动力电池回收行业前景(电池回收行业现状与前景)

随着这几年电动车的普及,市场占有率也在不断提升。前几年的一批新能源汽车动力电池也到了更新换代的时间窗口了。未来新能源份额不断提高,动力电池回收行业的红利会持续放大。潜在的投资机会各大公司也在争相布局。

日前举办的世界动力电池大会上,宁德时代董事长表示,电池不同 于石油,石油用了后就没有了,电池里面绝大部分材料都是可以循环利用 的。以宁德的邦普为例,对镍钴锰的回收率已经达到了99.3%,锂的回收利用率也达到了90%以上。

在大会上,工业和信息化部副部长张云明也表示,我国已初步建立了动力电池的回收再利用体系,未来将进一步健全回收利用体系,加快制定回收利用管理办法,加快培育一批梯次利用和回收再生的相关企业。

对于目前动力电池回收行业中存在的乱象,有关部门也开始加强监管。截至目前,工信部已累计公布了三批符合《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,俗称行业 “白名单”,正规军已扩容至47家。

今年以来,工信部已经多次提及将健全动力电池回收利用体系。可以预见的是,随着相关政策逐步完善、退役电池数量提升,正规企业能依靠规模效应享受到合理利润,行业格局自然会逐渐清晰

新能源汽车动力电池的平均寿命一般被认为是5-8年,“十四五”期间动 力电池将进入退役高峰期。

动力电池回收行业前景(电池回收行业现状与前景)

作为全球最大的新能源汽车市场,中国势必成为最大的动力电池回收市场。据赛迪顾问数据,中国自2018年开始进入动力蓄电池大规模退役期,2020年有25.6GWh的动力蓄电池退役,2025年动力蓄电池退役将达174.2GWh(约200万吨),为2020年的6.8倍,复合增长率将达到58.2%。动力锂电池的回收利用将决定着新能源产业链的高效循环和可持续发展。未来随着环保要求提升,加之锂资源约束,废旧锂电池回收是一项必要工作,锂电回收领域或将迎来千亿市场规模。

政策正在完善

2017年2月,工信部、科技部、环保部等七部门发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》。2018年7月,工信部、科技部等七部门联合印发《关于做好新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作的通知》,决定在京津冀地区、山西、上海、江苏、浙江、安徽、广东等17个地区及中国铁塔开展新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作。2020年3月,工信部发布《工业节能与综合利用工作要点》,推动新能源汽车动力蓄电池回收利用体系建设。

今年年初,《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法》发布,鼓励采用先进适用的工艺技术及装备,对废旧动力蓄电池优先进行包(组)、模块级别的梯次利用;鼓励梯次利用企业研发生产适用于基站备电、储能、充换电等领域的梯次产品。鼓励采用租赁、规模化利用等便于梯次产品回收的商业模式。

动力电池回收行业前景(电池回收行业现状与前景)

磷酸铁锂电池的梯次利用和拆解回收

废旧电池的梯次利用是指动力电池在达到设计使用寿命时,通过修复、改装或再制造等方法使其能够在合适的工作位置继续使用的过程,而这个过程一般是同级或降级的应用形式。

废旧电池的拆解回收是指通过化学、物理或生物手段拆解废旧电池并回收其中的可利用资源。

废旧磷酸铁锂动力电池回收后先梯次利用,后拆解回收,将最大化电池的 退役后价值。

动力电池的性能会随使用次数的增加而衰减,但当动力电池不能达到电动汽车的使用标准而退役时,其性能(电池容量)往往只下降到原性能的80%。在电池性能仍维持在80%-20时,退役的动力电池可以经过相关的检测评价依次用于低功率电动车、电网储能、家庭储能领域。而当电池性能下降至 20%时,可以对其进行报废处理。

磷酸铁锂电池的梯次利用和拆解回收

拆解回收的主流方法基本上属于化学法,包括三种处理工艺,火法处理、湿法处理、电极修复再生。

火法处理是一种比较初级的废物处理方法,主要原理是将电池拆解或破碎后高温焚烧使电池内的有机物氧化分解,电极材料和包装材料中的金属元素转变为稳定的金属氧化物,然后再进行分离回收。

