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動(dòng)力電池回收之痛

作者:陸三金 來源:建約車評(píng) 發(fā)布時(shí)間:2019-09-30 瀏覽:

中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:9月11日,蘋果發(fā)布了新iPhone 11。新手機(jī)的一個(gè)主要元部件Taptic Engine 100%使用回收稀土制成。雖說目前使用的還不是從自家手機(jī)上回收的稀土,但是蘋果在資源回收上一直都非常積極。

2018年4月,蘋果推出了一臺(tái)名為Daisy的拆解機(jī)器人。Daisy從16年開始服役的Liam機(jī)器人手中,接走了拆解手機(jī)的工作。Daisy能夠以每小時(shí)200部的速度,拆解15種不同的iPhone機(jī)型。

根據(jù)蘋果官方數(shù)據(jù),2018財(cái)年,蘋果轉(zhuǎn)化了超過4.8萬噸電子廢棄物。蘋果的環(huán)境政策和社會(huì)事務(wù)副總裁麗莎·杰克遜在接受媒體采訪時(shí)表示,今年4月以來,蘋果通過“以舊換新”計(jì)劃,已經(jīng)回收了大約900萬臺(tái)iPhone手機(jī)。蘋果的兩臺(tái)Daisy機(jī)器人正在拆解回收其中的100萬臺(tái)舊手機(jī)。

按照蘋果自己給出的表格(見下),100萬臺(tái)手機(jī)僅鈷回收就有望達(dá)到7.9噸。另外,蘋果也表示已經(jīng)將Daisy回收的鈷返回上游產(chǎn)業(yè)鏈,用于制造全新的蘋果電池。

圖片來源:Apple環(huán)境責(zé)任報(bào)告2019

Daisy機(jī)器人聽起來是個(gè)美好的故事,科技創(chuàng)新應(yīng)用于環(huán)保循環(huán)領(lǐng)域,順帶還能帶來經(jīng)濟(jì)效益,一舉多得。

那么現(xiàn)在占據(jù)著鈷、鎳、鋰等有價(jià)金屬的新能源汽車電池回收領(lǐng)域,也這么美好嗎?

“一點(diǎn)都不美好,現(xiàn)在僅僅處于溫飽,我這還算好的,好多沒有穩(wěn)定來料的廠子連飯都不吃上咯,美好的日子已經(jīng)過去了,哎!”建約車評(píng)采訪的一位做拆解回收的業(yè)內(nèi)人士老趙(化名)說。

所謂美好的日子,老趙進(jìn)一步補(bǔ)充說“前兩年,鈷價(jià)高的時(shí)候,‘阿貓阿狗’都能賺錢,現(xiàn)在人家賺夠了,行情又不好,好多人都改行了,剩下我們還在這苦哈哈堅(jiān)持?!?

而穩(wěn)定的來料,一般指的是動(dòng)力電池廠加工過程中產(chǎn)生的廢料、不合格品,并不是現(xiàn)在外界特別關(guān)注的退役動(dòng)力電池?!暗绞褂媚晗薜膱?bào)廢電池沒多少量,靠那點(diǎn)量都得餓死?!崩馅w說。

像老趙這種在城市里做拆解電池生意的,被稱為新時(shí)代“城市淘金人”。他們通過各種手段拿到動(dòng)力電池廢料,然后通過拆解、粉碎、篩選,淘出來的是貨真價(jià)實(shí)的含有價(jià)金屬的電極粉,這些粉就是他們?cè)诔鞘欣锾猿鰜淼牡V。

老趙的同行們大多數(shù)都集中在中國(guó)的深圳。為什么是深圳?老趙說“深圳做消費(fèi)電子電池回收起步早、做的大,動(dòng)力電池回收就延續(xù)了唄。”

而經(jīng)營(yíng)老趙他們這檔子事,被外界稱為“小作坊”。言下之意,并不正規(guī),更不要談環(huán)評(píng)和資質(zhì)。近兩年,由于環(huán)保的壓力和鈷、鋰等金屬價(jià)格不斷下挫,再加上回收企業(yè)產(chǎn)能的擴(kuò)張,“小作坊”們難以為繼?!罢?guī)的企業(yè)都扛不住,除了動(dòng)力電池廠商的下游企業(yè),有穩(wěn)定的來料,其他的活得都不太好?!崩馅w說。

按老趙的話說,大規(guī)模的退役動(dòng)力電池潮還沒有出現(xiàn),這方面的來料還很少。這不禁讓人思忖,媒體、政府、社會(huì)等多方關(guān)注的廢舊動(dòng)力電池,什么時(shí)候才能成為電池回收企業(yè)的有效供給和中堅(jiān)力量?

