)、租賃企業(yè)及保險公司等多主體回收處理退役電池的情況。例如，深圳市退役的大部分動力蓄電池交由電池生產(chǎn)企業(yè)回收存儲，用于梯次利用研究；北京新能源公交車動力蓄電池主要采取租賃方式，退役后交由北京電力公司用于梯次利用儲能產(chǎn)品研究或回收利用企業(yè)處理。
2. 退役趨勢分析
退役電池數(shù)量、種類及分布地區(qū)方面，退役量與保有量正相關(guān)，三元電池累計退役量占比較高。據(jù)預(yù)測，2020 年我國退役電池累計約為 25GWh。退役電池將主要集中在新能源汽車保有量較大的京津冀、長三角及珠三角地區(qū)。隨著個人用戶逐漸成為新能源汽車的消費主體，退役電池的回收將逐步轉(zhuǎn)向以個人用戶為主。
(三)廢舊動力蓄電池回收利用基本現(xiàn)狀
1. 回收體系建設(shè)情況
2018 年，工業(yè)和信息化部會同科技部、生態(tài)環(huán)境部、交通運輸部、商務(wù)部、市場監(jiān)管總局、能源局發(fā)布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，構(gòu)建回收利用管理機制，推動建立回收利用體系；工業(yè)和信息化部公告發(fā)布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》，明確了溯源信息的采集要求，對各環(huán)節(jié)企業(yè)主體履行回收利用溯源責任作出規(guī)定，并建設(shè)了新能源汽車國家監(jiān)測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺(以下簡稱“國家平臺”)，構(gòu)建來源可查、去向可追、節(jié)點可控、責任可究的全生命周期溯源管理體系。
工業(yè)和信息化部會同有關(guān)部門發(fā)布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用試點實施方案》《關(guān)于做好新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工作的通知》，確定在京津冀、上海等17 個地區(qū)，以及中國鐵塔公司開展試點，積極培育標桿企業(yè)，探索技術(shù)經(jīng)濟性強、資源環(huán)境友好的多元化回收利用模式。工業(yè)和信息化部發(fā)布了《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》及公告管理暫行辦法，推動廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)管理，已公告發(fā)布第一批企業(yè)名單。
各地區(qū)加快建立區(qū)域回收體系，采取措施推動回收利用工作。京津冀地區(qū)發(fā)布《京津冀地區(qū)新能源汽車動力蓄電池回收利用試點實施方案》，建立回收聯(lián)盟，共建共用回收網(wǎng)絡(luò)。長三角地區(qū)統(tǒng)一標準建設(shè)回收服務(wù)網(wǎng)點，實現(xiàn)區(qū)域協(xié)作。珠三角地區(qū)以深圳為重點，按照“互聯(lián)網(wǎng)+監(jiān)管”的思路，構(gòu)建動力蓄電池信息管理體系，完善激勵機制。中部地區(qū)的骨干汽車、電池生產(chǎn)及綜合利用企業(yè)合作，依托本地區(qū)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢建立區(qū)域化的回收處理中心。其他地區(qū)也在加強對企業(yè)試點實施工作的組織和支持。
汽車生產(chǎn)企業(yè)通過多種形式構(gòu)建回收體系。目前，北汽新能源、廣汽三菱等 45 家企業(yè)已設(shè)立了 3204 個回收服務(wù)網(wǎng)點，主要集中在京津冀、長三角、珠三角及中部新能源汽車保有量較高的地區(qū)。
回收體系建設(shè)存在兩種模式，一種是以生產(chǎn)者主導，由汽車生產(chǎn)企業(yè)利用銷售渠道建設(shè)退役電池回收體系，回收退役電池移交綜合利用企業(yè)處理或與其合作共同利用電池剩余價值；另一種是以第三方為主體，由梯次、再生利用企業(yè)與汽車、電池生產(chǎn)企業(yè)合作，共建共用回收服務(wù)網(wǎng)點，集中回收合作企業(yè)新能源汽車的退役電池。