湿法处理工艺的相关研究开展较多,主要原理是利用酸液和碱液将电极材料溶解,然后在液相中实现各元素的分离和提纯。

电极修复再生工艺是近些年兴起的处理工艺,将废旧锂离子电池中的电极材料拆解分离,使用电化学或物理化学等方法处理,恢复其受损的结构、电化学性能,使得材料可以再次用于使用场合或作为制备新的电极材料的前驱体

动力电池回收行业前景(电池回收行业现状与前景)

三元电池正极材料回收与再生

技术路线主要分为以下两种形式:

物理修复再生,对只是失去活性锂元素的三元正极材料,直接添加锂元素并通过高温烧结进行修复再生;对于严重容量衰减、表面晶体结构发生改变的正极材料,进行水热处理和短暂的高温烧结再生;

冶金法回收,主要有火法、湿法、生物浸出法三种方式。

其中,火法耗能高,会产生有价成分损失,且产生有毒有害气体;生物浸出法处理效果差,周期较长,且菌群培养困难;

相比之下,湿法具有效率高、运行可靠、能耗低、不产生有毒有害气体等优点,因此应用更普遍。

三元电池正极材料回收与再生

宁德时代控股子公司“邦普循环”,创立于2005年,打造了上下游优势互补的电池全产业链循环体系,通过独创的定向循环技术,在全球废旧电池回收领域率先破解了“废料还原”的行业性难题,电池产品核心金属材料总回收率达到99.3%以上。

截至2022年3月,公司已在全国范围内设置131个回收网点,这些网点直接对接车企销售售后服务网络,从而可以部分解决车企回收网点的短板。

在资源回收技术上,邦普对废锂电池进行破碎、热解、粉碎及反复筛分磁选等全自动化预处理后得到含镍、钴的精料,然后经过一系列化学除杂等工艺生成特定形状的三元材料前驱体(镍氢锰氢氧化物)。而三元前驱体与碳酸锂按一定比例配比均匀混合,在氧气氛围下,进行分段程序升温热处理,控制烧结温度和时间,从而得到镍钴锰酸锂材料。

动力电池回收行业前景(电池回收行业现状与前景)

电解液回收与再生

由于电解液本身为液态,并吸附在隔膜及电极活性物质中,同时其挥发性较大,而且还存在回收率不高和废液废气二次污染等问题,因而电解液的回收技术难度大,回收成本较高。 目前处理废旧锂离子电池电解液的绝大多数方法还处于实验室阶段,多为手工操作,应用于生产则还需研发相应的大型自动化处理设备。

负极材料回收与再生

现阶段回收的负极材料再利用方向主要是制备石墨烯或新的电池材料,但大多停留于研究阶段,难以在工业上大规模应用,仍需开发新技术以实现其经济价值。部分回收方法对环境污染严重,或回收所得石墨纯度不高,仍需开发更环保、更高效的回收工艺。

行业的商业模式

1)动力电池企业回收商业模式,以动力电池生产企业为主导,卡位“回收处理”,提高原料的上游议价能力,降低电池生产成本,成为该类商业模式的源动力。国内代表性的企业有宁德时代、比亚迪、国轩高科等。

2)锂电材料企业回收商业模式,以锂电材料企业为主导,通过回收废弃电池中的关键金属资源,从而形成产业闭环与降本空间,成为该类商业模式发展的源动力。许多三元前驱体企业均在动力电池回收领域有所布局,如光华科技、格林美、邦普、华友钴业、厦门钨业,中伟股份、赣锋锂业等企业也都具备了废旧动力电池的回收处理技术。

3)梯次利用商业模式的代表企业为中国铁塔。作为第三方企业,其主业并非电池以及电池回收业务,但是其主营业务类型与动力电池回收的梯次利用有比较好的契合点,例如,中国铁塔既是退役电池的消费者,也是退役电池的回收者。

投资建议

锂电回收有助于弥补上游资源、特别是锂资源供给缺口,锂电回收市场空间及发展前景广阔。

版权声明:千度导航 发表于 2022年9月23日 00:31。
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