電池回收和鋰再利用——電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展路上新關(guān)卡
隨著因國(guó)際形勢(shì)石油價(jià)格已經(jīng)連續(xù)8個(gè)月持續(xù)保持在高位,電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)需求保持了快速攀升的勢(shì)頭。特別是隨著沙特為首的OPEC+宣布不會(huì)增產(chǎn)甚至可能減產(chǎn),未來(lái)國(guó)際石油價(jià)格估計(jì)在2022年底之前不會(huì)輕易回落。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/202210/439443.htm根據(jù)IHS統(tǒng)計(jì),2022年1-8月,世界新能源乘用車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到783萬(wàn)輛,中國(guó)新能源乘用車(chē)占38.6%的份額;歐洲緊隨其后,市場(chǎng)份額為27.2%。中國(guó)市場(chǎng)的新能源汽車(chē)企業(yè)銷(xiāo)售額,相比于2021年均取得較大的提升,平均增長(zhǎng)超過(guò)60%。在市場(chǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)方面,中國(guó)新能源汽車(chē)的產(chǎn)量在全球占比超過(guò)20%,而在中國(guó)市場(chǎng)的新車(chē)占比中,今年前三季度,全國(guó)新注冊(cè)登記新能源汽車(chē)371.3萬(wàn)輛,同比增加184.2萬(wàn)輛,增長(zhǎng)98.48%,占汽車(chē)新注冊(cè)登記量的21.34%。
除了中國(guó)之外,作為第二大市場(chǎng)的歐洲新能源汽車(chē)的滲透率在快速上升。2020年、2021年、2022年(1-8月)歐洲新能源車(chē)滲透率分別為9.9%、16.3%和18.1%。在歐洲市場(chǎng)冬季即將到來(lái)的天然氣供應(yīng)危機(jī),歐洲能源價(jià)格持續(xù)攀升,新能源汽車(chē)在歐洲市場(chǎng)的滲透率并未受到天然氣千瓦時(shí)價(jià)格暴漲的影響,甚至隨著可能到來(lái)的傳統(tǒng)能源(比如煤電和核電)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)地位的卷土重來(lái),電動(dòng)汽車(chē)使用成本將擴(kuò)大對(duì)燃油車(chē)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
在傳統(tǒng)汽車(chē)大市場(chǎng)的美國(guó),雖然沒(méi)有歐洲和中國(guó)市場(chǎng)的高占比,電動(dòng)汽車(chē)的滲透率增長(zhǎng)同樣迅速,益博睿(Experian)的數(shù)據(jù)顯示,整體來(lái)看,美國(guó)前 8 個(gè)月電動(dòng)汽車(chē)注冊(cè)量同比增長(zhǎng) 56%,占美國(guó)輕型車(chē)總注冊(cè)量的份額創(chuàng)下新高,為5%,去年同期為2.6%。
高速發(fā)展的電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng),除了中國(guó)和美國(guó)兩個(gè)希望改變?nèi)加蛙?chē)市場(chǎng)落后的國(guó)家之外,傳統(tǒng)的日系和德系燃油車(chē)企業(yè)同樣不想錯(cuò)過(guò)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展先入機(jī)遇,當(dāng)然在電動(dòng)車(chē)和燃油車(chē)研發(fā)的比例方面,傳統(tǒng)車(chē)廠(chǎng)肯定不如純電動(dòng)車(chē)企業(yè)那么激進(jìn)。不過(guò)我們今天要討論的并不是電動(dòng)車(chē)本身發(fā)展的趨勢(shì),而是跟大家一起聊一聊電動(dòng)車(chē)未來(lái)發(fā)展可能遇到的新問(wèn)題——電池回收。