國家平臺已運行，以電池編碼(BIN)為信息載體，實現(xiàn)動力蓄電池全生命周期的信息采集和監(jiān)管。其中，“車載管理模塊”面向汽車生產(chǎn)企業(yè)采集溯源信息，“回收利用管理模塊”面向回收拆解、梯次利用和再生利用企業(yè)采集溯源信息。
2. 梯次利用基本現(xiàn)狀
通常動力蓄電池容量衰減至 80%以下時，將不能完全滿足汽車動力需求，但可梯次利用于其他領(lǐng)域。當前動力蓄電池退役量較少，梯次利用大部分處于試驗示范階段，主要集中在備電、儲能等領(lǐng)域。
2018 年，中國鐵塔公司停止采購鉛酸電池，大力推廣鋰電池梯次利用，已在 31 個省市的約 12 萬座基站開展梯次利用電池備電應(yīng)用，并在備電、儲能及對外發(fā)電應(yīng)用場景加強業(yè)務(wù)拓展。國家電網(wǎng)建設(shè)了 1MWh 梯次利用磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)示范工程，用于接納可再生能源發(fā)電和調(diào)頻等。深圳比亞迪、國軒高科等企業(yè)也開發(fā)了適用于備電、風光電儲能的梯次利用電池產(chǎn)品。從發(fā)展趨勢來看，梯次利用市場前景廣闊，已成行業(yè)發(fā)展熱點，部分企業(yè)正在梯次利用領(lǐng)域探索“以租代售”等新商業(yè)模式。
從生態(tài)設(shè)計、生產(chǎn)控制及信息共享等方面看，行業(yè)還有待加強。綠色選材、標準化及通用性設(shè)計、易拆解結(jié)構(gòu)設(shè)計以及易梯次利用設(shè)計等方面還有不足。動力蓄電池產(chǎn)品還存在一致性差等問題。產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)在通信協(xié)議、歷史數(shù)據(jù)等關(guān)鍵資源分享方面還沒有形成機制。
梯次利用技術(shù)有一定進展，但還存在技術(shù)瓶頸。梯次利用以檢測重組和修復(fù)兩種技術(shù)路線為主，北京匠芯、深圳比亞迪、星恒電源等企業(yè)在退役電池壽命評估、系統(tǒng)集成及電池單體修復(fù)等方面取得一定突破。但是，梯次利用還存在效率偏低，電池剩余壽命及一致性評估等技術(shù)不成熟的問題。工業(yè)和信息化部會同標準化主管部門加快推進動力蓄電池回收利用系列標準研制工作。目前，優(yōu)先研制的 17 項國家標準中，已有編碼規(guī)則、產(chǎn)品規(guī)格尺寸、余能檢測、拆解規(guī)范 4 項發(fā)布。上海、浙江等研制動力蓄電池回收利用地方標準，中國鐵塔公司牽頭編制 3 項團體標準已發(fā)布實施。
3. 再生利用基本現(xiàn)狀
目前，廢舊電池再生利用行業(yè)已有一定規(guī)模，并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，以湖北格林美、湖南邦普、廣東光華、浙江華友鈷業(yè)、江西豪鵬等為代表的企業(yè)已具備規(guī)?；偕媚芰ΑＴ偕闷髽I(yè)大多由廢棄電器電子產(chǎn)品處理企業(yè)和有色金屬冶煉企業(yè)發(fā)展而來，主要集中在長三角、珠三角和中部地區(qū)具備相應(yīng)工業(yè)基礎(chǔ)的中小城市。
行業(yè)已具備較成熟的設(shè)備和工藝，但是仍有技術(shù)升級空間。拆解方面，湖北格林美、湖南邦普等開發(fā)了自動化拆解成套工藝，北京賽德美開發(fā)了電解液和隔膜拆解回收工藝。再生利用以濕法冶金及物理修復(fù)法為主。濕法冶金方面，湖南邦普開發(fā)了“定向循環(huán)和逆向產(chǎn)品定位”工藝，湖北格林美開發(fā)了“液相合成和高溫合成”工藝。物理修復(fù)方面，賽德美對電池單體自動化拆解、粉碎及分選，再通過材料修復(fù)工藝得到正負極材料。但是，行業(yè)還存在鋰金屬回收率不高、多種電池回收處理兼容性不強等問題。目前，再生利用相關(guān)國家及行業(yè)標準正在加快研究制定。