鉅大LARGE | 點擊量:3635次 | 2021年05月13日
2020年廢舊動力鋰電池回收市場分析
隨著國家政策扶持力度的加大和新能源汽車配套設施普及度的提高,新能源汽車的使用量大幅新增,淘汰的廢舊動力鋰離子電池未來將會是我國重要的城市固體廢棄物之一。
廢舊動力鋰離子電池中含有一定量的Ni、Co、Mn、Li等金屬,回收廢舊動力具有可觀的經濟效益,越來越多的公司開始涉足動力鋰離子電池回收行業。
1、新能源汽車產銷量
隨著國家對新能源汽車發展的大力支持和鼓勵,我國新能源汽車產量和新能源汽車銷量呈爆發式上升。截至2019年底,我國新能源汽車累計保有量超過390萬輛,占全球市場保有量的50%以上。2011-2019年我國新能源汽車產銷量情況如圖1和圖2所示。
2019年,我國新能源汽車的產量為124.2萬輛,銷量為120.6萬輛,相比于2018年,同比分別下降2.3%和4.0%,產銷量是近10年來首次負上升。其中,純電動汽車銷售下降1.2%;插電式混合動力汽車產銷分別完成22.0萬輛和23.2萬輛,同比分別下降22.5%和14.5%,重要是由于2019年新能源汽車補貼退坡幅度較大以及國五燃油車清理庫存擠壓了部分新能源汽車的消費空間。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
根據我國汽車工業協會數據,2019年我國純電動汽車產量102萬輛,同比上升3.4%,銷量完成97.2萬輛,同比下降1.2%。2011-2019年,我國純電動汽車產銷量如圖3和圖4所示。
動力鋰離子電池方面,我國汽車動力鋰離子電池產業創新聯盟公布的數據顯示,2019年我國動力鋰離子電池產量為85.4GWh,同比上升21%。其中,三元電池產量為55.1GWh,占總產量的64.6%,同比上升40.8%;磷酸鐵鋰離子電池產量為27.7GWh,占總產量的32.4%,同比下降1.2%。
2019年,動力鋰離子電池銷量為75.6GWh,同比上升21.4%。其中,三元電池銷量為53.0GWh,同比上升53.4%;磷酸鐵鋰離子電池銷量為20.6GWh,同比減少15.6%。三元電池占比為70.0%,同比提升15百分點。動力鋰離子電池的銷量與產量差距并不大,整體處于正上升態勢。
2、動力鋰離子電池退役量估算
當新能源汽車動力鋰離子電池容量衰減至低于80%時,動力鋰離子電池就無法滿足電動汽車的動力需求,動力鋰離子電池就要進行報廢處置。一般動力鋰離子電池的使用壽命為5~8年,這意味著動力鋰離子電池往往先于新能源汽車的報廢。通常,人們根據新能源汽車銷售量上升幅度和趨勢、動力鋰離子電池使用壽命來預測廢鋰離子電池出現量。我國產業信息網預測了我國廢舊動力鋰離子電池回收的出現量,如圖5所示。從圖中可以看出,2019年退役動力鋰離子電池為13.65萬t,2020年退役量為24.76萬t。
通常,動力鋰離子電池退役處置包括梯級利用和循環利用。梯級利用又稱梯次利用,就是將退役的動力鋰離子電池用在儲能等其他領域作為電能的載體使用,從而充分發揮剩余價值。循環利用又稱再生利用,即將退役電池進行放電和拆解,提煉原材料,從而實現循環利用。
目前,電池類型中磷酸鐵鋰離子電池傾向于梯級利用,三元動力鋰離子電池則以報廢拆解回收為主。2019年,我國動力鋰離子電池退役量約為6.39萬t,假如按70%梯級利用,由此估算30%直接循環利用,回收處理量僅約為1.92萬t。2020年之后,循環利用處理量將逐年新增。同時,梯級利用的電池再使用幾年后,最終還要再生回收。
根據我國電池聯盟預測,考慮新能源汽車歷年產量、電池質保年限、車輛運行工況等因素,2025年,我國動力鋰離子電池報廢量將達到116GWh(約78萬t)。2025年預計市場規模超過370億元,至2025年市場規模達到812億元。
3、京津冀地區廢舊電池回收市場分析
3.1京津冀廢舊動力鋰離子電池出現量
廢舊動力鋰離子電池的出現量與每個城市新能源汽車保有量成正比,2018年全國各省市新能源汽車保有量重要集中在京津冀、長三角、珠三角三個城市群,其中尤以京津冀城市群最具發展潛力。
據不完全統計,截至2017年底,京津冀地區新能源汽車保有量已達32.6萬輛,約占全國的21.3%,累計建成充電樁12.9萬個,未來電池回收利用市場潛力巨大。按照新能源汽車推廣使用情況、動力鋰離子電池平均壽命對京津冀三地動力蓄電池報廢量進行預測,2020年退役10446t,其中北京市有5058t,天津市有2974t,河北省有2414t。
按照2025年全國報廢量達116GWh(約78萬t),其中三元電池占70%,京津冀占21%計算,2025年京津冀三元廢舊動力鋰離子電池報廢量將達到11.47萬t。
3.2、京津冀地區廢舊動力鋰離子電池回收利用政策