根據(jù)工信部節(jié)能與綜合利用司司長(zhǎng)高云虎近期表示,截至2019年7月底,我國(guó)新能源車產(chǎn)量累計(jì)超過373萬輛,動(dòng)力蓄電池總裝配量超過176GWh。據(jù)估算,到2020年,退役動(dòng)力蓄電池將達(dá)24GWh。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院也有報(bào)告顯示,僅以拆解回收廢舊動(dòng)力電池中金屬元素的價(jià)值估算,中國(guó)動(dòng)力電池回收市場(chǎng)規(guī)模目前已超過50億元,2020年預(yù)計(jì)將突破100億元,2023年會(huì)達(dá)到250億元的規(guī)模。

各方面的數(shù)據(jù),讓人怎么看,這都是一個(gè)誘人的“城市礦山”,很難讓人不心動(dòng)。

上世紀(jì)八十年代,日本東北大學(xué)教授南條道夫提出“城市礦山”理論。之后,原田幸明對(duì)日本“城市礦產(chǎn)”中金屬儲(chǔ)存量進(jìn)行了測(cè)算,得出來一個(gè)讓人驚掉下巴的數(shù)據(jù),日本多種金屬占世界總儲(chǔ)量的比例較大,如金16%、銀22%、銦30%、銅8%,日本從某種意義上來說屬于“資源大國(guó)”。

中國(guó)沒有相關(guān)的數(shù)據(jù),我們無法知道按照這個(gè)思路,中國(guó)還能不能算是“貧鈷貧鎳”國(guó)。但是,“城市礦山”可能遠(yuǎn)沒有我們想象的那么容易開采。

首先,報(bào)廢電池的收集難題。

9月4日,在“2019年動(dòng)力電池回收與梯次利用年度峰會(huì)”上,工信部節(jié)能與綜合利用司司長(zhǎng)高云虎介紹,目前已有89家汽車生產(chǎn)企業(yè)在全國(guó)設(shè)立了5116個(gè)動(dòng)力蓄電池回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)。

以現(xiàn)在可以回收的電池體量,龐大的回收網(wǎng)絡(luò)只能算是提前布局,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到規(guī)模經(jīng)濟(jì)。

然后是物流問題。新電池生產(chǎn)時(shí),電池廠商一般靠近整車廠,并且規(guī)格統(tǒng)一,運(yùn)輸相對(duì)難度小,成本低,而廢舊電池的物流情況與此截然相反。廢舊電池規(guī)格不統(tǒng)一,需要對(duì)帶電情況做處理,逆向物流成本高、難度大。

所謂逆向物流是指,從客戶手中回收用過的、過時(shí)的或者損壞的產(chǎn)品和包裝開始,直至最終處理環(huán)節(jié)的過程。一般來說,有以下特點(diǎn):

1、逆向物流所產(chǎn)生的時(shí)間、地點(diǎn)及數(shù)量是難以預(yù)見的

2、由于地點(diǎn)較為分散和無序,不可能一次性集中的向接受地點(diǎn)轉(zhuǎn)移

3、參差不齊的運(yùn)輸標(biāo)的,在包裝、運(yùn)輸方面提出了新的考驗(yàn),也降低了效率

汽車召回就是一種逆向物流,看看各家的召回成本,實(shí)在是讓人撓頭。

電池屬于第九類危險(xiǎn)品,嚴(yán)格按照國(guó)家第九類運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸,車輛必須要有九類運(yùn)輸資質(zhì),駕駛員和押運(yùn)員也必須有從業(yè)資格證。如果再加上包裝要求,老趙坦言,“這個(gè)包裝和運(yùn)費(fèi)就直接把這一單的利潤(rùn)全部吃光?!?

