中国新能源汽车动力电池退役潮已初具规模。根据中国新能源汽车动力电池回收利用产业协同发展联盟(CABRCA)预测,2024年中国动力电池退役规模将达到20.2GWh,2030年退役电池规模将增至148.7GWh。
从最新政策层面看,2024年8月,工业和信息化部节能与综合利用司发布了新修订的《新能源汽车废旧动力电池综合利用行业规范条件(2024年本)(征求意见稿)》,对开展新能源汽车废旧动力电池综合利用的企业提出规范要求。
目前,退役电池回收主要有两种路径:其一,以电池生产商为回收主体自主回收电池,如宁德时代旗下的邦普循环。其二,以第三方循环企业为回收主体与车企、电池制造商合作形成产业闭环。电池回收牵涉到众多参与主体和不同产品的产业链,行业发展中存在回收模式不规范、商业模式不清晰、企业利益和权责分配不明晰等问题。
两种回收路径各自有何特点和利弊?造成行业乱象的因素有哪些?如何构建更完善的电池回收再利用体系?澎湃研究所研究员近期针对这些问题走访了华友钴业、格林美等循环企业,并采访了相关学者。
“大厂”下场电池回收业务,回收链条长,布局成本高
动力电池生产企业自主承担电池回收的主要责任,这可视为生产者责任延伸制在动力电池回收领域的一种体现。生产者责任延伸,即“谁污染,谁治理;谁生产,谁回收”。电池生产商对电池从生产、使用到回收和报废的全生命周期负责。
宁德时代从十年前开始布局电池回收业务,近年来又在这一领域逐渐加码。宁德时代在2013年入股邦普循环,2015年又进行加持。目前,邦普循环已在中国长三角和珠三角、印尼、玻利维亚等区域设立7大生产基地。此外,从2023年开始,宁德时代已计划在欧洲和北美扩展电池回收业务,以求在电池供应链中巩固其主导位置。
但企业要在电池回收业务中实现稳定盈利仍存在困难。即便是宁德时代这样的电池“大厂”也在这一板块中承压。据宁德时代 2024年半年报显示,电池材料及回收业务的营业成本同比增加24.92%,但毛利率同比下降8.74%,为公司四大主要业务板块中降幅最大。
生产者自主回收退役电池,困难在哪里?上海海事大学副教授张默曾对动力电池回收再利用进行深入调研。她告诉澎湃研究所研究员,在生产者自主回收电池的模式中,电池制造商会面临回收渠道有限或自建渠道成本高的问题。这会导致回收周期长、效率低。电池销售出去,就像制造企业向全国乃至全球发散出的一张网络。但在回收时电池厂商不具备像4S店这样的固定渠道,能把网络收回来。
入局者多,商业模式不清晰,多持观望态度
以锂电材料企业为代表的第三方循环企业也是电池回收产业中的重要主体。循环企业通过回收报废电池内的锂、钴、镍等有价资源,实现电池的资源化和再生产。此类代表企业有格林美、华友钴业、上海动力电池循环利用中心等。
第三方循环企业与车企、电池产商协作搭建回收网络。例如华友钴业全资子公司华友循环与宝马合作形成动力电池材料闭环:宝马退役电池由华友循环回收提炼,核心原料100%返回宝马自有供应链,并再次用于宝马动力电池生产。
格林美则聚焦镍钴锂原料的定向循环模式,与丰田、亿纬锂等整车厂和电池厂达成合作,形成“废旧电池回收—原料再制造—材料再制造—电池组再制造—再使用—梯级利用”的循环路径。
随着动力电池退役潮到来,越来越多循环企业入局电池回收行业。中国电池工业协会统计数据显示,截至2023年10月末,国内已有162家汽车生产企业和77家动力电池梯次利用企业共设立动力电池回收服务网点10507个。
张默在调研中观察到,近年来行业内企业入局者多,但大多持观望态度,真正投入研发的动机并不强。“企业还看不清商业模式到底是怎样的。退役电池在回收过程中的界定和评级标准、梯次再利用场景等都还很模糊。目前政策法规的可变通空间还很大,上下游企业之间尚未形成相对稳定的合作模式。”
