王振麟
數(shù)年時間,中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展靠著新能源汽車已然實現(xiàn)“彎道超車”。數(shù)據(jù)顯示,中國新能源汽車連續(xù)九年領跑全球,2023年產(chǎn)銷分別完成958.7萬輛和949.5萬輛。
但在新能源汽車產(chǎn)銷高增長的背后,一個問題卻日益凸顯——退役動力電池的回收處理。特別在新能源汽車及儲能電池的大規(guī)模生產(chǎn)背景下,中國企業(yè)對制造動力電池的原材料進口依賴度很高,這導致鋰、鈷、鎳、錳等原材料價格都有不同程度上漲。
動力電池回收,不僅具有生態(tài)價值,同時兼具市場價值。如今在新能源汽車整車制造、新能源電池等重點環(huán)節(jié),不少城市憑借先發(fā)優(yōu)勢已經(jīng)聚集起厚重的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,頭部格局已經(jīng)基本成型。而隨著新能源汽車產(chǎn)銷高增長階段的到來,動力電池回收正作為全新的賽道浮出水面,并被稱為新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的“最后一公里”。
當機遇閃現(xiàn)而來的時候,青島也正用創(chuàng)新探索自己的差異化發(fā)展路徑,以此踏準這一條充滿時代感的賽道。
“金山”與“掘金者”
依據(jù)中國現(xiàn)行的《機動車強制報廢標準規(guī)定》,新能源私家車在行駛里程達到60萬公里,建議執(zhí)行報廢處理。對于運營車輛,則依據(jù)車型大小設定了相應的強制報廢年限。
據(jù)東亞前海證券研報顯示,以5年使用壽命為基準,中國預計在2030年將有大量的退役動力電池需要報廢處理,總計規(guī)模將達到237.3萬噸。其中,磷酸鐵鋰電池將占據(jù)153.1萬噸,而三元電池則將達到84.2萬噸。
而據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)預測,到2025 年,中國需要回收的廢舊電池容量將達到96萬噸,2025年通過回收動力電池可再生的鋰、鈷、鎳、錳資源量分別約占相應需求量的 27.7%、55.5%、28.7%、47.9%。
預計到2030年,動力電池回收的市場規(guī)模將達到1074.3億元。
廢舊動力電池像一座巨大的“城市礦山”,背后蘊含著巨大的經(jīng)濟價值。而這座“金山”,吸引了眾多“掘金者”前來。
格林美作為首批“掘金者”,從二十多年前便早已深耕電池回收領域,到如今已發(fā)展成為行業(yè)龍頭,一家市值300多億元的上市企業(yè)。
而寧德時代,這位新能源電池制造行業(yè)的“寧王”。自2015年起便進入到動力電池回收領域,通過收購邦普循環(huán),順勢切入了動力電池產(chǎn)品梯次利用及回收產(chǎn)業(yè)鏈,成功構建起“電池生產(chǎn)—使用—梯次利用—回收與資源再生”的產(chǎn)業(yè)閉環(huán),進而為其提高對上游原料商的議價能力、降低動力電池生產(chǎn)成本創(chuàng)造了空間。
億緯鋰能、國軒高科等新能源電池制造商也積極布局電池回收。它們在確保制造原材料的穩(wěn)定供應同時,進一步延鏈、強鏈。
如今,電池回收已成為新能源電池產(chǎn)業(yè)降本增效的重要途徑之一。
而與新能源電池產(chǎn)業(yè)息息相關的材料企業(yè)、汽車企業(yè)以及節(jié)能環(huán)保企業(yè)等也加入到動力電池回收的大軍中。據(jù)中商情報網(wǎng)和東北證券提供的數(shù)據(jù),2018年,中國注冊的動力電池回收相關企業(yè)數(shù)量為2000余家。而到2022年,這一數(shù)字迅速攀升至3.8萬家。截至2023年9月,中國已有超過11.2萬家企業(yè)注冊“電池回收”。
可以說“金山”之上,人頭攢動。
“車不同軌,書不同文”
動力電池回收受到了市場的廣泛關注,而相關政策也在積極推進。國家發(fā)改委在2021年的《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》中明確提出了廢舊動力電池循環(huán)利用的發(fā)展方向,并將其列為五大重點工程和六大重點行動之一。
為了推動新能源汽車行業(yè)的健康有序發(fā)展,自2018年開始,工信部已陸續(xù)公布多批符合《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》的企業(yè)白名單。這些被列名的企業(yè),以“正規(guī)軍”的身份,參與電池梯次利用和再生利用工作,成為汽車制造廠和電池生產(chǎn)企業(yè)在項目招標過程中的重要考量因素。