最后,回收企業(yè)拿到廢舊電池之后,需要把電池包拆解成模組,模組再到電芯。因?yàn)楦麟姵貜S家型號(hào)不一樣,可以稱得上千差萬別,很難做自動(dòng)化拆解,一般是人工拆解,效率不高。

“關(guān)鍵是現(xiàn)在電池質(zhì)量越做越好,我們拆起來越來越費(fèi)勁。”老趙認(rèn)為電池拆解只會(huì)越來越頭疼,“上游的動(dòng)力廠商很少在生產(chǎn)就考慮到拆解,為拆解做設(shè)計(jì),他們一般都不考慮我們的感受。”

報(bào)廢動(dòng)力電池在回收處理前也必須進(jìn)行充分的放電處理,將殘余電量釋放,一般常用的方法有導(dǎo)電鹽放電、低溫放電、穿孔放電。低溫需要用液氮,使電池失去活性,但成本較高,回收企業(yè)一般不采用。導(dǎo)電鹽放電、穿孔放電是常用的放電手段。

圖片來源:ofweek新能源汽車網(wǎng)

動(dòng)力電池經(jīng)使用后,電解液成糊狀,很難使用機(jī)器設(shè)備將電池內(nèi)芯完好的分離成正負(fù)極片和隔膜?;厥掌髽I(yè)一般會(huì)進(jìn)行電芯單體無害化處理,拆解破碎,篩選后得到正極粉、負(fù)極粉等。

“打極粉也有很有學(xué)問,如果控制不好溫度,很有可能會(huì)誘發(fā)爆炸?!崩馅w說

完成拆解粉碎后,再利用濕法冶金技術(shù),使用大量的化學(xué)試劑,提取其中鎳、鈷、鋰等金屬鹽資源。

以上的難題還僅限于成本和效率問題,更讓人崩潰的是電池回收如果處理稍有不慎,還會(huì)有二次污染的危險(xiǎn)。

電池中的電解液溶質(zhì)六氟磷酸鋰(LiPF6)屬于有毒物質(zhì)且易潮解,受熱到60度時(shí)便會(huì)開始分解成五氟化磷(PF5),而且LiPF6極易與空氣中的水分發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生氟化氫氣體(HF),PF5和HF均為劇毒氣體。另外,溶劑如果處理不好也會(huì)造成水污染。

有價(jià)金屬提取所使用的濕法冶金,會(huì)用到大量強(qiáng)酸,產(chǎn)生大量高鹽高COD、氨氮排放,當(dāng)我問到環(huán)保問題時(shí),老趙表示“污染肯定是避免不了的,正規(guī)企業(yè)還是能控制在范圍之內(nèi)的。”

圖片來源:儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)

即使會(huì)出現(xiàn)如上的規(guī)模不經(jīng)濟(jì)和環(huán)境不經(jīng)濟(jì)(也稱外部不經(jīng)濟(jì)或社會(huì)不經(jīng)濟(jì)),中國(guó)目前仍然是世界上動(dòng)力電池回收做的比較好的國(guó)家之一。

不,沒有之一。

來自倫敦的一個(gè)研究咨詢公司Circular Energy Storage在一份報(bào)告中指出,2018年全球一共回收了9.7萬噸鋰離子電池,這些電池的壽命超過50%,回收率達(dá)到了報(bào)廢電池的50%以上。其中,中國(guó)約為6.7萬噸,韓國(guó)為0.18萬噸。

調(diào)查報(bào)告稱,中國(guó)有30多家公司回收電池廢料和二次生產(chǎn)。這些公司采用的技術(shù)幾乎都是濕法冶金技術(shù),并生成硫酸鈷、硫酸鎳或碳酸鋰等產(chǎn)品,而一些公司也在使用回收工藝生產(chǎn)NCM電池或NCA電池正極。

世界范圍內(nèi),回收動(dòng)力電池沒有人比中國(guó)人更有經(jīng)驗(yàn)。

顯而易見,英國(guó)人的報(bào)告并沒有包含中國(guó)廣大的“小作坊”,而應(yīng)該是僅包含了合規(guī)企業(yè)。

2017年1月,我國(guó)出臺(tái)《生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度推行方案》,明確了廢舊動(dòng)力電池回收的責(zé)任主體是動(dòng)力電池廠商及整車廠商。

