大家好!今天让小编来大家介绍下关于退役电池光伏储能_我国动力电池数量正处于爆发前夕第一批动力电池“退役潮”正在到来的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
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1.都说电动车很环保 那么问题来了:废旧电池去哪了?2.我国动力电池数量正处于爆发前夕第一批动力电池“退役潮”正在到来
都说电动车很环保 那么问题来了:废旧电池去哪了?
近些年新能源车高速发展,逐渐成为市场当中一股新的销量力量。但与此同时,关于电动车是否环保这个问题,圈内圈外人士对此也是争议不断。
其中,争议得最多的就是电动车所用的电池。因为动力电池里面含有重金属、电解液等化学物质,一旦处理不当,对环境会产生巨大的污染。
所以,现在很多厂家以及第三方机构都在积极推动动力电池回收。日前,作为全球第一大车企的大众集团,正式宣布启动动力电池回收计划。
按照大众集团的计划,初期规划每年回收3600个电池系统,相当于1500吨,未来,随着回收管理流程的不断优化,工厂将进一步扩能以处理更大体量的电池回收需求。
不同其它电池回收机构,大众回收利用的是无法另作他用的旧电池,回收过程不再使用高耗能高炉熔炼工艺,而是进行深度放电、拆解,电池组件粉碎成颗粒然后干燥分筛,旧电池核心组件则用来生产新的阴极材料。
受政策、法律法规的影响,现在全球各大车企都在积极推进动力电池回收工作。这当中既有自主品牌里面的长安、比亚迪;也有宝马、奔驰、通用等合资品牌。
比亚迪在新能源领域是当之无愧的一哥,在动力电池回收上面很早就开始布局。2018年1月,比亚迪与国内动力电池回收利用大户中国铁塔公司达成战略合作。
北汽新能源相继和宁德时代以及从事动力电池回收的格林美股份有限公司就动力电池回收展开战略合作;上汽集团、吉利联合宁德时代布局动力电池回收业务。
除自主品牌,合资品牌中的宝马、奔驰、通用等外资车企也在加紧联合第三方机构从事动力电池回收。宝马与博世合作;奔驰与电池回收公司合作实施Lunen项目,利用退役电池建造大型的光伏电站储能系统。
日系三杰当中的日产品牌则选择和住友商事成立合资公司4R Energy,组建专门从事电动 汽车 锂离子电池再利用和再处理的工厂,对回收回来不能再次利用的电池集中起来作商用住宅的储能设备。
首先,我们需要明白什么是回收利用,回收利用其实就是指对新能源 汽车 废旧锂动力电池进行多层次的合理利用,主要包括梯级利用和资源再生利用。
现下,市面上的动力电池主要分为三元锂电池与磷酸铁锂两种,两者的主要成分里面都含有锂、钴、镍、锰等重金属。其中,钴和镍在国内是属于“中华鲟”级别的稀有矿产资源,非常珍贵。
在回收废旧电池重金属方法上国内和海外也不同,欧盟主要通过热解-湿法提纯、破碎-热解-蒸馏-火法冶金等工艺提取有用金属,而国内的回收企业则通常运用热解-机械拆解、物理分选、湿法冶炼工艺处理废旧电池。
其次,考虑到动力电池成分比例较复杂的原因,在回收率上不同类型电池有所不同,不同类电池也有不同的回收工艺,譬如回收钴和镍一般火法冶金提炼效果更好,而湿法冶金对回收磷酸锂铁电池中的金属成效更佳。
另一厢,虽然废旧电池可以回收再利用,但回收起来经济效益不高。据数据显示,目前1吨磷酸锂铁电池回收成本在8500元左右,但对废电池的金属进行提炼后,所得市场价值仅9000-10000元不等,利润很低。
至于三元锂电池,虽说回收的效益会比磷酸铁锂电池要高,但是因为钴有毒性,而且操作不当容易引起二次污染乃至是爆炸,所以对设备、人员也有更高的要求,成本支出更高,但经济效益仍然比较低下。
