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2019年第四届镍钴锂锰产业链峰会

众多大咖解读全球经济动向、钴锂镍锰行业现状、供需分析、新能源汽车热点及行业发展前景。

2019年第四届镍钴锂锰产业链峰会

【钴锂峰会】废旧锂离子动力电池回收政策及市场解析 2020年报废量或达28-30万吨

来源:SMM

2019年4月28日至29日,由SMM主办,宜宾锂宝冠名,源禹环保、科达洁能协办,宜宾市工业和军民融合局作为指导单位、江安县人民政府作为支持单位的《2019年第四届镍钴锂锰产业链峰会》于四川宜宾召开。赣州市豪鹏科技有限公司营销总监谢丰海为大家演讲了废旧锂离子动力电池绿色回收的探索。

动力电池报废量快速增长,2014年之前,新能源汽车产量仅维持小幅增长。2015-2018年 中国新能源汽车产销量呈现高速增长态势。2018年,新能源汽车产销分别完成127万辆和125.6万辆,比上年同期分别增长59.9%和61.7%。规划到2020年新能源汽车保有量突破500万辆。

 

预计到2020年,动力电池回收市场总规模将达到65亿元,其中梯次利用约为41亿元,回收处置约为24亿元。预计到2023年,动力电池市场回收总规模约为150亿元,其中梯次利用约为57亿元,回收处置约为93亿元。

 

回收利用迫在眉睫,其中环境问题、资源问题、安全问题备受关注。

环境问题电极材料——LiCoO2  、LiMn2O4、LiNiO2 、嵌锂在自然环境中发生化学反应,使环境PH升高;碳材 、石墨可燃烧产生CO和CO2;粉尘污染。电解液——碳酸乙烯酯、碳酸 二乙酯、碳酸二 甲酯具有毒性;碳酸丙 烯酯刺激眼睛;六氟磷酸锂对眼睛、皮肤、肺有侵蚀作用。其他材料——隔膜:燃烧可产生CO、醛、有机酸等;粘合剂PVDFF可与氟、发烟硫 酸、强碱、碱金属发生作用,受热分解产生FH;VDF可与酸反应,受热分解产生HF、EPD可燃烧。产生氟污染。

资源问题:我国钴矿资源短缺,绝大部分依赖进口;锂矿资源禀赋较差,对外依存度高达80%;镍资源对外依存度达57%。

安全问题:废旧动力蓄电池组在一定温度、湿度以及松动等情况下可能引发自然或爆炸;拆解过程不规范,也会造成电解液泄露,短路起火等问题。

 

政策篇


动力电池回收利用相关政策

 

他预计,这些政策将规范梯次利用市场,激励回收行业,控制污染物排放,明确监督管理,构建联动机制。

 

技术篇


废旧锂离子动力电池监控及回收技术

监控:新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台。

储存:储存地点绝缘、封闭、防爆、通风良好;储存环境18-25度;湿度适宜;堆叠高度适宜;合格的搬用工具;配备电气安全消防设施;

远离居民区及附件可能引起火灾区域。

运输:初步检测;分类包装;采用危险货物运输车辆;配备特定消防设备;作业人员持证上岗。具备动力电池防护及应急知识;制定应急预案。

废旧锂离子动力电池梯次利用技术

延长电池使用寿命,提高动力电池全寿命周期的使用价值,若梯次利用过程可实现获利,又可以降低新能源汽车成本,有利于新能源汽车推广。梯次利用电池应用于电能存储,可降低储能工程造价,降低用户用电成本,为电化学储能技术的普及应用实现正反馈。梯次利用符合环境保护4R原则;即recycle(回收)、reuse(再利用)、reduce(减排)、recovery(可恢复),具有良好的经济与社会价值。

梯次利用技术

产业层面:新能源汽车产业贯通性差,单靠车企、电池企业或者电池租赁运营商主动牵头从事动力电池梯次利用的研究都具有较大的难度。电池来源复杂,状态差,区域属性强,不同车企对电池路线、规格测评要求不同,造成了电池型号过多,严重过度分散,电池回收来源广,区域属性强,需集中评估。

技术层面:如何控制退役电池品质,排除安全隐患,需通过大数据追溯平台,准确对退役电池进行系统分析,以此获得能否进入梯次利用市场的大数据。电池一致性成为主要技术问题,需要以动力电池全寿命周期研究为支撑,电池使用过程由车主驾驶习惯,充电方法、温度场均匀性、自然放电差异性等多重因素造成不一致,成为困扰梯次利用项目顺利运行的因素之一。如何全局把握梯次利用临界点,发挥梯次利用电池的最大效用,过早淘汰,造成电池动力特性浪费;过迟淘汰,严重影响电池在车上末期的性能表现,同时导致第二生命严重缩水。退役动力电池剩余价值评估技术,梯次利用商业化的关键,梯级利用的最大价值在于低成本,因此,梯级利用的技术研究一定要以价值准确评估为中心,脱离这个着眼点,很容易使得梯级利用的商业运作步履维艰。

梯次利用技术发展朝向低成本、高安全、长寿命梯次利用技术。

 

废旧锂离子动力电池材料再生利用技术

目前的锂电池回收方法主要有物理法,化学法和生物法。在实际应用中,回收的核心技术主要为火法和湿法两类。回收处理的流程是由预处理、分离处理、回收处理、除杂和再利用过程组成。

 

