行业概况第一章。
动力电池(主要指锂动力电池)的回收利用是指新能源汽车废旧锂动力电池的多层次合理利用。随着使用次数的增加,动力电池的容量会不断下降。电量下降到80%后,新能源汽车无法满足动力,只能面临淘汰,进入回收处理阶段。
电动汽车退役锂离子动力电池的可利用率达到60%。因此,如何发挥退役动力电池的剩余价值成为各方关注的焦点。这种行为也被企业视为降低成本、提高效率的有效措施,甚至成为一些企业增加收入的新业务。
动力电池的回收方式主要包括梯级利用和拆卸回收。
(1)梯级利用是将剩余容量高、整体满足使用需求的退役动力电池适当修复统一标准,然后放入要求低的电池领域进行二次使用。当退役动力电池剩余容量在60%-80%范围内时,梯级利用价值较高。当动力电池容量下降到初始容量的80%以下时,不再适用于高需求电池领域,然后转入梯级利用阶段。
退役动力电池可以通过筛选、拆解、统一标准、重组等过程,继续充分发挥电池的剩余寿命,进一步降低动力电池的整个生命周期成本。再利用储能(电网调峰调频、削峰填谷、景观储能、塔基站)、低速电动车等领域。
(2)拆解回收是集中回收报废的动力电池,通过工艺技术回收电池中的镍、钴、锰、铜、铝、锂等金属,然后回收这些材料,制造动力电池组,并应用于新能源汽车。当动力容量降低到初始容量的40%以下时,一般选择进入拆解回收阶段。
目前,行业正处于快速增长阶段。新能源汽车动力电池的使用寿命一般为5~8年,有效寿命为4~6年。按照这个标准,2013年至2014年中国首批推广生产的新能源汽车动力电池已经逐渐进入退役期。
商业模式与技术发展第二章。
产业链2.1。
动力电池回收产业的产业链包括:
上游主要是废旧电池供应商,以及回收所需的材料供应商和设备供应商(输送机、粉碎机、引爆器等)。).它由北汽新能源、丰田等整车制造商组成,宁德时代、比亚迪等锂电池制造商也由一些中间商组成。
中游主要是拆解回收厂家和检测人员。在梯级利用方面,由于与电池的关联性最高,动力电池企业布局最多,BAIC新能源、东风汽车等车企也有布局;在拆解回收方面,第三方专业回收公司一般拆解,如邦普循环、格林美等。
为了回收应用场景,下游可以用于电池材料厂和电池厂。
商业模式2.2。
回收渠道的差异将直接决定商业模式的优缺点。电池回收是动力电池再利用的核心环节。回收渠道的稳定性不仅会明显影响电池回收企业的回收成本,还会决定企业后续再利用环节的业务量。
根据经营主体的不同,电池回收可以分为四种商业模式:
(1)生产者责任制下的回收模式。欧美、日本等发达国家在电池回收方面建立的回收体系取得了良好的效果,因此基本上遵循了以往的回收经验,形成了由动力电池制造商承担电池回收主要责任的制度机制。生产者责任制的回收模式将动力电池制造商对电池的环境责任扩展到电池的整个生命周期,即电池的生产、使用、回收和报废处置。退役动力电池沿着新电池的物流路线逆向返回。
这种模式以动力电池企业为主,卡式回收,提高了原材料上游议价能力,降低了电池生产成本,成为这种商业模式的源动力。但这种模式逆向物流回收动力电池的路径较长,可能不利于追究责任,因为国家和地区的差异,而且由于交通次数和运输次数多,回收成本增加,可能不利于电池回收。
电池回收布局代表企业:
2013年和2015年,宁德时代分别增持邦普猜环。持有邦普69.02%股份:2019年与邦普合资36亿元成立合资公司。进一步扩大上游正极材料布局。早在2008年,邦普储环就提出了“上下游”回收结合的概念,开创了中国废旧电池回收系统,目前已在全国设立15个回收网点。
