中國儲能網(wǎng)訊:近日,2018電池材料峰會在浙江杭州隆重召開,近百位國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)負責(zé)人濟濟一堂,共同探討新能源政策的實施對電池原料市場供需及走勢的影響。桑德集團旗下湖南鴻捷新材料有限公司總經(jīng)理趙超應(yīng)邀參會,并以《動力電池回收市場發(fā)展分析》為題做主旨演講。他在發(fā)言中,對新能源汽車行業(yè)現(xiàn)狀以及當(dāng)前電池回收的模式與癥結(jié)等進行了分析,并結(jié)合實例對桑德集團動力電池回收與資源循環(huán)利用業(yè)務(wù)進行了解讀。
動力電池回收背景概況
近年來,國內(nèi)新能源汽車持續(xù)走強。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2017年我國新能源汽車全年銷量77.7萬輛,同比增長53.3%,連續(xù)三年銷量全球第一;其中,純電動汽車銷售65.2萬輛,同比增長59.6%;2018年1~5月新能源乘用車零售累計銷量27.5萬輛,同比增長147.0%。
隨之而來的是國內(nèi)動力電池裝機量的增長。趙超介紹,2017年全年中國動力電池裝機量約36.2GWh,其中,磷酸鐵鋰電池占比50%,三元鋰電池占比45%,錳酸鋰電池占比4%,鈦酸鋰電池占比1%?!?011~2017年三元電池裝機量及占比總體呈上升趨勢,其中2016年受政府暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣目錄影響,三元電池裝機占比有所下降?!?
回收市場規(guī)模及預(yù)測
“新能源汽車激增,電池市場增量明顯,那么可曾想過這些電池報廢后如何處理?”趙超說,動力鋰電池的使用壽命一般為3~5年,考慮到2015年以前的動力電池尚處于發(fā)展初期,因此將2012~2014年動力電池使用壽命按3年測算,2015~2017年生產(chǎn)電池按第3年退役70%,第4年退役剩余30%測算。同時,根據(jù)新能源汽車行業(yè)發(fā)展特點和動力電池正極材料技術(shù)路線演變趨勢,假設(shè)不同年份不同材料類型的動力電池裝機量占比。
趙超預(yù)計,以此推算,動力電池中的主要材料鎳、鈷、錳、鋰的回收將在2018年出現(xiàn)快速增長,2020年將實現(xiàn)井噴,僅動力電池中鎳鈷錳鋰金屬的回收價值就有望達到50億元市場規(guī)模。
商業(yè)模式與國內(nèi)回收布局
趙超介紹,由于市場方興未艾,當(dāng)前國內(nèi)動力電池回收無論從模式還是到布局,均處于初級階段。
他說:“目前的回收模式主要有兩種,一種是動力電池生產(chǎn)商回收模式,另一種是第三方為主體的動力電池回收模式。”
前一種模式主要是動力電池生產(chǎn)商利用電動汽車生產(chǎn)商的銷售網(wǎng)絡(luò),以逆向物流的方式回收廢舊電池;消費者將報廢的電池交回附近的電動汽車銷售服務(wù)網(wǎng)點,依據(jù)電池生產(chǎn)商和電動汽車生產(chǎn)商的合作協(xié)議,電動汽車生產(chǎn)商以協(xié)議價格轉(zhuǎn)運給電池生產(chǎn)企業(yè),由其進行專業(yè)化的回收處理,電池生產(chǎn)商可以繼續(xù)利用回收的金屬材料生產(chǎn)新電池。
第二種模式是第三方通過自建回收網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)物流體系,負責(zé)回收委托企業(yè)售后市場生產(chǎn)的廢舊動力電池,之后運回回收處理中心,進行專業(yè)化的回收處理;在電動汽車最終報廢進入汽車拆解企業(yè)后,汽車拆解企業(yè)可以將廢舊動力電池銷售給第三方回收企業(yè)。
趙超介紹,從當(dāng)前市場布局來看,動力電池回收企業(yè)大致可以分為五大類:鋰電材料系、動力電池系、整車廠、傳統(tǒng)第三方回收企業(yè)以及新興回收企業(yè)。
關(guān)于電池的梯次利用情況,趙超指出,當(dāng)前國內(nèi)主要鋰電廠商均有布局,其中桑德集團于2017年7月與北京市順義區(qū)人民政府簽署“桑德新能源智能化產(chǎn)業(yè)項目”入?yún)^(qū)協(xié)議,投資57億元在北京順義區(qū)新建電池芯、PACK、梯次利用工廠;而對于當(dāng)前國內(nèi)電池再生利用項目的實施情況,趙超介紹,桑德集團廢舊電池資源化項目位于邵陽經(jīng)開區(qū),項目投資10億元,占地400畝,廢舊電池回收處理規(guī)模為10萬噸/年。
回收工藝技術(shù)及成本對比分析
趙超介紹,目前主流的電池回收技術(shù)有三種,即干法回收技術(shù)、濕法回收技術(shù)與生物回收技術(shù)。
干法回收是指不通過溶液等媒介,直接實現(xiàn)材料或有價金屬的回收方法,是實現(xiàn)金屬的分離回收初步階段。方法有兩種:機械分選法、高溫?zé)峤夥āC械分選法是利用電池不同組分的密度、磁性等物理性質(zhì)的不同,采取破碎、篩分等手段將電池材料粗篩分類,實現(xiàn)不同有用金屬的初步分離回收的目的。高溫?zé)峤夥ㄖ饕ㄟ^高溫焚燒分解去除粘結(jié)劑,使材料實現(xiàn)分離。