2018年7月,工信部發(fā)布電池回收白名單,首批企業(yè)有:衢州華友鈷新材料有限公司(衢州華友)、贛州市豪鵬科技有限公司(贛州豪鵬)、荊門市格林美新材料有限公司(格林美)、湖南邦普循環(huán)科技有限公司(湖南邦普)、廣東光華科技股份有限公司(光華科技)。

白名單的五大企業(yè),除了邦普循環(huán),在“小作坊”老趙們的眼中,也略顯尷尬。

首先,成本高。大企業(yè)在環(huán)保、設(shè)備、廠房、人員等方面投入不菲,而各項(xiàng)開支需要一定的規(guī)模才能攤的平。

其次,攤子鋪的大。不同于動(dòng)力電池企業(yè)靠近主機(jī)廠的布局模式,動(dòng)力電池回收企業(yè)因?yàn)楣┙o分散,且電池運(yùn)輸?shù)膹?fù)雜性及運(yùn)費(fèi)較高,需要在全國(guó)的主要電動(dòng)車市場(chǎng)布局。

最后,目前廢料和退役電池的供給遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能匹配其產(chǎn)能,導(dǎo)致回收業(yè)務(wù)出現(xiàn)虧損。

“這個(gè)行業(yè)有一些專門炒廢料的‘二道販子’,他們拿到電池廠商的廢料之后再加價(jià)賣給我們,正規(guī)企業(yè)開工難的時(shí)候也得找他們買。“老趙說。

“就算是退役電池,截胡的也不少,好多人會(huì)拿來做梯次利用,甚至拆掉做小型車,賣到非洲去?!?

“邦普有寧德時(shí)代的來料,情況和其他公司不一樣啦。”

老趙的話不禁讓人疑惑,如果電池回收這個(gè)行業(yè)真的有那么不堪,這么多企業(yè)特別是大企業(yè)們?yōu)槭裁催€有動(dòng)力做這件事呢?

如果要起底回收這個(gè)行業(yè),還真的有一家標(biāo)桿企業(yè)。這家企業(yè)在拿破侖時(shí)代就已經(jīng)存在,經(jīng)過200多年,歷久彌新。

比利時(shí)優(yōu)美科,是全球最大的金屬回收企業(yè),并從2011年開始涉及正極材料生產(chǎn)。其主營(yíng)業(yè)務(wù)為汽車催化劑和正極材料,這兩個(gè)產(chǎn)品都可以從廢舊材料中提取原材。

優(yōu)美科在2018年回收利用材料在原材料中占比已經(jīng)達(dá)到了58%。2018年其營(yíng)收33億歐元,72%營(yíng)收來自新能源材料和回收業(yè)務(wù),回收業(yè)務(wù)占比46%。從比例上看,優(yōu)美科的業(yè)務(wù)真正實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)到回收的閉環(huán),這是中國(guó)企業(yè)一直期望達(dá)到的。

中國(guó)有一家企業(yè)曾經(jīng)以優(yōu)美科為對(duì)標(biāo)對(duì)象,叫格林美。格林美在2012年提出“做中國(guó)的開采城市礦山的優(yōu)美科”的戰(zhàn)略口號(hào)。

格林美號(hào)稱是全球最大的三元前驅(qū)體制造企業(yè)、全國(guó)第一的貴金屬循環(huán)利用企業(yè)。2018年其營(yíng)收達(dá)到了138.78億,其中再生資源板塊業(yè)務(wù)占比為12.42%。而電池回收作為再生資源板塊的子模塊,具體營(yíng)收數(shù)據(jù)在財(cái)報(bào)中并沒有體現(xiàn)。

再生資源的毛利率也是其各個(gè)板塊中最小的,為13.69%。同時(shí),再生資源業(yè)務(wù)還涉及到依據(jù)財(cái)綜[2012]34號(hào)辦法的拆解基金補(bǔ)貼,2019年6月底,格林美財(cái)報(bào)上這項(xiàng)補(bǔ)貼的期末余額顯示為8.63億,年末賬齡為3年以內(nèi)。