2024年1月17日,工信部公布了第五批符合《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》的企業(yè)白名單,共有來自21個?。▍^(qū)、市)的68家企業(yè)入選,其中山東省企業(yè)有壽光市德龍再生資源、山東希格斯新能源、北辰先進循環(huán)科技(青島)以及山東中慶環(huán)保科技共4家。
至此,國內(nèi)廢舊動力蓄電池綜合利用白名單企業(yè)總數(shù)達到了156家。但在這個數(shù)字背后,全國有超過11.2萬家企業(yè)注冊“電池回收”。
“這暴露出目前一個行業(yè)問題:那就是在‘正規(guī)軍之外,存在著大量‘小作坊從事電池拆解業(yè)務。這些‘小作坊不僅缺乏相關資質(zhì)與監(jiān)管,還會存在非常大的安全隱患和環(huán)境污染風險?!碧炷芸毓杉瘓F董事長張?zhí)烊卧谝淮尾稍L中說道。
與合規(guī)企業(yè)相比,“小作坊”有自己的電池來源,它們回收工藝大多簡單粗暴,以犧牲環(huán)境為代價謀取低成本,獲得高利潤。這對為保證回收效率及環(huán)保合規(guī),在廠房、設備、環(huán)保處理、數(shù)字化等多方面投入較高成本的合規(guī)企業(yè)來說,顯然難以與之正面公平競爭。
“大致估算下來,流向白名單企業(yè)的退役電池不到四分之一,有近乎四分之三的廢舊電池被‘小作坊消化?!庇行袠I(yè)內(nèi)人士表示。
然而廢舊動力電池回收行業(yè)的問題僅有這一個嗎?
“回收再利用產(chǎn)業(yè)目前尚處于發(fā)展初級,其主要原因之一是業(yè)內(nèi)電池容量檢測、拆解回收等工序的自動化程度尚未達到較高水平,因此,在很大程度上仍依賴于人力操作。”北辰先進循環(huán)科技(青島)有限公司(以下簡稱北辰循環(huán))的創(chuàng)始人、董事長張濤告訴記者。
自動化程度不高的原因在于,當前各家動力電池企業(yè)為占據(jù)市場高地,不斷進行技術迭代,研發(fā)出更多新型號。即使是同一家動力電池生產(chǎn)企業(yè),同一客戶的不同車型所用的動力電池的尺寸、外形等也各不相同。
可以說是“車不同軌、書不同文”。
雖然2017年國家發(fā)布了《電動汽車用動力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》(GB/T 34013-2017)推薦性國家標準,規(guī)定動力電池一共有145種規(guī)格,包括圓型電池6種,方型電池125種,軟包14種。但由于技術多樣性、應用需求差異大、產(chǎn)品定制化程度高等因素影響,動力電池的標準化仍面臨多重挑戰(zhàn),這也影響電池回收環(huán)節(jié),導致回收方面自動化程度不高。
因此,目前動力電池回收工作的重要任務之一便是繼續(xù)推進動力電池的標準化進程。
不光標準化問題,行業(yè)內(nèi)的回收工藝技術也尚在“探索階段”。
“當下電池技術發(fā)展迅速,個人認為回收工藝開發(fā)相對電池技術的發(fā)展速度是‘被動的?!鼻鄭u能源所副研究員梁文淵告訴記者。
他向記者介紹,目前廢舊動力電池在進行拆包分解后,資源回收方法主要有兩種:一種是火法回收,一種是濕法回收?;鸱ɑ厥胀ㄟ^高溫處理,而濕法回收主要是采用酸堿處理后得到浸出液,再從浸出液中提取金屬。
“這兩種方法都有各自的問題。前者高能耗、高排放;后者流程較長、投資成本高。目前業(yè)內(nèi)仍在尋找更加經(jīng)濟、環(huán)保、高效的回收技術,這是需要科研人員和企業(yè)共同努力去研發(fā)和實踐?!绷何臏Y表示,除了上述兩種已成熟的工藝之外,目前還有如生物法、超臨界CO2萃取法等新興工藝正處于研發(fā)初期階段,尚未得到廣泛應用。這些新興工藝在技術上仍需要進一步地完善和優(yōu)化,以達到工業(yè)化應用的水平。
清華大學、中南大學、中國礦業(yè)大學以及青島能源所等一批高校與機構,連同企業(yè),正在深入探索回收行業(yè)的工藝技術創(chuàng)新與未來發(fā)展趨勢。
“中國新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,給回收循環(huán)產(chǎn)業(yè)帶來巨大的機遇,技術是需要實踐、落地的,這是中國回收工藝技術能夠快速發(fā)展的基礎?!笨蒲心芰Φ膹妱沤K究需要企業(yè)層面的落地與實踐,而張濤對產(chǎn)業(yè)的未來充滿信心。
競逐“最后一公里”
全國各地都在搶抓新能源汽車、儲能等新質(zhì)生產(chǎn)力,在規(guī)劃發(fā)展時會把回收再利用一并納入,形成產(chǎn)業(yè)閉環(huán),打通這“最后一公里”。
