【有色长文】新国标、新能源汽车、锂电池轮番威胁 铅蓄电池行业迎来高能冲击波?

SMM3月18日讯:在长达20年的发展历程中,铅酸电池以其价格和安全优势牢牢占据了电动车电池市场的头把交椅,被广泛应用于汽车启动、通信领域、动力电池与储能电池等领域。近年来铅酸电池行业进行了一系列的改革整治,行业洗牌加速,与此同时锂电池异军突起,已经开始蚕食铅蓄电池的市场份额。本文主要从铅蓄电池产业地位与发展趋势、面临挑战、回收过程存在的问题、锂电池替代进度如何、锂电池替代目前遇到哪些问题有待解决等方面介绍铅蓄电池与锂电池的恩恩怨怨。

铅蓄电池产业地位与发展趋势

近年来,随着国家相关产业的拉动以及国外厂商在华投资的增多,我国铅酸电池行业获得了快速发展,中国目前是全球最大的铅酸蓄电池生产国和铅酸蓄电池消耗国。在未来的几年里,铅酸蓄电池行业仍将在国民经济中占据重要地位。

分析认为,铅酸蓄电池将在行业不断升级和下游需求扩大双重驱动下,保持一定增长幅度,未来10年内铅酸蓄电池仍将是电池市场的主流。从全球范围来看,2015年铅酸蓄电池市场规模为429.94亿美元,这一市场规模仍将保持2%-5%的年增长率,预计到2022年全球市场规模将达到547亿美元。2015年我国规模以上电池企业主营业务收入总额为4473.55亿元,其中铅蓄电池主营收入约1260亿元,约占28.17%。2017年全国电池企业主营业务收入6538.3亿元,其中铅蓄电池主营收入约1195亿元,约占18.28%。可见铅蓄电池销售收入在整个电池行业中所占比例较大,尽管在储能领域被锂离子电池部分替代,但难以动摇铅蓄电池的市场地位。

铅酸蓄电池的回收与存在问题

近年来,铅酸蓄电池行业在加快淘汰落后产能、提高产业集中度、促进转型升级和绿色发展方面,取得了显著成绩。纵观整个铅酸蓄电池市场,从竞争数量、退出壁垒、同质化程度,以及竞争层次来看,铅酸蓄电池行业处于成熟阶段,但事实上,铅酸蓄电池生产以及废弃可能造成的环境污染问题仍然没有得到根治。

虽然企业陆续建立了多个铅酸蓄电池生产回收基地,但回收乱象还是频发,带来的环境污染问题更是一个接一个,这也让废旧铅酸蓄电池回收中存在的问题暴露了出来。目前废旧铅蓄电池规范回收问题亟待解决。

1、回收的部分

铅酸电池中铅极板含量超过70%,市场上对铅酸电池的回收也主要集中在这一部分。每只废旧铅酸电池一般含有20%左右的硫酸及悬浮的含铅化合物,经过静置澄清的废电解中含铅达7-10g/L。 许多个体户回收废旧铅酸电池后,简单地将电池破碎,只将含铅量较高的电极和栅板卖掉,而较难回收的含铅酸液直接倒掉,这部分酸液及铅对环境也造成了较大的污染。

2、回收的渠道

目前我国还没有由蓄电池生产商或再生铅生产厂家建成的全国性和区域性的回收网络,废旧铅酸蓄电池正规回收的比率约 30%,个体及其他渠道占70%。这些个体渠道大多属于不合法的三无企业,废电池流向不规范的再生铅企业是导致铅污染的重要因素。

3、回收的数量

总体来看,我国废铅蓄电池数量庞大,但废铅酸电池回收行业处于无序状态。每年产生的废铅酸蓄电池总量大,而一般铅酸蓄电池中含铅量在70%-80%。据统计,超过90%使用过的铅酸电池虽有回收,但由于回收机制的不健全,个体户的泛滥,含铅酸液绝大部分直接倒掉。初步估计,仅铅酸电池回收环节每年就有大量的铅直接排放到环境中 。