比亚迪是最早与中国铁塔达成阶梯利用战略合作的公司之一。上海比亚迪是工业和信息化部第二批白名单(阶梯利用)企业,符合《新能源汽车废旧动力电池综合利用行业规范条件》。此外,比亚迪和日本商业社会伊藤忠商业共同探索了退役电池在储能领域的应用。目前,中国已经建立了40多个动力电池回收网点。
国轩高新:安徽金轩电池资源回收技术有限公司成立于2017年,国轩高新和钴产品制造商兰州金川投资5000万元。以及甘肃金轩电池资源回收技术有限公司,经营范国均为废旧电池回收、拆解、处理、综合利用等全流程业务。2018年,公司在庐江布局锂电池回收生产线。2021年,国轩高新计划投资120亿元在合肥循环经济示范园建设动力电池产业链系列项目。该项目专注于锂电池原材料、电池回收和梯级利用,预计24个月内完成。
生产者有义务建立电池回收网络,利用其4S商店等渠道从C端回收退役电池。这种模式的回收路径较短,有利于保护动力电池技术和设计的商业秘密。此外,汽车企业可以通过动力电池处理单位了解报废后处理不同类型动力电池的难度,从而在生产设计中考虑电池的回收处理。这种模式的代表包括北汽鹏龙、奔驰、丰田和特斯拉。
(2)整车企业是回收主体的回收模式。整车企业的回收模式是指整车企业在电动汽车报废前,由于消费者使用不当等原因,对维修或更换的电池承担回收电池的责任,整车企业将电池交给动力电池处理单位的回收模式。在这种模式下,整车企业负责回收电池。
电池回收布局代表企业:
北汽鹏龙子公司北汽鹏龙新能源成立于2018年。是由北汽鹏龙、北汽新能源、北汽福田、格林美、河钢集因、厦门钨业合资成立的大型退役动力电池拆解和梯级利用企业。2020年,我们与易事特集团签署了战斗合作协议,打造退役动力电池梯级利用示范项目,具有智能能源应用场景。
奔驰:电池回收工厂已在德国建成,回收率将达到96%。预计德国工厂年回收能力可达2500吨,可回收镍、钴、锂、石墨等材料。经过再循环处理,梅赛德斯-EQ系列车型可生产5万多个电池模块。奔驰还计划与中美相关企业合作,开展动力电池回收业务。
丰田:2015年,丰田开始回收动力电池。2018年,日本中部电力公司合作开发了全新的大容量电池组系统。该项目的初始阶段主要用于回收广泛应用于混合动力汽车的镍氢电池。2030年左右,更多的锂离子电池可以在电动汽车和插电式泥合动力汽车上回收。2019年,泰国设立工厂,管理泰国销售的混合动力汽车电池。2020年,电池回收业务在中国布局。
特斯拉:2022年,特斯拉汽车销售服务(广州)有限公司发生工商信息变更,在范国新增新能源汽车废旧动力电池回收和梯级利用服务,标志着特斯拉在中国正式部署动力电池回收。2020年9月,特斯拉在中国推出了电池回收服务,承诺所有报废的锂离子电池均可100%回收,无需填埋。
(3)锂电池材料企业的回收模式以锂电池材料企业为主,通过回收废弃电池中的锂、钴、镍等关键有价材料资源,形成产业闭环,从而实现降低成本的商业模式。该模式的代表企业包括邦善、华友钴和格林美。
华友钴业延伸至产业链下游回收,拓宽其在钴资源等原材料供应渠道,确保资源稳定和成本控制。格林美按照新能源汽车全生命周期价值链进行业务布局,“电池回收-原材料再造-材料再造-电池组再造-新能源汽车服务”。此外,光华科技、赣州豪鹏、中伟、赣锋锂业、广东佳纳、金驰能源等。也布局了回收业务,具有锂电池回收能力。