2024年1月4日,山東省政府發(fā)布了《2023年度全省新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展工作方案》,其中包括綠色低碳“創(chuàng)新突破”行動,旨在推動汽車與動力電池回收拆解產(chǎn)業(yè)的協(xié)同進步,并計劃建設一批綠色低碳工廠。
方案中提出將支持濟南、青島等地發(fā)展新能源汽車及電池回收產(chǎn)業(yè),打造綠色示范基地。并且針對行業(yè)所遇到的問題,也提出相應的政策,包括完善相關資質(zhì)認證,開展再利用認證服務;鼓勵研發(fā)拆解裝備,發(fā)展智能化柔性生產(chǎn)線及相關產(chǎn)品;推動產(chǎn)業(yè)鏈零碳發(fā)展,支持零碳工廠認證等。
目光聚焦青島,在引進國軒高科、鵬輝能源、力神新能源等“鏈主”企業(yè)發(fā)展本地新能源產(chǎn)業(yè)的同時,也沒有忘記電池回收產(chǎn)業(yè)這“最后一公里”。青島將把建設國家廢舊物資循環(huán)利用體系重點城市作為目標,打造全鏈條廢舊物資循環(huán)利用體系。
青島要想脫穎而出,其差異化優(yōu)勢在哪里?答案,可以從青島的研發(fā)院校與企業(yè)看到。
青島能源所在氫能儲能產(chǎn)業(yè)上的一系列突破令人矚目,在廢舊電池回收技術中,干濕法都已有突破,值得期待。
望向青島市大力扶持的城陽區(qū)儲能產(chǎn)業(yè)園里,鵬輝能源、北辰循環(huán)、青島乾運高科新材料等相關企業(yè)匯聚于此,為青島新能源產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展提供助力。
而青島企業(yè)如何走出自己的差異化之路?北辰循環(huán)的探索具有代表性。作為回收行業(yè)“正規(guī)軍”、白名單企業(yè)之一,該企業(yè)已探索出屬于自己的發(fā)展道路—以科技突圍,賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
在科研方面,北辰循環(huán)擁有創(chuàng)新實踐基地、數(shù)十人的研發(fā)團隊,而其自研的《全干法物理破碎分選工藝技術》已入選《2023年山東好成果(青島)》。據(jù)了解,《2023年山東好成果(青島)》聚焦青島市具有引領作用的原創(chuàng)科技項目,旨在打造科技服務產(chǎn)業(yè)鏈新業(yè)態(tài)/新模式,為新質(zhì)生產(chǎn)力培育鍛造“創(chuàng)新引擎”。
據(jù)介紹,北辰循環(huán)采用了獨樹一幟的全干法物理破碎分選工藝,建設成本不到火法工藝的10%,同時采用先進的能源架構設計,設施運行接近零排放,回收率高于95%。張濤表示:“我們的技術優(yōu)勢主要體現(xiàn)在對電池破碎過程的環(huán)境控制上,通過切斷引發(fā)火災的因素,并避免采用化石燃料和焚燒熱解等技術,我們成功地大幅降低了碳排放?!?/p>
在賦能企業(yè)上,北辰循環(huán)的先進技術已成功助力多家回收企業(yè),實現(xiàn)賦能,相繼完成上海、江蘇等地項目。
張濤告訴記者:“我們的目標是構建一個集研發(fā)與實踐于一體的循環(huán)技術創(chuàng)新平臺,致力于傳授可持續(xù)發(fā)展的核心技術,為企業(yè)提供全面解決方案,從而推動整個行業(yè)的綠色發(fā)展?!?/p>
北辰循環(huán)的探索,其實就在扮演著“賦能者”與“服務者”的角色,在持續(xù)創(chuàng)新的同時,也為產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)提供技術服務。
“超級電容、風電機組、光伏板、燃料電池、柔性屏、智能穿戴等產(chǎn)品都是可以回收的,北辰循環(huán)致力于研發(fā)跟得上時代的循環(huán)利用技術,不會局限在動力電池。”在記者看到公司的標語“讓循環(huán)跟上時代”時,張濤向記者解釋道。
在新能源汽車整車制造、新能源電池等重點環(huán)節(jié),不少城市憑借先發(fā)優(yōu)勢已經(jīng)聚集起厚重的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,頭部格局已經(jīng)基本成型。而隨著新能源汽車產(chǎn)銷高增長階段的到來,動力電池回收賽道已經(jīng)浮出水面,被稱為新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的“最后一公里”。機遇再次閃現(xiàn),青島需要加速創(chuàng)新探索出自己的差異化發(fā)展路徑。