不过,一般来说,废旧电池的实际容量损失很少能高于70%,所以这些电池通常会进入梯级性利用,比如用于低俗电动车、电动工具、风能发电储电装置等等,从而实现对废旧电池的再次利用。
虽然梯级利用无需把电池完全拆解,但由于电池电芯参差不齐(比如特斯拉NCA),在实际的运用过程中依然会非常多的问题,比如如何才可以将不同的电池模块重组?如何通过SOC等些指标精确地预测电池寿命。
再者就是经济效益问题,动力电池成本一般来说都比较贵,因此在后期的梯级利用中若是将它们用在储能、照明等领域有些大材小用,甚至有些时候有些得不偿失,成本还可能更高。
关于电动车环不环保这个问题,教授个人认为:现在说电动车无污染还为 时尚 早,毕竟电动车还不能够真正实现无污染,动力电池有个保质期就是最好的作证。
但话又说回来,电动车的出现对降低车辆污染排放物对环境的影响确实起到了正面性作用,而对废旧电池回收工作的推进,对加快电动车彻底且真正实现环保、节能百利而无一害。
我国动力电池数量正处于爆发前夕第一批动力电池“退役潮”正在到来
特斯拉储能国产化,给储能与电动车产业链进一步融合,创造了一个现实样板。
文 /《汽车人》黄耀鹏
4月9日,马斯克用一个新项目,证明“宏图3”(电动汽车、太阳能/风能、固定储能)构想,不是忽悠。
这一天,特斯拉正被重用的高级副总裁朱晓彤和上海常务副市长吴清,共同见证了特斯拉超级储能超级工厂的签约仪式。
花相似,味不同
该工厂仍在临港,规划生产的是面向商用的储能电池(Megapack)。初期产能1万台电池组,储能规模40GWh。该厂2023年第三季度开工,预计2024年第二季度投产。
如果成功,又是一个上海速度,又为上海创造了另一个千亿产值。而上海方面的措辞则是,“上海服务、临港速度”。
特斯拉这次签约新项目,和2018年谈电动汽车超级工厂时,环境已经大不相同。特斯拉进入中国做电动车的时候,中国电动车产业链还不够完善,特斯拉带来了一些技术标准和设计经验,重要的是其需求,拉动并组建了一条围绕着其运作的供应链。
现在,全世界光伏产业已经到处开花,中国光伏硅片占据了绝对优势。而光伏摆脱“垃圾电”帽子的,正是储能。
绿色的风光能源,因为它靠天吃饭的波动性,对电网净负荷来说都是“垃圾电”。电网对负载和供能的稳定性和平衡性,有严苛的要求。以前都靠火电调峰,而继续发展火电,与减碳目标相悖。因此,储能就应运而生。当前发达国家市场上,4小时以上的“长时储能”,是需求的重点。
因为美国、澳大利亚电网的拉胯(英国稍好),特斯拉Megapack电池正成为这些地方最受欢迎的储能产品,特斯拉在这些市场没有对手。
特斯拉在临港即将开工的储能工厂,规模很庞大。2022年中国储能锂电池出货量达到130GWh,同比增速达170%。如此算来,特斯拉工厂占据了去年中国储能电池出货量大概30%。
认知两极化
对于特斯拉电动车,不管是如何看待这个产品的,对特斯拉本身的江湖地位,认知基本是一致的。有意思的是,对于特斯拉储能业务的地位,认知趋向两个极端。
一种看法认为,特斯拉储能是这个赛道的头部玩家。2022年,特斯拉在储能和光伏上收入达到39亿美元,增速40%。
而中国国内A股323只储能概念股,其中“派能科技“号称第一股,其2022年前三个季度营收接近36亿人民币。如果按照这个比例摊算到全年,不过7亿美元的样子,和特斯拉的储能业务没法比。
从营收角度,不管面向光伏电站的Megapack,还是面向居民的Powerwall,特斯拉产品在全球范围,都有很强的竞争力。而中国的情况比较特殊,后面会谈到。
特斯拉很愿意把澳洲的350MW规模的储能电站项目,拿出来作为商业成功的例证。确实,和现在火电机组动辄1000MW相比,350MW似乎也不是很大。