由于電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的時(shí)間還比較短,目前還沒(méi)有迎來(lái)大規(guī)模換電期。如果我們以特斯拉的Model S系列為電動(dòng)車(chē)發(fā)展的基準(zhǔn),那么純電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)走過(guò)了10個(gè)年頭。部分使用強(qiáng)度偏大的特斯拉已經(jīng)進(jìn)入了換電期,未來(lái)3年內(nèi)部分市場(chǎng)的特斯拉可能會(huì)迎來(lái)?yè)Q電的高峰期。而對(duì)國(guó)內(nèi)電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō),如果按照5-8年進(jìn)入換電高峰期,那么2025年之后就可能會(huì)迎來(lái)國(guó)內(nèi)電動(dòng)車(chē)換電的高峰期。
電動(dòng)車(chē)換電池,看似一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題卻可能成為未來(lái)延緩電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵所在。一個(gè)可以類(lèi)比的案例是太陽(yáng)能發(fā)電,為何我國(guó)政府將太陽(yáng)能發(fā)電定義為高耗能產(chǎn)業(yè),因?yàn)閱尉Ч璧纳a(chǎn)和電池板的成型過(guò)程需要大量電能資源,而這部分電能消耗幾乎等于太陽(yáng)能電池板生命周期的發(fā)電量。電動(dòng)汽車(chē)的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)就是能夠更好地降低石油依賴(lài),從而更好地實(shí)現(xiàn)碳中和。但作為化合物的鋰離子電池,其降解回收將是一個(gè)可能高耗能和高污染的過(guò)程。
我們先來(lái)看看目前電動(dòng)車(chē)企的電池更換策略,按照官方的說(shuō)法,特斯拉電池是可以使用40-60萬(wàn)公里的。并且電池組本身就有8年或16-24萬(wàn)公里的質(zhì)保,期間電池?fù)p壞的話(huà),是可以免費(fèi)更換的。不僅如此,特斯拉還承諾在質(zhì)保期內(nèi),倘若電池容量低于70%,那么也是可以免費(fèi)更換的。國(guó)內(nèi)目前新能源車(chē)企的政策要激進(jìn)得多,因?yàn)榍岸螘r(shí)間的政策性補(bǔ)貼,因此很多新能源車(chē)都享受免費(fèi)更換電池的服務(wù),但這部分相當(dāng)于政府補(bǔ)貼幫助解決了換電池的問(wèn)題。
前些年消費(fèi)電子是鋰離子電池應(yīng)用的主力軍,智能手機(jī)又是其中最大的鋰離子電池消耗產(chǎn)業(yè)。那么電動(dòng)汽車(chē)的鋰離子電池規(guī)模如何呢?我們目前主流的手機(jī)大電池容量大概是5000mah,那么合算下來(lái)大概是18wh左右,model S所搭載的90kWh動(dòng)力電池相當(dāng)于5000部手機(jī)的電池規(guī)模。如果按平均1:4000的比例算,全世界目前已經(jīng)達(dá)到年產(chǎn)1000w+輛電動(dòng)車(chē),相當(dāng)于400億部手機(jī)的電池消耗規(guī)模,約等于按目前手機(jī)年產(chǎn)量換算需要30年才能達(dá)到。這就意味著,如果電動(dòng)汽車(chē)按年產(chǎn)2000w輛規(guī)模保持換電,該產(chǎn)業(yè)的鋰離子電池年功率數(shù)量將是手機(jī)電池功率總量的60-70倍。
與此同時(shí),從2020年電動(dòng)汽車(chē)需求全面爆發(fā)算起,鋰礦的資源價(jià)格節(jié)節(jié)攀升,以鋰離子電池最主要的原材料碳酸鋰為標(biāo)準(zhǔn),從2020年12月到2022年4月,中國(guó)現(xiàn)貨市場(chǎng)上的碳酸鋰價(jià)格上漲了830%至7.3萬(wàn)美元/噸,最終促使鋰電池的價(jià)格在2021年下半年開(kāi)始上漲,結(jié)束了其自1991年首次被索尼公司實(shí)現(xiàn)商用化以來(lái)持續(xù)了30年的下降趨勢(shì)。2022年4月,三元方形動(dòng)力電池和磷酸鐵鋰方形動(dòng)力電池的價(jià)格分別達(dá)到了130美元/千瓦時(shí)和120美元/千瓦時(shí),比他們漲價(jià)前的價(jià)格分別高出了30%和50%。動(dòng)力電池的價(jià)格上漲給電動(dòng)汽車(chē)企業(yè)造成了巨大的成本控制壓力,最終迫使許多電動(dòng)汽車(chē)公司提高了電動(dòng)汽車(chē)的售價(jià),主流車(chē)型的零售價(jià)格上漲了3%到5%。更為重要的是,到2025年全球鋰電池的產(chǎn)能規(guī)劃已經(jīng)超過(guò)3500GWh,是2021年全球產(chǎn)能的5倍(約700GWh)。雖然目前全球各地都在開(kāi)始不斷增加鋰礦的開(kāi)采和生產(chǎn),但巨大的市場(chǎng)增量面前,碳酸鋰等產(chǎn)品的價(jià)格注定還會(huì)繼續(xù)走高。