资料来源:资产信息网千际投资银行天风证券研究所。
(4)采用梯级回收模式的企业通常是第三方企业,而不是电池和电池回收业务。其主要业务类型为储能电站、光储系统、通信基站或低速电车,与动力电池回收的梯级利用有很好的契合点,因此进行电池回收业务布局。这种模式的代表企业是中国铁塔。
中国铁塔是国有大型通信基础设施服务企业,不仅是退役电池的消费者,也是退役电池的回收者。其回收模式的关键在于与汽车公司和动力电池公司合作,建立共享回收网络。中国铁塔与一汽、东风、江淮、比亚迪、蔚来等多家新能源汽车公司签订了战略合作协议,主要服务于新能源汽车退役电池的回收利用。此外,2018年1月,中国铁塔与郭轩签署了动力电池梯级再生利用战略合作协议,共同推动梯级动力电池在通信基站领域的应用。
动力电池阶梯利用是资源综合利用的新兴领域。阶梯利用企业主要集中在京津冀、长三角、珠三角等电池退役量大、技术资源优势明显的地区。动力锂电池的阶梯利用一般分为四个环节:拆卸、余能检测、筛选和重组。阶梯利用属于轻度报废,电池本身没有报废。退役电池可以回收、筛选和再利用到其他领域。典型的应用是储能领域,如风景储能、削峰填谷、备用电源、家用电能调节等。阶梯利用可以缓解回收压力,减少环境污染,提高生存效益。
目前汽车使用最多的动力电池是磷酸铁锂电池和三元电池。梯级电池多为磷酸铁锂电池,随着循环次数的增加,磷酸铁锂电池容量呈缓慢下降趋势。从汽车上退役的磷酸铁锂电池仍有更多的循环次数,具有更高的梯级利用价值。磷酸铁锂电池的循环寿命超过3500次,部分可达5000次。同时,随着循环次数的增加,容量逐渐减少。此外,磷酸铁锂电池不含钴、锂、镍等金属,资源化价值较低。因此,磷酸铁锂电池一般继续作为储能电池使用。
技术发展2.3。
统计国内动力电池回收行业各专利申请人的专利数量,排名前十的公司有:SAIC集团、当代安普瑞斯科技有限公司、天奇股份、福龙马、超频三、格林美、博世科、圣阳股份、厦门钨业等。
电池回收是新能源汽车可持续发展的重要组成部分。如果退役动力电池处理不当,随意丢弃,不仅会给社会带来环境影响和安全隐患,还会造成资源浪费。
(1)中国主要锂电池采用湿法回收,技术日益成熟,效率高。
在动力电池回收方法中,湿法回收是锂电池最常用、最成熟的技术。湿法回收是指利用化学溶剂将镍钴锰锂等金属离子从正极材料转移到浸出液中,然后通过离子交换、吸附、共沉淀等方式,将金属离子形成碳酸锂、硫酸镍、硫酸钴等无机盐或氧化物。这个技术比较复杂,但是金属回收率高,纯度高。
(2)梯级利用技术技术越来越完善。
汽车动力电池梯级利用流程包括电池拆解、电池筛选、电池重组、系统集成等。退役电池组可以通过外观评估和一致性测试直接用于性能要求低的整体场景;如果失败,需要将电池组拆解成电池模块或电池单体,再次筛选电池。
电池模块或电池单体需要外观评估、预测剩余寿命、检测性能状态等装饰过程,通过后需要重组电池。电池重组包括电池组、平衡管理、BMS数据监管和安全检测。安全检测通过后,需要在进入性能要求低的场景前进行系统集成。
(3)新技术的实用性。
实用新型为BMS电池管理系统提供了一种实用新型的远程监控系统。BMS电池系统俗称电池保姆或电池管家,主要用于智能管理和维护各种电池单元,防止电池过度充电和放电,延长电池使用寿命,监控电池状态。
文章来源:http://www.swsdeyc.cn | 锂电池回收、动力电池回收、电池回收、汽车电