这个认识是不妥的。在光伏领域,50MW就不算小了。今年第一季度,中国光伏并网12GW,这里面大部分都是100MW的光伏电站。所以特斯拉给澳洲光伏项目匹配了350MW的储能,还是值得炫耀一番的。
另一种说法认为,特斯拉储能业务的竞争能力,放在中国,就不够看了,这就要谈到中国的特殊性。
中国两大主力电网的普遍性和可靠性,让即便是偏远山区的居民,也能享受到便利的基础设施。面向居民的储能,在中国缺乏业务扩展空间;而商用储能,则存在价格竞争力问题。
和电动车一样,特斯拉也是储能的系统集成商。但是和车不同的是,储能电池日益与电动车所用的动力电池,从外观到设计、从控制技术到商业逻辑,都分化为两个完全不同的业务方向。不过两者的技术基底和生产逻辑,几乎毫无轩轾。
储能电芯与动力电池最大的区别,就是前者更重视循环寿命,对车载动力电池非常计较的体积(其实是功率密度),不大在意。
国内的电池单体(电芯),基本形成了大单体路线,从280Ah到560Ah,也就是一块电池包含1度电到2度电,这和车载动力电池,已经大不相同。
相同的部分是,宁德时代、比亚迪、中创新航、亿纬锂能等供应商,所有排名前10的动力电池生产商,也都是储能电池的大生产商。和车载电池一样,做储能业务的特斯拉,也是这些供应商的下游客户。
当前储能领域产业链已经足够成熟,特斯拉很难带来新东西,它是来蹭成熟产业链的。即利用中国的大规模、低成本、高可靠的电池供应,组成产品,出口海外,打遍欧美无敌手。这多少沾了了中企(主要是集成商)出海有门槛的光。
而电芯、逆变器、集装箱(组成机组的外壳)、电缆,特斯拉统统采购,组装成产品完事。唯一其真正自产的东西,就是一套控制系统(类似于车载的BMS,只不过控制策略不同)。
对于个人消费者,特斯拉名气大挺有用;但对于电网储能的B端客户,这套营销手段可谓毫无用处。
电网采购储能走的是招标流程,几十个参数(电芯循环次数、高低温性能、安装、维护、管理)报上来就完事了。特斯拉Powerwall的壳子造的确实精致,但电网储能集装箱就是一个带散热的大铁壳,外观根本不讲究。特斯拉在中国走竞价,第一轮就会被刷掉。
产业链融合
也有人认为,储能所用的电池,可以承接退役的动力电池。
特斯拉临港电动车工厂,2018年夏天签约,2019年初开建,当年末第一辆车就下线了。而在2018年的时候,进口特斯拉已经开始上量了。现在2024年开始生产储能设备,刚好最早一批进口特斯拉电池开始迎来退役潮,是否准备拿回收的动力电池做储能电芯呢?
前些年确实有这些考虑。有些小型储能设备(比如离散居民点、村落所用的孤立设备),的确用了退役动力电池。靠回收动力电池,一个是来源不稳定,另外关键的是这些电池已经不满足大型专用设备的需求了。一句话,并网储能设备,必须用专用电芯。
不过,根据国家法律,主机厂需要承担退役电池的处理责任。主机厂倾向于将这些电池还给电池厂,由后者组建专业处理工厂,运营回收生产线。最开始的时候,这些电池都是无偿给予电池厂,后来正极材料价格涨了,电池厂必须花钱收购退役电池。
现在情况又反转了。截至目前,退役电池和生产过程中不合格的动力电池,最常见的去处,不是充当储能电芯,而是直接拆解,电池材料部分回收(通常是有利可图的正极金属),其他部分做无害化处理。
但是,储能产业链仍然是与电动车产业链有密切关联的一体两面。
储能与动力电池实际上共线生产,无须单独建设生产线。这让电池生产商能够根据两个区隔但有联系的市场需求,规划产能更有余裕。比如动力电池需求走低,可以将产能更多地向储能倾斜。后者的整体需求虽然仍小于前者,但增速比前者快。
而特斯拉作为系统集成商,一直同时介入两个领域,现在它在中国的产能把两个链条串起来。虽然打的是可持续能源供应这个旗号,但对于远离高速公路、远离电网调配的偏远地区,风光与储能设施连接,可以为电动车提供能源支持。