4、回收的技术

目前,我国废铅蓄电池再生铅厂绝大部分技术落后、规模小、能耗高,导致污染严重。铅酸电池回收小企业主要采用传统的小反射炉、鼓风炉和冲天炉等熔炼工艺,板栅和铅泥一起混炼,基本上未经预处理工艺,甚至有些企业采用原始的土窑土炉冶炼,环境污染严重。

近年来,尤其是从2017年到今年目前为止,随着全国性的环保督查,环保回头看和国务院关于打赢蓝天保卫战三年行动计划。环保执法力度空前严厉,铅污染违法事件陆续曝光,导致我国政府部门和社会各界对废铅酸蓄电池回收和企业生产中的问题关注度不断提升,政府各部门出台了一系列政策和措施,进一步从严规范废铅酸蓄电池回收利用和再生铅企业生产的全过程。

根据生态环境部、发展改革委、工业和信息化部等9部委印发的《行动方案》来看,我国将把铅蓄电池污染防治作为打好污染防治攻坚战的重要内容,完善源头严防、过程严管、后果严惩的监管体系,严厉打击涉废铅蓄电池违法犯罪行为,建立规范的废铅蓄电池收集处理体系,有效遏制非法收集处理造成的环境污染。

铅蓄电池面临重重挑战

电动自行车新国标的冲击:

2018年5月15日,根据国家标准管理程序,工业和信息化部组织修订的《电动自行车安全技术规范》强制性国家标准(GB 17761-2018),由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会《中华人民共和国国家标准公告(2018年第7号)》批准发布,自2019年4月15日正式实施。

电动自行车新国标正式实施在即,整车重量不超过55kg的限制,是否会重挫铅酸电池?

新国标严格限定了电动自行车的整车重量,对于铅酸电池来说,电池自重偏大(或者说能量密度过低)无法在现有的技术框架下获得突破,那么如果新国标车型想要沿用铅酸电池,只能以牺牲续航为代价。以48V12Ah铅酸电池为例,通常该规格电池的重量在16Kg以上,这意味着整车不含电池重量要控制在38Kg以下,并且整车的尺寸还不能超过标准,这对于车辆设计提出了极大挑战。

据SMM调研了解,自去年初,电动自行车新国标草案出台,铅蓄电池企业陆续就新国标,开始对铅酸蓄电池开展“轻量化”技改。其中,少数企业已于5-6月完成技改试验,并于7月份随《电动助力车用阀控式铅酸蓄电池》(GB/T22199-2017)实施,正式向市场批量销售“减重”后的电池。另据铅蓄电池生产企业反映,完成电池“减重”技改后,当月原材料中用铅量较技改前下降约5%。

新能源汽车崛起令铅蓄电池前路渺茫?

我国是全球最大的铅酸蓄电池生产国、消费国和出口大国。铅酸蓄电池也是目前世界上产量最大、用途最广的一种电池,但自2015年新能源汽车产业爆发之后,铅酸蓄电池的地位就受到了挑战。

有报道指出,自2015年以来,国内铅酸蓄电池产出已开始呈现小幅下滑态势。主要因为以传统的铅酸蓄电池为动力的电动自行车行业发展已达到饱和阶段,对国内铅酸蓄电池的应用推动有所放缓。随着新能源汽车电池部分对传统汽车铅酸蓄电池的逐渐替代,尤其是2020年及以后,其替代影响和冲击将进一步攀升。因此国内铅酸蓄电池产销有不断收缩可能,后期整体国内铅酸蓄电池行业的发展或将处于相对被动的格局中。

