張建紅:“寧王們”持續加碼的動力電池回收是藍海還是紅海?

中新經緯1月31日電 題:“寧王們”持續加碼的動力電池回收是藍海還是紅海?

作者 張建紅 中國技術經濟學會環境技術經濟分會理事

1月29日,此前曾多次加碼動力電池回收的寧德時代釋出公告稱,其子公司擬投資建設一體化新材料產業專案,專案投資總金額不超過人民幣238億元。專案的主要內容包括建設具備50萬噸廢舊電池材料回收(含相容過程料)及相應的磷酸鐵鋰正極材料、三元正極材料及負極再生石墨製造等集約化、規模化的生產基地。

近年來,寧德時代持續加碼動力電池回收業務。而同時看中這塊“肥肉”的還有特斯拉、比亞迪等行業巨頭及眾多中小企業。天眼查APP顯示,截至目前,中國動力電池回收相關企業數量已接近9萬家。

動力電池回收是否存過熱風險?

巨大的行業吸引力背後是廣闊的市場前景。東亞前海證券預測,2030年動力電池拆解回收的市場空間將達到1074。3億元。

不過,眾多企業入場背後,產業是否存在過熱風險也值得警示。相關機構預測,2022年中國動力電池退役量在20萬噸左右,而眾多鋰電池生產企業都在大力推進自己的回收佈局,據公開資訊,僅格林美2021年的產能設計總拆解處理能力就已達21。5萬噸/年。

綜合來看,目前動力電池回收專案主要存在四大風險。

一是專案規模偏大,而回收量不夠。“缺貨”的主要原因是退役動力電池去向複雜,動力電池的溯源工作面臨現實困難,在缺乏強制性約束的情況下,大量退役動力電池最終流入非正規渠道。

二是市場風險,碳酸鋰等價格低於回收利用的門檻價。當前碳酸鋰價格已經在高點掉頭,且業內普遍認為2023年下半年隨著產能過剩,價格會大幅下降。

三是技術風險。目前中國在電池梯級利用中存在著重組技術、離散積分技術和壽命預測技術等技術瓶頸。不同電池結構導致拆卸和預處理困難。多種正極材料混用增大提取難度,且迴圈後會有結構損傷,很難恢復其原始結構和效能。

四是安全、環境和職業衛生風險。現階段中國電池分選、拆解工藝還存在一些環保、安全問題,如報廢動力電池存有殘餘電量,破碎過程容易出現正負極短路情況,造成區域性起火冒煙事故;電池中存在電解液有機溶劑,破碎分選過程如若尾氣處置不當,容易出現電解液閃燃及洩露事故等。此外,如果退役電池進行梯次使用僅僅是簡單加工,然後就將其包裝成新電池流入市場,就會造成後續電池使用存在嚴重隱患。

動力電池回收成本如何?

除此以外,市場的接受度以及成本優勢也值得關注。據測算,碳酸鋰價格35萬元/噸左右是廢舊電池“鋰”回收的基本門檻。以正極為NCM523的三元鋰電池為例,正極材料理論含鋰量為7。19%,考慮到負極、電解液、方殼等重量,以及退役電池的鋰耗損,廢舊電池的鋰金屬約為2%,換算為碳酸鋰則為10。64%,按照90%的回收率最終換算為碳酸鋰的比例為9。57%。這就意味著花2。5萬元提取1噸鋰電池廢料可以回收95。7公斤碳酸鋰,也就是說在不考慮廢舊電池獲取成本,碳酸鋰價格為26。1萬元/噸的情況下,鋰電池回收價值僅僅只能夠覆蓋加工成本。

不過,格林美曾公開表示,相比於採購原礦,透過電池回收方式獲取碳酸鋰,成本要低10%。而且開礦是非常困難的一件事情,要買礦權,然後勘探、建裝置、採礦、選礦、冶煉等,這些要有一定的技術,資金投入巨大。這幾年鋰價一直在漲,礦權也稀缺,好的礦越來越少,礦也越來越貴。這也是大量企業入局動力電池回收的一個重要原因。

由於技術等原因,當前動力電池回收主要以拆解再生為主。根據回收利用原則,對於電池容量在20%-80%的舊電池進行梯級利用,利用領域以通訊儲能、電力系統儲能和低速車領域為主;而對於電池容量低於20%的舊電池則進行拆解,通常採用溼法回收等技術,對電池中的鋰、錳、鈷、鎳等金屬元素進行回收。理論上,退役動力電池應該優先梯次利用,然後再進行拆解再生。但由於當前梯次利用在檢測技術、逆向物流系統等方面存在諸多難題有待破解,實踐中,更多的退役電池直接進入拆解再生。受回收技術限制和安全考慮,目前磷酸鐵鋰電池可以透過梯次利用發揮剩餘價值,三元材料的電池仍以拆解回收為主。相比於梯次利用,拆解再生技術更為成熟,對於鎳、鈷、錳金屬回收率,平均可以達到95%以上。目前,拆解再生的市場規模和盈利水平更大,梯次利用規模小得多。

近年來,隨著國際鎳、鈷稀缺資源供應被控制,價格上升,磷酸鐵鋰電池在動力電池的裝機比例已經超過三元電池。然而,磷酸鐵鋰退役電池有價金屬附加值低,傳統的溼法回收流程複雜,回收過程產生大量的磷鐵渣、鐵鋁渣、石墨渣等,致使鋰的夾帶損失嚴重,綜合回收率偏低,並且伴隨大量廢水產生,處置困難。與此同時,針對溼法廢料中大量的磷、鐵、石墨等資源欠缺有效再生利用方案,導致整個磷酸鐵鋰電池回收過程利潤空間不足,資源浪費嚴重。因此,現階段廢舊磷酸鐵鋰動力電池的再生利用產業發展緩慢,國內外少數產業化的專案都僅限於回收其中的鋰元素,而剩餘的大量的磷、鐵、石墨資源均作為廢渣被丟棄。(中新經緯APP)

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