这对于美国、澳洲等国家有现实意义;对中国而言,价值较低,因为中国电网覆盖不到的公路已经凤毛麟角了。
换一个思路,即将车载电池能源、储能设施,都作为能源网络的一部分,低碳甚至零碳模式的功能方式,就建立起来。
在业务层面,它们互相支持、互相赋能。像比亚迪、长城这种兼具电池供应商和主机厂的企业,介入储能业务,其实比特斯拉更具成本优势。
只不过,国内储能市场主要面向B端,吃规模的程度,甚至超过动力电池,毛利率偏低。他们暂时做的愿望不太大,但如果电动车增长陷入瓶颈后,这条电池产能的第二出路,就凸显出现实价值。
特斯拉在上海建立储能工厂,本意是利用国内相关产业链优势,强化自己在欧美市场的竞争力。上海方面因为工作机会和税收能留在境内,非常乐于合作。
特斯拉这一举动,也给两个产业进一步融合,创造了一个现实样板。从这个角度看,特斯拉储能国产化,有不亚于当初电动车落地的积极意义。版权声明本文系《汽车人》原创稿件,未经授权不得转载。
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第一批“吃螃蟹”购买新能源汽车的人,正在为怎么处理退役的动力电池发愁。
目前,我国退役动力电池的数量正处于爆发式增长前夕。据天风证券测算,2021年至2030年,我国退役动力锂电池规模将从33.95GWh提升至380.3GWh,增幅超过10倍。
如果将2014年称为“中国新能源车元年”,那么按动力电池一般6~8年的使用寿命,第一批动力电池“退役潮”正在到来。动力电池回收产业链真的准备好了吗?
“我们没有电池回收业务。”当证券时报记者来到一家工信部网站披露的位于深圳的动力电池回收网点时,工作人员对记者如此说道。这不是个例,在记者走访的十多家网点中,超过一半的网点表示,“从未进行过动力电池回收”。
一边是正规回收网点“不收电池”,另一边却是大量的电池回收企业“收不上电池”。有专家向记者表示,退役动力电池流入工信部白名单企业的比例还不到25%,大量的退役电池实际上流入了没有资质的小作坊。
回收网点的尴尬:
尚未做好准备不收退役电池
为了解动力电池回收情况,记者来到了深圳市龙岗区的信义汽车城。工信部网站披露的信息显示,这里有5家新能源汽车动力电池回收服务网点。
不过记者发现,汽车城中的许多动力电池回收网点都存在着“不自知”的情况。比如一家被列入回收网点名单的4S店售后部工作人员就告诉记者:“我们是4S店,不是说所谓的废料处理厂,我们没有权限也没有资质去处理。”
另一家4S店工作人员也向记者表示,店里“从未回收过新能源汽车退役电池”。
记者走访发现,动力电池回收网点不回收退役电池的情况较为普遍。除了部分网点不知道自己被列入工信部回收名单之外,大部分4S店销售新能源汽车时间较短,尚未遇到动力电池退役的情况。
真锂研究首席分析师墨柯认为,造成“回收网点不自知”的原因可能是整车厂向工信部提交回收网点名单时,并未和4S店及维修厂沟通好。
据一家有“废旧电池暂存区”的4S店维修部主管介绍,新能源汽车退役电池体型巨大,需要有单独的存放区域。该主管在办公室拍着一张一米多长的桌子向记者说:“差不多有这张桌子这么大。”
记者观察走访的回收网点发现,大部分4S店和维修厂都未规划出足够大小,适合存放退役动力电池的区域。上述主管也向记者坦言,目前他们门店只回收小型电池,尚未进行动力电池的回收及存放。
工信部网站披露,目前全国共有1万多家新能源汽车动力电池回收服务网点,覆盖全国31个省区市。
国家发改委数据显示,截至2022年8月底,我国新能源汽车保有量达到1099万辆。也就是说,现有动力电池回收网点和新能源汽车保有量比例非常悬殊,而且许多网点并没有处理退役动力电池的经验和能力,在即将到来的动力电池“退役潮”面前,似乎显得有些准备不足。
“正规军”的困局:
设备投入高出价不敌小作坊
和正规电池回收网点的“准备不足”相对应的,是小作坊对动力电池回收的“如饥似渴”。在百度搜索“新能源汽车电池回收”,即可搜索到大量的电池回收企业,不少企业在电话中向记者表示“高价回收”且“可以上门服务”。
不过据工信部披露的共三批动力电池回收“白名单”(即《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),已培育了45家梯次和再生利用骨干企业,上述宣称“高价回收”的企业并不在其中。
中国(深圳)综合开发研究院新能源与低碳发展研究中心副主任韦福雷接受记者采访时表示,动力电池回收行业缺乏监管,存在劣币驱逐良币现象。
“尽管工信部认定了白名单企业及设定了上万个正规回收网点,但是市场上的非正规动力电池回收企业仍高达上万家,并且以中小企业为主。小作坊通过低成本、高价回收占据了回收市场。据测算,退役动力电池流入白名单企业的比例不到25%。”韦福雷说。
为什么小作坊需要退役电池?根据目前我国相关规定,动力电池容量衰减至额定容量的70%左右,就要面临退役、被强制回收的情形。也就是说退役的电池仍有70%左右的电池容量,可以用于储能、备电等领域,进行梯级利用。除此之外,三元锂电池等还含有镍、钴、锂等价格较高的金属,具备回收利用的价值。
那么,为何会出现“‘正规军’打不过小作坊”的情况?墨柯认为,主要是因为退役电池所有权在车主手中,车主售卖多遵循“价高者得”的原则。
“对于车主来讲,电池报废之后必须进行处理,谁的出价高就给谁。具备回收资质的企业,得按政府要求采购相关设施,以保证安全、环保地回收电池。但小作坊并没有这些投资,省掉的钱可以给车主,所以出价会更高一些。”墨柯说。
据了解,正规企业进行动力电池回收需要进行一定初始投资,其中设备投资不仅包括电池包智能拆解系统、电池自动切割装置,还包括符合环保要求的吸收塔、布袋除尘器、尾气焚烧系统、废水处理设施等。信达证券研报显示,在正规电池回收企业所有初始投资中,设备投资占比高达60%。
记者在调查中,也能感受到小作坊的价格优势。一家4S店相关人士向记者表示:“处理废旧电池要花时间和成本,要储存要运输,理论上你还得向我们交钱。”而小作坊却向记者表示,他们会根据退役电池的续航里程等指标报价,状态好的动力电池可以卖到几千元甚至上万元。
不过,把动力电池卖给小作坊,却有可能出现严重的环境污染。韦福雷表示,动力电池中含有锰、钴、镍等重金属,以及难以降解有机溶剂、腐蚀性电解质,如果处理不当,会对生态环境和人体健康造成严重危害。
除此之外,还有安全问题。前述提到的4S店维修部主管表示,拆解动力电池非常危险,他们店内如果进行动力电池维修,工作人员都要戴绝缘手套。“心脏起搏器、绝缘棍都放在旁边,真的很危险。”该主管说。
行业发展现状:
资本频频布局群雄并起
小作坊非规范发展的背后,是电池回收行业进入群雄混战局面,大量资本新玩家入局。
天眼查数据显示,我国现存动力电池回收相关企业已有6.4万余家。其中2021年新注册企业超2.4万家,同比增长超过6倍。截至9月27日,我国今年新增动力电池回收企业2.9万余家,新增企业数量已经超过去年全年。
记者梳理发现,目前动力电池回收利用市场的参与方可以分为四类:第一类是以比亚迪、吉利汽车等为代表的汽车生产企业;第二类是以宁德时代、南都电源等为代表的电池及储能企业;第三类是以格林美、天齐锂业等为代表的电池材料企业;第四类是以天奇股份、旺能环境等为代表的第三方企业。
其中,宁德时代早在2015年就收购了邦普循环,通过回收废旧电池中的金属元素来生产三元正极前驱体。其全资子公司宁德蕉城的经营业务也包括了电池回收系统。比亚迪在全球设立了40余家动力电池回收网点。蔚来则与宁德时代、国泰君安等企业共同投资了电池资产公司蔚能,目标不只是做回收,而是要做电池的全生命周期管理。