在由上海有色 网(SMM)举办的第13届铅锌峰会上,广西超威鑫锋能源有限公司的代表钟锡荡先生谈到了铅蓄电池行业发展亮点。从新能源电池发展对铅蓄电池的影响及铅酸蓄电池综合回收利用发展现状两个方面谈到了自己的看法。钟锡荡先生在会上讲到,新能源汽车产业的发展已成大势所趋,2017年1-7月,新能源汽车产销分别完成27.2万辆和25.1万辆,比上年同期分别增长26.2%和21.5%。其中纯电动汽车产销分别完成22.3万辆和20.4万辆,比上年同期分别增长37.8%和33.6%;插电式混合动力汽车产销分别完成4.9万辆和4.7万辆,比上年同期分别下降8.8%和12.8%。

与此同时,2016年1月1日起对铅蓄电池征收消费税、锂离子电池免征消费税、《促进汽车动力电池产业发展行动方案》、《汽车动力电池行业规范条件》、新能源汽车免征车辆购置税等政策法规也在不断促进新能源汽车发展。

锂电池冲击:

近年来,由于具有高比能量、高比功率、高转换率、长寿命、无污染等优点,锂离子电池得到了快速普及,其应用逐步从便携式电子产品和通讯工具转向动力型电源领域。

伴随着21世纪纪微电子技术的不断发展,小型化电子设备的日益增多,消费者对电源有了更高的要求,铅酸电池等传统电池越来越难以满足市场需求,优势更明显的锂离子电池开始走向大众。

与传统电池比较,锂电池具有能量密度高、工作电压高、重量轻、体积小、自放电小、无记忆效应、循环寿命长、充电快速等优势,同时由于不含铅、镉等重金属,无污染、不含毒性材料,因此被广泛应用智能手机、笔记本、平板电脑等消费电子产品,以及新能源汽车、储能领域等。

今年以来,伴随着新能源汽车扶持政策稳步调整,我国新能源汽车产量增速进一步趋稳,动力电池将在未来驱动我国锂离子电池规模持续快速增长,同时随着全球大力发展新能源汽车的趋势已经形成,未来我国动力电池领域在全球的市场占有率会不断提升,特别是在我国不断出台扶持政策和动力电池标准的态势下,锂电池拥有良好发展前景。

锂电池替代进度如何

随着环保压力的加大及国家政策对锂电池的政策导向支持,加之近几年来对铅蓄电池行业的持续高压治理和监管,目前铅酸电池市场持续疲软。

据工信部网站消息,为解决好新能源汽车动力蓄电池回收利用问题,工业和信息化部会同有关部门于2018年组织中国铁塔股份有限公司等开展动力蓄电池梯次利用,发挥动力蓄电池回收利用主渠道作用,在商业模式构建、关键技术研发、标准规范研究及信息化平台建设等方面加强创新。

铁塔公司作为国有大型通信基础设施综合服务企业,拥有190万个基站,长期以来,中国铁塔股份有限公司的基站备用电源主要使用铅酸电池,每年采购铅酸电池约10万吨。铅酸电池存在使用寿命短、性能低、含有大量重金属铅等缺点,废弃后若处理不当将对环境造成二次污染。但相对铅酸电池,锂电池具有能量密度高、使用寿命长等优点,为此,铁塔公司于2015年开始,陆续在12个省市3000多个基站开展梯次利用电池替换铅酸电池试验,充分验证了梯次利用安全性和技术经济性可行。

据了解,中国铁塔股份有限公司2018年已停止采购铅酸电池,统一采购梯次利用动力锂电池作为其基站备用电源。截至2018年底,已在全国31个省市约12万个基站使用梯次电池约1.5GWh,替代铅酸电池约4.5万吨。作为新能源汽车动力蓄电池回收利用试点重点单位之一的中国铁塔,此举将对退役动力锂电池大规模梯次利用具有很好的示范作用。

另据铁塔公司规划,2019年其将继续扩大梯次利用电池使用规模,预计应用梯次利用电池约5GWh,替换铅酸电池约15万吨,预计可消纳退役动力蓄电池超过5万吨。在17个省市地区建设回收服务网点150个,并发展备用电源综合解决方案等多种应用模式,突破残值评估、快速检测等一批关键共性技术,健全优化技术标准规范体系。