濕法回收是以各種酸堿性溶液為轉(zhuǎn)移媒介,將金屬離子從電極材料中轉(zhuǎn)移到浸出液中,再通過離子交換、沉淀、吸附等手段,將金屬離子以鹽等形式從溶液中提取出來。方法有濕法冶金、化學(xué)萃取法、離子交換法等。濕法冶金是將廢棄電池破碎后,用合適的化學(xué)試劑選擇性溶解,分離浸出液中的金屬元素。萃取法是利用某些有機試劑與要分離的金屬離子形成配合物,然后利用適宜的試劑將金屬分離出來。離子交換法則利用離子交換樹脂對要收集的金屬離子絡(luò)合物的吸附系數(shù)的不同來實現(xiàn)金屬分離提取。
生物回收技術(shù)主要是利用微生物浸出,將體系的有用組分轉(zhuǎn)化為可溶化合物并選擇性地溶解出來,得到含有效金屬的溶液,實現(xiàn)目標(biāo)組分與雜質(zhì)組分分離,最終回收鋰等有價金屬。
桑德集團在廢舊電池循環(huán)再生的過程中,通過采用先收鋰、后回收鈷鎳的回收新工藝,大大提高了鋰的回收率。同時,趙超也指出,廢舊動力電池再生過程的成本主要包括:原材料成本、輔助材料成本、燃料動力成本、設(shè)備維護成本、環(huán)境處理成本、人工成本等。其中,隨著液堿等輔料成本的不斷上漲,輔料成本占比在不斷增大。
桑德動力電池回收布局與愿景
桑德集團成立于1993年,從最初的工業(yè)水處理領(lǐng)域切入,現(xiàn)已成長為國家重點骨干環(huán)保企業(yè)和國家重大專項研究課題的承擔(dān)企業(yè)。業(yè)務(wù)覆蓋水資源、水生態(tài)、固廢處理、環(huán)衛(wèi)、再生資源、新能源、環(huán)境規(guī)劃影響評價、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。
趙超介紹,桑德近年來重點布局新能源產(chǎn)業(yè),已形成涵蓋電池材料、電池系統(tǒng)、梯次利用、電機、電機控制器、電池管理系統(tǒng)、電池云平臺、儲能市場投資與運營、智慧出行、電池系統(tǒng)回收與再生等新能源閉環(huán)生態(tài)鏈。
由中國環(huán)保領(lǐng)軍企業(yè)桑德集團投資成立的湖南鴻捷新材料有限公司,是專業(yè)提供鋰電池回收及綜合利用解決方案的綜合服務(wù)商。公司致力于廢舊電池等有色金屬廢料回收與循環(huán)再造、鋰電池基礎(chǔ)性原材料生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、新能源技術(shù)推廣以及再生資源綜合利用,通過獨有的“高收率有價金屬再生技術(shù)”、“多方位綠色制造技術(shù)”,實現(xiàn)從廢舊電池到高端動力電池材料的循環(huán)產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。
“當(dāng)前,鴻捷公司年處理能力10萬噸廢舊電池,約15~20萬輛純電動乘用車規(guī)模,南方已經(jīng)在湖南邵陽建設(shè)生產(chǎn)基地,北方基地也正在選址籌建中?!壁w超說,湖南鴻捷新材料有限公司充分發(fā)揮桑德新能源產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢,打造高度協(xié)同的梯次利用及再生產(chǎn)業(yè),可服務(wù)對象包括整車報廢、電池退役等,著力構(gòu)建梯次利用與再生產(chǎn)業(yè)生態(tài)布局。
趙超表示,未來,桑德將積極建設(shè)電池回收行業(yè)智慧工廠,在生產(chǎn)中引入智能化、分布式生產(chǎn)系統(tǒng),結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)及立體倉式車間物流等前沿理念,力爭在2019~2020年,打造出行業(yè)首座智慧工廠,實現(xiàn)生產(chǎn)智能化,產(chǎn)品智能化。
同時,打造行業(yè)領(lǐng)先的“互聯(lián)網(wǎng)+”電池云平臺。加大在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)上的投入,打造更加生態(tài)、開放的電池云平臺,更好地為電池生產(chǎn)廠家、電動汽車生產(chǎn)廠家、電動汽車消費者、電池回收方、電網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)鏈用戶服務(wù)。
最終,桑德將通過打通電池回收環(huán)節(jié),將新能源產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)連接成閉環(huán),實現(xiàn)各環(huán)節(jié)利益共享,同時以開放的姿態(tài)與新能源行業(yè)上下游積極展開合作,從而為新能源行業(yè)的綠色、可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。