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新能源电池回收:是灰犀牛,也是聚宝盆!

踢车帮 4460浏览 2024-02-22 IP属地: 海南

当电池回收成为低碳能源时代争夺能源安全的关键因素,这就是项不可忽视的棘手问题,但也同样是门拥有长远收益的投资。

汽车世界的主要驱动力已经是新能源,纵观中国车市,2023年销量首次突破3000万辆,同比增长12%,这其中,新能源汽车销量949.5万辆,同比增长37.9%,是最主要的销量推动力。

新能源拉动下,中国汽车出海也达新高,2023全年出口491万辆,同比增长57.9%,成为世界第一汽车出口国。但繁荣之下,也在暗生危机,就比如新能源动力电池的回收。

环保外衣下

新能源汽车的发展正当性之一是“环保”,但如果动力电池的回收不当,反而是对环境的莫大侵害。

锂离子电池以全能性成为当下新能源汽车推广的统一方案,但在成为“六边形战士”的过程中,为了集齐能量密度、循环次数、快充性、安全和成本等能力于一身,锂离子电池也在正极整合了镍、锰、钴等重金属。

如果破损暴露于空气中,动力电池电解液中的六氟磷酸锂也极易水解产生五氟化磷、氟化氢等有害物质。1快20克的手机电池就可污染1平方公里的土地50年之久,当换做1块几百公斤的动力电池后,其对环境的冲击可想而知。

而一旦曾经以矿物形式深埋地底的镍、锰、钴等重金属,以报废动力电池为媒介,暴露于大气和土壤之中,在传递聚集作用下,处在食物链后端的人类,自然是其终极的收纳载体。

新能源汽车要持续发展,动力电池的回收必须被摆上议事日程,中欧美三大经济体也都在出台相关法律法规。

而关于环保,“左右互搏”严重的欧洲自然在最前线,最新的《欧盟电池与废电池法规》(EU Batteries Regulation,以下简称《新欧盟电池法》)在2023年8月17日正式生效。

《新欧盟电池法》立法流程长达三年,涵盖了3个章节、96个协议和15个附件,143条法规可谓面面俱到,但其核心内容可以概括为:动力电池,谁生产和进口,谁负责回收。

为了落实“谁带来,谁回收”的准则,《新欧盟电池法》将所有在欧盟销售的电池分为5大类:便携式电池、工业电池、电动汽车动力电池、SLI电池(汽车等搭载的小电瓶)和LMT电池(电动自行车用电池),并且给出了不同阶段的明确回收要求。

这其中,动力电池的回收自然是重点,2027年的回收率要达到50%,2031年则要达到80%。

“清晰可辨、不可擦除的碳足迹声明和标签”则是重要的落实手段,所有超过2kWh容量的电池都必须具备这一碳足迹标签,包括电池生产制造和进口引入的整个供应过程。

通过“碳足迹标签”这个管理手段,欧盟面子上回应了环保主旋律,里子下则拾起来又一政策利器。

就在《新欧盟电池法》通过不久后,法国政府发布了新的电动汽车补贴名录,此前法国市场最受欢迎的三款电动汽车达契亚Spring、特斯拉Model 3(参数|询价)和名爵MG4都被排除在外。

这三款车的最大共性是,都在中国生产制造,再出口到法国市场。而法国政府“排斥”这三款车的理由是,它们在生产制造和运输过程中排放了过多的二氧化碳。

法国的环保牌,无疑是给火热的中国新能源出海事业,泼下一瓢冷水。新能源转型即是一项环保运动,也是一门大国生意,商场即是战场,如无远谋,必有近忧。

回收进行时

在电池回收的实施方案中,梯次利用是首先被想到的,如果从电动汽车上退役下来的动力电池本身状况还比较良好,那么可以向下流通至储能设备中使用,或是修复、分解给低速电动出行工具使用。

这很符合我们的生活智慧,就像小时候玩的“四驱车”,电池放电能力下降后,还可以装在电视、空调的遥控器上,榨干其剩余价值,但动力电池的复杂性远超我们想象。

储能设施的高容储需求决定了,如果用动力电池作为储能单元,往往需要多块电池的协作,而报废汽车中的电池一般会很陈旧,虽然动力电池循环次数要满足10或15年的使用寿命,但电池衰减不是完全线性的。

