解读 | 桑德动力电池回收与利用的生态布局
2018-06-22

近日,由亚洲金属网举办的2018电池材料峰会在浙江杭州隆重召开,近百位国内外相关企业负责人济济一堂,共同探讨新能源政策的实施对电池原料市场供需及走势的影响。桑德集团旗下湖南鸿捷新材料有限公司总经理赵超应邀参会,并以《动力电池回收市场发展分析》为题做主旨演讲。他在发言中,对新能源汽车行业现状以及当前电池回收的模式与症结等进行了分析,并结合实例对桑德集团动力电池回收与资源循环利用业务进行了解读。

 

 

动力电池回收背景概况

 

近年来,国内新能源汽车持续走强。据中国汽车工业协会统计数据显示,2017年我国新能源汽车全年销量77.7万辆,同比增长53.3%,连续三年销量全球第一;其中,纯电动汽车销售65.2万辆,同比增长59.6%;2018年1~5月新能源乘用车零售累计销量27.5万辆,同比增长147.0%。

 

随之而来的是国内动力电池装机量的增长。赵超介绍,2017年全年中国动力电池装机量约36.2GWh,其中,磷酸铁锂电池占比50%,三元锂电池占比45%,锰酸锂电池占比4%,钛酸锂电池占比1%。“2011~2017年三元电池装机量及占比总体呈上升趋势,其中2016年受政府暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广目录影响,三元电池装机占比有所下降。”

 

▲湖南鸿捷新材料有限公司总经理赵超发表主旨演讲

 

回收市场规模及预测

 

“新能源汽车激增,电池市场增量明显,那么可曾想过这些电池报废后如何处理?”赵超说,动力锂电池的使用寿命一般为3~5年,考虑到2015年以前的动力电池尚处于发展初期,因此将2012~2014年动力电池使用寿命按3年测算,2015~2017年生产电池按第3年退役70%,第4年退役剩余30%测算。同时,根据新能源汽车行业发展特点和动力电池正极材料技术路线演变趋势,假设不同年份不同材料类型的动力电池装机量占比。

 

赵超预计,以此推算,动力电池中的主要材料镍、钴、锰、锂的回收将在2018年出现快速增长,2020年将实现井喷,仅动力电池中镍钴锰锂金属的回收价值就有望达到50亿元市场规模。

 

商业模式与国内回收布局

 

赵超介绍,由于市场方兴未艾,当前国内动力电池回收无论从模式还是到布局,均处于初级阶段。

 

他说:“目前的回收模式主要有两种,一种是动力电池生产商回收模式,另一种是第三方为主体的动力电池回收模式。”

 

前一种模式主要是动力电池生产商利用电动汽车生产商的销售网络,以逆向物流的方式回收废旧电池;消费者将报废的电池交回附近的电动汽车销售服务网点,依据电池生产商和电动汽车生产商的合作协议,电动汽车生产商以协议价格转运给电池生产企业,由其进行专业化的回收处理,电池生产商可以继续利用回收的金属材料生产新电池。

 

第二种模式是第三方通过自建回收网络和相关物流体系,负责回收委托企业售后市场生产的废旧动力电池,之后运回回收处理中心,进行专业化的回收处理;在电动汽车最终报废进入汽车拆解企业后,汽车拆解企业可以将废旧动力电池销售给第三方回收企业。

 

赵超介绍,从当前市场布局来看,动力电池回收企业大致可以分为五大类:锂电材料系、动力电池系、整车厂、传统第三方回收企业以及新兴回收企业。

 

关于电池的梯次利用情况,赵超指出,当前国内主要锂电厂商均有布局,其中桑德集团于2017年7月与北京市顺义区人民政府签署“桑德新能源智能化产业项目”入区协议,投资57亿元在北京顺义区新建电池芯、PACK、梯次利用工厂;而对于当前国内电池再生利用项目的实施情况,赵超介绍,桑德集团废旧电池资源化项目位于邵阳经开区,项目投资10亿元,占地400亩,废旧电池回收处理规模为10万吨/年。

 

回收工艺技术及成本对比分析

 