盡管回收業(yè)務(wù)還未到大規(guī)模盈利階段,但是格林美投資產(chǎn)能的決心依舊不小。格林美已建成武漢、荊門、無錫三條廢舊動(dòng)力電池包綠色拆解線,可年處理廢舊動(dòng)力電池包25萬套。

2012年至2105年,我國(guó)新能源汽車銷量分別為1.2萬輛、1.76萬輛、7.47萬輛和33.1萬輛。2016年50.7萬輛,2017年77.7萬輛,2018年125.6萬輛。

按照5年報(bào)廢期計(jì)算,明年理論上潛在的報(bào)廢規(guī)模在33.1萬輛左右,而格林美一家的產(chǎn)能就基本上可以做到全覆蓋。

更不要談,國(guó)內(nèi)還有這么多的合規(guī)企業(yè)以及“小作坊”,動(dòng)力電池回收企業(yè)產(chǎn)能目前已經(jīng)過剩。

我國(guó)規(guī)定電池回收責(zé)任主體是主機(jī)廠和動(dòng)力電池廠,但因?yàn)榇蠖鄶?shù)主機(jī)廠不具備制造電芯的能力。所以在電池拆解回收再利用上,主機(jī)廠既沒有優(yōu)勢(shì),也沒有業(yè)務(wù)協(xié)同效應(yīng)。

車企通常授權(quán)給電池企業(yè)或者第三方回收企業(yè)的方式回收廢舊電池。動(dòng)力電池廠最了解電池構(gòu)造,具備動(dòng)力電池拆解回收的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。同時(shí),也可以和其電池材料業(yè)務(wù)做上下游協(xié)同。

論回收能力和協(xié)同效應(yīng),其次就是電池材料廠商,特別是正極材料企業(yè),正極材料天天和各種金屬打交道,具備提取金屬的工藝技術(shù)。另外,三元鋰電池的正極回收材料可以很高效的制作三元前驅(qū)體,前驅(qū)體是制作正極材料的重要前置材料。

前驅(qū)體可以直接影響正極材料的性能,但是前驅(qū)體制造的代價(jià)也是非常高昂的。

“一噸產(chǎn)品有二十噸的廢水,現(xiàn)在前驅(qū)體制造商都上環(huán)保水處理系統(tǒng)了,不然哪都不讓做。”一位正極材料業(yè)內(nèi)人士說,“一萬噸前驅(qū)體的水處理系統(tǒng)成本有3、4千萬,這是個(gè)不小的環(huán)保成本?!?

前驅(qū)體可能是從電池材料到電池包的制造過程中最污染的環(huán)節(jié)之一,再加上電池回收的潛在污染,基本上帶有前驅(qū)體生產(chǎn)的企業(yè)都不被當(dāng)?shù)厥忻袼鶜g迎。

圖片來源:荊門社區(qū)網(wǎng)

9月12日,長(zhǎng)期受困于多家工業(yè)化工企業(yè)造成的空氣污染和化工污染,格林美所在的荊門市打響了污染防治“百日攻堅(jiān)”戰(zhàn)。

2018年7月3日,工信部節(jié)能司發(fā)布《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》。管理規(guī)定指出,按照相關(guān)要求建立“新能源汽車國(guó)家監(jiān)測(cè)與動(dòng)力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺(tái)”,對(duì)動(dòng)力蓄電池生產(chǎn)、銷售、使用、報(bào)廢、回收、利用等全過程進(jìn)行信息采集,對(duì)各環(huán)節(jié)主體履行回收利用責(zé)任情況實(shí)施監(jiān)測(cè)。

2019年9月11日,工信部對(duì)《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)之難》開始征求意見。

隨著相關(guān)部門政策法規(guī)愈加完善、環(huán)保及補(bǔ)貼機(jī)制的健全,相信我們的電池企業(yè)都可以實(shí)現(xiàn)格林美的slogan“資源有限循環(huán)無限”。

打開蘋果網(wǎng)站,環(huán)境責(zé)任里赫然寫著兩行大字“真正創(chuàng)新的產(chǎn)品,只影響世界,不影響地球?!?

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