特斯拉的联合创始人J.B.Straubel就表示,当循环来到后期,电池容量和效率都会下降,每块电池的衰减情况也不同,把这些电池作为储能载体部署到电网中,电池的BMS管理会异常困难。

并且即使完成梯次利用的使命后,电池最终仍要迎来被回收处理的命运,所以相较梯次利用,J.B.Straubel更倾向于原材料级别的拆解回收,这样才是“推动世界向可持续转进”的高效途径。

J.B.Straubel也在践行这一理念,将Model 3打造为全球爆款后,他选择事了拂身去,离开特斯拉,成立Redwood Materials,投身电池回收行业。

2022年1月,松下宣布,将与Redwood Materials合作,开始向与特斯拉合作的位于内华达州的Giga Nevada电池生产工厂供应铜箔,而这些铜箔来自旧电池回收。

传统汽车制造商大众在转型电动化的同时,也在其首届动力日上规划了电池回收战略,瑞典电池生产商Northvolt是其重要合作伙伴。

而在近期,Northvolt通过与挪威海德鲁公司(Norsk Hydro)成立的合资公司Hydrovolt,建立了欧洲最大电池回收厂。用Hydrovolt首席商务官Andreas Frydensvang的话讲:“我们实际上是要建立一个地上矿井,作为传统采矿业的替代方案。”

目前国内最大的动力电池企业是广东邦普,其背后则是全球动力电池巨头宁德时代。

所以,邦普的最大优势自然是能以低成本拿到大批量的退役动力电池,这自然有利于获得健康的商业回报。另一方面,大批量的处理也能给邦普带来技术迭代和产线优化,使企业进入高速发展的正向循环。

完美闭环

巨头们在行动,国家也在推出相关法规,例如在2018年,七部委联合印发了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,强调“动力电池回收实行生产者责任延伸制”,明确车企是承担电池回收责任的主体。

只是,不同技术规格和路线的电池拆解仍是难题,电池的形态千奇百态,有VDA、CTP、CTC电池之分,电池内部的电芯也大不同,光大的分类就有方壳、圆柱、软包三种形态,各家企业电池包的规格也不同。

同时,目前国内旧电池的最主要流向仍是二手商贩和小作坊,不规范拆解的背后,是潜在的生产安全和环境保护问题,并且风险还在随着动力电池的陆续退役而叠加。

显然,动力电池回收,还远未进入正轨。但是,动力电池回收理应得到重视和行动,其不单是潜在的巨大问题,也是待开发的宝藏。

对于与Redwood Materials合作,将由回收材料制作而成的铜箔供应给特斯拉的内华达州Gigafactory,松下称,“这将是第一次对电池进行回收、再制造并以闭环方式返回同一间工厂”。

Redwood Materials的计划是,在内华达州Gigafactory附近购买一块面积达100英亩的土地,计划建造一座价值20亿美元的工厂,2025年为100万辆电动汽车每年生产100GWh的阴极活性材料和阳极箔。

特斯拉表示,通过对1000kWh电池进行原材料回收,可以制造出921kWh的新电池,也就是说回收效率可以达到92%。

所以环保之外,如果特斯拉实现了其金属回收目标,将会大幅降低电池生产成本,使其电动汽车更加实惠。特斯拉之外,与Redwood Materials达成供应协议的,还有福特汽车。

大众汽车的原材料回收效率则预计是80%,这显然达不到大众的预期,大众的计划是,通过加强与供应商的合作,实现原材料95%的回收效率。

因为这不仅有关欧盟《关键原材料法案》中“20%原料必须来自欧盟内部的回收利用”的要求,更关乎到其未来电动汽车的制造成本高低,决定了其车型的竞争力强弱。

而对于志在实现新能源转型的中国汽车行业,电池回收同样关乎到自身的竞争力持续,以及推动出海、摆脱内卷的美好期望,是不容忽视的潜在风险和待开采珍贵宝藏。

本文作者为踢车帮 孙小树

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新能源
 
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