赵超介绍,目前主流的电池回收技术有三种,即干法回收技术、湿法回收技术与生物回收技术。

 

干法回收是指不通过溶液等媒介,直接实现材料或有价金属的回收方法,是实现金属的分离回收初步阶段。方法有两种:机械分选法、高温热解法。机械分选法是利用电池不同组分的密度、磁性等物理性质的不同,采取破碎、筛分等手段将电池材料粗筛分类,实现不同有用金属的初步分离回收的目的。高温热解法主要通过高温焚烧分解去除粘结剂,使材料实现分离。

 

湿法回收是以各种酸碱性溶液为转移媒介,将金属离子从电极材料中转移到浸出液中,再通过离子交换、沉淀、吸附等手段,将金属离子以盐等形式从溶液中提取出来。方法有湿法冶金、化学萃取法、离子交换法等。湿法冶金是将废弃电池破碎后,用合适的化学试剂选择性溶解,分离浸出液中的金属元素。萃取法是利用某些有机试剂与要分离的金属离子形成配合物,然后利用适宜的试剂将金属分离出来。离子交换法则利用离子交换树脂对要收集的金属离子络合物的吸附系数的不同来实现金属分离提取。

 

生物回收技术主要是利用微生物浸出,将体系的有用组分转化为可溶化合物并选择性地溶解出来,得到含有效金属的溶液,实现目标组分与杂质组分分离,最终回收锂等有价金属。

 

桑德集团在废旧电池循环再生的过程中,通过采用先收锂、后回收钴镍的回收新工艺,大大提高了锂的回收率。同时,赵超也指出,废旧动力电池再生过程的成本主要包括:原材料成本、辅助材料成本、燃料动力成本、设备维护成本、环境处理成本、人工成本等。其中,随着液碱等辅料成本的不断上涨,辅料成本占比在不断增大。

 

桑德动力电池回收布局与愿景

 

桑德集团成立于1993年,从最初的工业水处理领域切入,现已成长为国家重点骨干环保企业和国家重大专项研究课题的承担企业。业务覆盖水资源、水生态、固废处理、环卫、再生资源、新能源、环境规划影响评价、环境监测等领域。

 

赵超介绍,桑德近年来重点布局新能源产业,已形成涵盖电池材料、电池系统、梯次利用、电机、电机控制器、电池管理系统、电池云平台、储能市场投资与运营、智慧出行、电池系统回收与再生等新能源闭环生态链。

 

 

由中国环保领军企业桑德集团投资成立的湖南鸿捷新材料有限公司,是专业提供锂电池回收及综合利用解决方案的综合服务商。公司致力于废旧电池等有色金属废料回收与循环再造、锂电池基础性原材料生产关键技术研发、新能源技术推广以及再生资源综合利用,通过独有的“高收率有价金属再生技术”、“多方位绿色制造技术”,实现从废旧电池到高端动力电池材料的循环产业闭环。

 

 

“当前,鸿捷公司年处理能力10万吨废旧电池,约15~20万辆纯电动乘用车规模,南方已经在湖南邵阳建设生产基地,北方基地也正在选址筹建中。”赵超说,湖南鸿捷新材料有限公司充分发挥桑德新能源产业链优势,打造高度协同的梯次利用及再生产业,可服务对象包括整车报废、电池退役等,着力构建梯次利用与再生产业生态布局。

 

赵超表示,未来,桑德将积极建设电池回收行业智慧工厂,在生产中引入智能化、分布式生产系统,结合物联网及立体仓式车间物流等前沿理念,力争在2019~2020年,打造出行业首座智慧工厂,实现生产智能化,产品智能化。

 

同时,打造行业领先的“互联网+”电池云平台。加大在物联网、大数据技术上的投入,打造更加生态、开放的电池云平台,更好地为电池生产厂家、电动汽车生产厂家、电动汽车消费者、电池回收方、电网等产业链用户服务。

 

最终,桑德将通过打通电池回收环节,将新能源产业链各环节连接成闭环,实现各环节利益共享,同时以开放的姿态与新能源行业上下游积极展开合作,从而为新能源行业的绿色、可持续发展贡献力量。


 

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