再生利用技术

国内废旧锂电池回收处理起步较晚,不过得益于电池制造产业尤其是动力电池产业的快速发展,锂电池回收行业正处于快速发展中。大量非正规企业采取无保护气氛下的手工拆解—人工分选处理报废电池,回收其中的有价部件,而赣州豪鹏、格林美、湖南邦普等正规企业,基本采用焙烧热解预处理—机械破碎—物理分离—湿法冶炼复合工艺,对废旧电池进行再生利用。

产业篇


废旧锂电池回收市场-中国

2016年6月,北汽新能源与新乡电池研究院就在北京成立了北京匠芯电池科技有限公司,充分整合行业内市场、技术、材料、电芯、退役电池、分解资源,开展新体系电池开发及梯次利用研究创新。

2017年,北汽新能源又推出“擎天柱计划”,计划到2022年投资100亿元,在全国范围内建成3000座光储换电站,累计投放换电车辆50万辆,梯次储能电池利用超过5GWh。其中,光储换电站将对电池进行梯次利用,作为储能设备为换电站及动力电池提供能源补给。

2018年1月,重庆长安、比亚迪、银隆新能源等16家整车及电池企业与动力电池回收利用大户中国铁塔公司就新能源汽车动力蓄电池回收利用签署战略合作伙伴协议。

2018年4月,上汽集团宣布与宁德时代再次合作,卡位动力电池回收;对此,上汽方面表示,通过合作,双方将利用各自在新能源汽车技术研发、制造、服务方面的优势,推动动力电池回收再利用行业更好更快发展。

2019年初,威马汽车与科陆电子签署动力电池回收利用战略合作协议,双方约定在全国范围内推动梯次电池储能系统应用,并将于后期开展储能项目运营。

资本市场“闻风而动”

以比亚迪、宁德时代、国轩高科、天能动力、中航锂电等为代表的动力电池主流企业。以格林美、湖南邦普、赣州豪鹏、芳源环保、金泰阁、长优实业等为代表的第三方动力电池回收拆解企业。以华友钴业、寒锐钴业、厦门钨业、天赐材料、天齐锂业和赣锋锂业等为代表的锂电材料系。

众多领域的企业纷纷竞逐新风口,布局百亿级的电池回收领域,逐渐形成了三大势力,竞逐蓝海的市场格局。2018年1月  天奇股份通过旗下基金受让金泰阁钴业98%股权,并表示此次投资看中其在废旧锂离子电池回收、处理以及资源化利用方面的行业地位。2019年初,威马汽车与科陆电子签署动力电池回收利用战略合作协议,双方约定在全国范围内推动梯次电池储能系统应用,并将于后期开展储能项目运营。

废旧锂电池回收市场-国外

美国:2019年2月,美国能源部宣布,正式启动阿贡国家实验室电池回收研发中心建设,同时启动锂离子电池回收奖项目,以推动锂基电池中关键材料的回收。美国杜克能源与日本伊藤忠集团展开合作,探究梯次利用在储能电站、家庭能源等领域的应用通用公司与 ABB 公司合作,采集退役电池剩余电量,用于家庭和商业供电。再生利用环节,Retriev Technologies公司对特斯拉 Roadster 纯电动汽车的动力蓄电池组进行再生利用。

日本:2018年3月  日产发布了一款立式街灯,该产品是由日产聆风车型的废旧电池和太阳能供电,不需要依靠电网供电。2018年8月,丰田、日产等日系车企联合宣布计划从10月开始回收、处理报废车的锂离子动力电池。

德国:2015年,戴姆勒与数家公司达成合作,成立专门的合资公司,部署二次利用储能电池装置,旨在提升电池二次利用率及抢占储能电池市场。2017年10月,宝马宣布旧电池储存农场上线,回收旧电池为工厂和当地发电供电。2018年10月,奥迪与德国优美科(Umicore)公司完成了电池回收战略研究合作的第一阶段。2018年10月,宝马与优美科及瑞典电池公司Northvolt共同创建汽车电池回收企业。2019年3月大众计划在德国萨尔茨吉特建立一家电池回收工厂。

韩国:2018年6月,现代汽车已与芬兰能源企业瓦锡兰集团签署合作协议,将共同开发回收电池储能系统,展开全球经营。再生利用环节,SungEel HiTech 公司作为韩国最大的动力蓄电池回收企业,每年处理大量废弃锂离子电池和金属废料,为三星 SDI、LG 化学等电池生产企业提供原材料。

废旧锂电池回收市场预测

市场普遍预计,2018年会迎来第一个动力电池报废小高峰;然而据官方统计的2018年回收数据显示,正规回收企业动力电池回收量仅为5472吨,只占报废动力电池总量的7.4%;实际回收量远低于预期。

2018年~2020年,全国累计报废的动力电池体量将达到12万~20万吨;有更激进的观点认为,到2020年,报废量将达到28万~30万吨。

 

废旧锂电池回收市场预估

产能过剩:不完全统计动力电池回收利用白名单企业,格林美、邦普、赣州豪鹏、华友钴业、光华科技,建设中产能已超过25万吨,已远远超过2020年预测的报废量。

优胜劣汰:行业技术、资本、网络布局竞争加剧,加速行业洗牌。

产业共同体:电池生产企业、汽车生产企业、回收利用企业、材料生产企业、汽车拆解企业、运输企业等紧密合作,回收网络体系形成。


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