2018年十二月,京津冀三地政府聯合制定了《京津冀地區新能源汽車動力蓄電池回收利用試點執行方法》,京津冀成為全國首個響應國家動力鋰離子電池回收試點工作的地區。根據《京津冀地區新能源汽車動力蓄電池回收利用試點執行方法》,京津冀地區的回收試點工作的重要內容包括:加強動力蓄電池回收利用體系建設;實現動力蓄電池全生命周期監管;推動先進技術和裝備研發應用;建立京津冀地區動力蓄電池產業聯盟。
2019年七月,京津冀三地工業與信息化部門聯合公布了《有關公布京津冀地區新能源汽車動力鋰離子電池回收利用試點示范項目名單的通知》,共有18個項目列入試點示范項目名單,具體項目名稱和承擔單位如表1所示。
當前,京津冀地區按照國家京津冀協同發展國家戰略要求,構建跨區域新能源汽車動力蓄電池回收利用體系,京津冀三地正加快推進動力蓄電池回收利用試點工作,京津冀廢舊動力鋰離子電池回收正在走向有序化、規范化。但同時也要看到,廢舊動力鋰離子電池回收市場規模上升迅猛,技術難度高、回收制造成本高、再生利用效率低、資質難求等問題仍導致動力蓄電池回收進展緩慢,體系相對混亂。完善動力蓄電池回收利用體系建設迫在眉睫。
3.3、京津冀廢舊動力鋰離子電池回收利用情況
京津冀地區新能源汽車推廣應用規模大,不僅推廣數量多,而且產品種類多,覆蓋面廣,具有典型性和代表性。相應地,京津冀地區在動力蓄電池回收利用領域已有多家相關公司開展產學研工作,重要在動力蓄電池回收體系建設、梯次利用和再生利用等環節開展相關探索研究和試驗示范。
3.3.1、回收體系建設
回收體系建設方面,公司已開始探索利用廢舊家電、環保及再生資源等領域的回收體系以及移動回收服務站等,構建涵蓋京津冀地區的動力蓄電池回收網絡體系[7]。珠海格力電器股份有限公司在天津、河北投建的報廢汽車、廢舊家電處理項目已投入運營,并依托在京津冀的家電線上線下銷售售后網絡,已形成覆蓋京津冀的完善的線上線下回收網絡體系,同步已布局動力蓄電池回收網絡的搭建。桑德集團則計劃充分利用其在環保及資源再生等領域的廢舊資源回收體系、線上線下再生資源交易平臺和渠道等,新增廢舊鋰離子電池及相關廢料的回收業務。邦普集團在京津冀區域建立了5個回收體系移動服務站,為京津冀地區的汽車和電池公司供應回收服務,2017年已在京津冀地區回收超過1100t廢舊動力蓄電池,邦普集團還將成立北京邦普,為京津冀地區供應專業化服務。中化河北有限公司已與長城汽車股份有限公司、北京賽德美資源再利用研究院有限公司簽訂了戰略合作協議,就鋰動力蓄電池回收項目展開合作。
3.3.2、梯次利用
梯次利用方面,公司積極開展動力蓄電池梯次利用探索和示范項目建設。北京匠芯電池科技有限公司作為北京先進動力蓄電池系統創新中心,建立了基于大數據分析的梯次電池監控和新能源車輛評估平臺,開展了基于整包級及模組級梯次動力蓄電池應用的項目開發,并與北汽新能源汽車股份有限公司等聯合公布了“擎天柱計劃”,打造光儲換電平臺。
由北汽集團主導的“北汽鵬龍動力鋰離子電池梯次利用項目”在河北黃驊已開工建設。該項目致力于建立動力蓄電池回收及“梯次利用+資源化”循環利用平臺,是全國首個大型動力鋰離子電池梯次利用公司。梯次利用共分兩期建設,一期為退役動力蓄電池梯次利用項目,規劃總產量為10.5GWh/a;二期為廢舊動力蓄電池資源化項目,規劃處理廢舊電池規模為10萬t/a。我國鐵塔集團組織包含京津冀地區在內的多個地方建立梯次利用測試站點示范,目前,各試點梯級電池運行穩定。
天津猛獅新能源再生科技有限公司已建成年產量約1.4億Wh的動力蓄電池梯次利用能力。天津中聚新能源科技有限公司已成功完成1MWh儲能領域梯次利用試驗,可應用于峰谷電調平和應急用電。
天津市捷威動力工業有限公司已完成梯次利用儲能電站試驗,為公司供應電力。天津銀隆新能源有限公司積極完善自身鈦酸鋰儲能領域技術,已建成我國首個兆瓦級的鈦酸鋰離子電池儲能站,這也是世界上首個10kV無變壓器直掛電網的電池儲能系統的示范工程。
3.3.3、回收利用
回收利用方面,北京賽德美資源再利用研究院有限公司、天津銀隆新能源有限公司、天津綠色再生資源利用有限公司、天津猛獅新能源再生科技有限公司、永清縣美華電子廢棄物處理服務中心、石家莊綠色再生資源有限公司等公司也在京津冀地區已開展或擬開展動力蓄電池資源化再生利用相關業務。
總體上看,京津冀在廢舊動力鋰離子電池回收領域重要是回收體系和梯次利用,在回收利用方面尚沒有大規模生產的報道。
4、結論
隨著國家對新能源汽車發展的大力支持和鼓勵,我國新能源汽車產銷量快速上升,到2020年底,動力鋰離子電池的報廢量預計將達20萬t。蓬勃發展的新能源汽車市場伴生的將是動力鋰離子電池回收行業的發展機遇,廢舊動力鋰離子電池中富含Ni、Co、Mn、Li等金屬,回收廢舊動力鋰離子電池具有可觀收益。京津冀地區新能源汽車較為集中,動力蓄電池回收利用市場潛力巨大。在京津冀三地政府的指導下,已有多家公司在動力蓄電池回收體系建設、梯次利用和再生利用等環節開展相關探索研究和試驗示范,為新能源汽車的可持續發展打下基礎。
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