记者以关键字“电池回收”搜索A股上市公司收购兼并相关公告发现,今年以来,累计有33家次公司发布相关公告;而2021年全年只有27家次。
为何有大量企业入局、跨界这一赛道?韦福雷认为,总体来看,动力电池回收行业面临三个非常好的机遇。
一是退役动力电池初步形成规模。我国新能源汽车动力电池累计退役量已超过20万吨,预计到2025年将达到78万吨。退役动力电池初步规模化为回收行业发展提供了基础。
二是新能源汽车销售量高速增长。2015年之后,我国新能源汽车销售量保持快速增长,市场渗透率不断提升。2022年1~8月产销分别达到397万辆和386万辆,市场渗透率达到22.9%。动力电池装机量也随着新能源汽车的快速增长而持续走高,未来电池回收处置需求将不断提升。
另外,锂电池上游原材料的涨价也给电池回收行业发展带来机遇。韦福雷表示,动力电池生产需要锂、钴、镍等高价值金属。2021年以来,上游原材料大幅涨价。今年碳酸锂价格一度飙升至51.5万元/吨,一年多的时间涨幅超10倍。原材料涨价,为电池回收行业提供了机会。
企业眼中的挑战:
动力电池回收仍不规范
如果说机遇与挑战并存,那在电池回收从业者的眼中,行业发展还面临着哪些挑战呢?
恒创睿能是一家位于深圳的锂电回收行业全牌照持牌企业,9月19日宣布完成了超亿元人民币的B+轮融资,由普洛斯旗下隐山资本领投。据了解,隐山资本重点对通过技术创新与模式创新实现降本增效节能减排的企业进行投资,与动力电池龙头——宁德时代有关联。
恒创睿能董事长及创始人陈志鹏接受记者采访时表示,尽管市场潜力大、政府积极引导、企业多角度布局,但我国动力电池回收行业存在的问题仍然不小。
“一方面电池回收行业参与者数量多,不仅有‘正规军’,还有不规范企业。小作坊开展动力电池回收业务不仅扰乱市场秩序,挤压正规回收企业空间,还会带来环境污染和安全隐患。另一方面,动力电池回收企业存在加价抢货、囤货的现象。”陈志鹏说。
在陈志鹏的眼中,当前回收体系存在市场机制待完善、网点规范性待提高、资源配置待优化及建设成本过高等问题。不同厂商的动力电池材料、配方、规格和构造也各有不同,导致电池型号较多,产量比较分散,给梯次利用带来了难度。“电池材料,特别是金属材料价格的波动会最终决定动力电池回收市场的盈亏也是一大挑战。”陈志鹏说。
A股一家新能源材料企业高级工程师认为,近期电池回收关注热点过高,加上回收企业准入门槛较低,众多企业和资本涌入,但投入和积累有限,企业水平参差不齐,造成初级阶段的回收竞争加剧。
“行业整体技术水平较低,与前端高水平制造相比,后端拆解、梯次利用等环节还处于开发试用阶段,没有达到良好的应用状态,与产业链前端水平不匹配,需要着力加强技术装备创新。部分企业安全环保管控较差,易导致品质和安全事故,需要提高在电池存储、生产、测试、使用等全方位的安全管理与监控水平。在电池资源回收环节,电解液等有害环境物质有效处置不够,存在环境污染隐患。”上述工程师说。
格林美副总经理张宇平接受证券时报记者采访时表示,现在动力电池回收利用是全球关注热点,既是新能源产业可持续发展的末端,也是镍、钴、锂等战略资源绿色可持续供应的关键,更是应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。
“要推动回收利用的高质量发展,必须联合上下游企业开展研发,推进产业协同。”张宇平建议,应鼓励车企、电池生产企业与规范回收企业通过开展便于梯次利用的电池包结构等技术研发,鼓励回收企业、电池企业开展“以废料换原料”等商业模式合作。
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