锂电池替代目前遇到哪些问题有待解决

“锂离子电池的‘退休年龄’已经来了,我们的回收机制也要跟上。”全国人大代表、天能集团董事局主席张天任如是说。

“锂电池的回收不能走铅酸蓄电池回收的老路,用完了之后,各方都不管——生产者不管,回收者唯利是图,加工者只盯着补贴。”张天任表示,锂电池回收的立法立规要走在前面,有关部门应当提前谋划布局、建立规范。

铅酸蓄电池回收的老路,便是“先污染后治理”的发展路径。铅酸蓄电池中70%的成分是铅,具有较高的回收再利用价值。目前废旧铅蓄电池回收价格约为9000元/吨,冶炼出售的铅锭价格超过18000元/吨。

然而,据统计,全国每年约有近16万吨铅在非法冶炼过程中流失掉,成为污染源以及人们健康的严重风险源。此前工信部赛迪研究院等机构的一项联合调研显示:仅京津冀地区的废铅蓄电池回收,80%掌握在非法社会源渠道。

张天任向记者介绍,目前一辆小汽车的电池包里大约有四五千个锂电池,大的乘用车则可多达七八千个锂电池。不像铅酸蓄电池,报废之后锂离子电池的正负极依然有电,如储存运输不当,可能引起燃烧或正极爆炸。

然而,目前国内还没有形成锂电池回收处理的优良技术,也没有较为精尖的回收装备。张天任表示,如果没有好的装备,纯粹把电池打碎进行拆解,是一种比较落后的工艺。而在提取方面,如果纯粹采用湿法工艺,则极有可能再次造成污染。

众企业闻风而动 重金布局锂电池

锂电池与铅酸电池的竞争在所难免,很多企业也早已闻风而动,提前布局,已经开始重金布局锂电池。

2016年2月,赣锋锂业和猛狮科技先后公告,分别拟定增募资15亿元完善锂产业链及加码锂电池生产。

当月,坚瑞消防公告称,公司拟作价52亿元收购沃特玛100%股权,同时,拟9.90元/股发行股份募集配套资金25亿元。沃特玛成立于2002年,是国内最早成功研发磷酸铁锂新能源汽车动力电池、汽车启动电源、储能系统解决方案并率先实现规模化生产和批量应用的动力锂电池企业之一。

此外,胜利精密也在当年2月发布公告称,子公司苏州捷力之全资子公司合肥捷世新材料有限公司拟购进10条锂离子电池隔膜生产线及部分关键设备,合计约9.3亿元人民币。

2016年3月赣锋锂业公告称,公司和中植投资管理有限公司、苏州安靠电源有限公司及其股东许玉林签订了《投资意向书》,公司和中植投资或其指定的关联主体拟合计向安靠电源以增资的方式投资2亿元,将触角延伸到电池电源领域。

就在去年,天能、超威、南都等电池厂也都在锂电池版块继续扩大产能,这无疑也顺应了发展大势,对于铅蓄电池的发展来说,也是受到重创。

未来发展趋势如何?

市场普遍认为,如果未来新能源汽车快速增长,锂电池产量难以满足新能源汽车的需求,则对主要用于电动自行车的铅酸电池冲击可以看出单位电量,锂电池重量轻,体积小,使用寿命更长。这些无疑是锂电池的加分项。

锂电池目前的缺点在于配套设施不成熟,技术成熟度一般,成本高。但从发展的眼光来看,锂电池技术在快速进步,配套也在不断完善,成本也在快速下降。

不过,由于铅酸蓄电池的大电流放电性能优于锂电池,作为传统汽车的启动电源将很难被锂电池替代。虽然从长远来看,铅酸电池在电动车上可能被锂电池替代,但替代的速度仍取决于锂电池的技术成熟度,成本的下降速度,以及新能源汽车的增速。如果发展较慢,锂电池供给过剩,则可能快速冲击铅酸电池。不过,就目前的形势来看,锂电池对铅酸电池的冲击尚未显现。

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