圖 鋰礦供給和最終需求
鋰離子電池的回收早就是一個(gè)比較成熟的產(chǎn)業(yè),但不好的消息是,鋰離子電池的回收更多的是圍繞電池內(nèi)的貴金屬回收,而對(duì)最關(guān)鍵的鋰離子是否可再次復(fù)用和復(fù)用的效率如何,都沒(méi)有特別明確的突破。特別是針對(duì)電動(dòng)車(chē)用的動(dòng)力電池,目前還沒(méi)有特別明確的可復(fù)用鋰離子資源的回收技術(shù)大規(guī)模推廣,這就意味著如果短期內(nèi)沒(méi)有新一代的電池技術(shù),那么鋰礦資源的稀缺性將持續(xù)攀升,鋰離子電池將再次面臨大規(guī)模漲價(jià),如果考慮到換電成本和電動(dòng)車(chē)購(gòu)置成本的增加,電動(dòng)汽車(chē)的總擁有和使用成本可能會(huì)被燃油汽車(chē)反超,很明顯這將制約未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。
除了技術(shù)上需要突破之外,鋰電池回收還面臨著很多政策和責(zé)任的問(wèn)題。各國(guó)政府紛紛鼓勵(lì)新能源電動(dòng)汽車(chē),并提供了五花八門(mén)的補(bǔ)貼政策,但目前對(duì)電動(dòng)汽車(chē)電池回收方面的政策鳳毛麟角,這就導(dǎo)致一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,電動(dòng)汽車(chē)的電池回收將有誰(shuí)來(lái)負(fù)責(zé)?車(chē)企,電池企業(yè)還是車(chē)主?如果說(shuō)蔚來(lái)這樣的換電模式將電池的所有權(quán)歸屬到了企業(yè),那么絕大部分電動(dòng)車(chē)在銷(xiāo)售之后的電池所有權(quán)屬于車(chē)主,將來(lái)車(chē)主換電之后淘汰的電池又該屬于誰(shuí)的責(zé)任去回收處理呢?針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的電池,政府是否又會(huì)提供相應(yīng)的補(bǔ)貼來(lái)保障電動(dòng)汽車(chē)中的鋰離子能夠更好地被利用呢?
很明顯,現(xiàn)在除了一些第三方公司看到鋰離子電池回收中的商機(jī)之外,車(chē)企似乎對(duì)電池回收始終是避而不談。而作為鋰離子資源的直接采購(gòu)方,電池廠(chǎng)商明顯對(duì)鋰離子電池的回收更為上心,比如寧德時(shí)代就早早布局了單獨(dú)公司研究電池回收技術(shù),作為電池生產(chǎn)企業(yè),他們也許更能掌握什么樣的回收材料能夠適用于新電池生產(chǎn),從而實(shí)現(xiàn)更高效率的原材料利用。
這點(diǎn)很好理解,面對(duì)高額的原材料價(jià)格,如果能夠借助技術(shù)回收實(shí)現(xiàn)大部分鋰離子的再利用,那么對(duì)電池廠(chǎng)商來(lái)說(shuō),無(wú)疑就等于掌握了降低新電池成本的最佳競(jìng)爭(zhēng)武器,從而在價(jià)格和原材料供應(yīng)方面占據(jù)先機(jī),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更為良性的產(chǎn)業(yè)鏈循環(huán)生態(tài),強(qiáng)化企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
總之,我們必須要看到,雖然電動(dòng)汽車(chē)目前在碳排放和整體擁有成本方面,保持了對(duì)燃油車(chē)的全面優(yōu)勢(shì),但如果不能控制好電池的原材料回收再利用問(wèn)題,未來(lái)電動(dòng)車(chē)在這兩方面可能曾經(jīng)的優(yōu)勢(shì)將不復(fù)存在。而要解決好動(dòng)力電池回收再利用的問(wèn)題,目前看誰(shuí)能掌握技術(shù)制高點(diǎn),就可能造就下一個(gè)站在全球技術(shù)風(fēng)口浪尖上的勝利者。
評(píng)論