产业链中不同企业的责任和利益也还需厘清。华友钴业、格林美等企业内部人士在接受澎湃研究所采访时都谈到,目前,电池回收企业要向电池提供者购买报废电池,但在回收利用的过程中电池的价值不减反增。在他们看来,更合理的方式应该是落实生产者责任延伸制,“有报废需求的一方付钱给回收企业处理废料”,而非“回收企业购买废料来处理”。
为何会出现企业之间利益和责任模糊的现象?张默解释道:这可能与电池制造商在产业链中的被动位置有关。电池制造商处于电池生产产业链和产品应用产业链的交汇处。在生产产业链中,电池厂商受上游原料价格波动影响;而在下游的产品应用产业链中,拥有较大议价权的车企也会影响电池生产。电池厂商既不是最大受益者,也不是规则制定者,这在一定程度上削弱了他们承担生产者责任的意愿。
方向:明确标准,建立电池护照,规范市场
越来越多的企业涌入电池回收再利用市场,需要政府和社会付出更多的监管成本。面对行业乱象,如何监管?需要明确废旧电池回收的统一技术标准和评级定性。除了靠行业自律外,设立第三方监管机构或可成为一种举措。张默举例,在航运领域有中国船级社这样的第三方验检机构牵头成立区块链联盟。新能源汽车和动力电池领域也可以借鉴这一做法,由相对中立公正的第三方机构将不同参与方聚拢起来。
电池护照或可成为完善行业监管的一种有效工具。电池护照已列入欧盟电池法规(EU)2023/1542。这一工具源于全球电池联盟(GBA)对电池生产过程中可再生能源和回收材料的使用比例、电池的健康状况和历史信息等情况进行记录,以实现电池全生命周期的质量管理和碳管理。电池护照实现了电池全生命周期数据的透明化和一致性,并且数据是可存储和共享的,有利于落实生产者责任延伸制,明晰产业链各环节主体的权责和利益分配。
中国现阶段要落实电池护照,具备技术层面的数字底座,但数据共享和安全保障仍存障碍。 张默分析称,中国从2018年就逐步建立工业互联网标识解析体系,对工业互联网中的实体和对象赋予全球唯一的身份编码。这可视为电池护照的数字底座。但很多企业可能会有对于数据共享的顾虑。一方面是在技术上可能难以实现共享,另一方面电池数据可能涉及机密,企业在数据共通上没有意愿。
循环企业依靠补贴不可持续,需通过法律法规构建规范市场。上海市节能减排中心绿色低碳战略发展部主任金颖指出,循环经济大类中,考虑到企业在市场发展初期面临的经营环境较差,需要政策保护和资金支持,通常上海市会将重点行业符合标准的循环经济企业纳入名单管理,同时给予相应的资金补贴和土地保障。而投资和补贴恰恰是目前动力电池回收行业的重要收入来源。
但从企业的角度而言,依靠补贴并不可持续。格林美董事长许开华在接受澎湃研究所访谈时谈到,循环企业要实现长久发展,需要的并不是补贴,而是公正透明的政策法规。循环经济要走向市场经济,企业要在公平的市场环境中竞争。
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2023年新规,欧盟发布电池和废电池的新规(EU)
欧盟于2023年7月28日发布了全新的电池和废电池法规(Regulation (EU) 2023/1542),从8月17日起生效,该法规取代了之前的电池指令,重点关注电池的全生命周期管理。 新规定覆盖了5类电池,包括便携式、轻型运输工具电池、启动/照明/点火电池、工业电池和电动汽车电池,对电池的有害物质、碳足迹、标签、一致性、安全性等多方面提出严格要求。 法规中强调了电池的可持续性和安全性,对电池的生命周期各个环节,如生产、使用、回收和处理都做了详细规定。 有害物质的限制更为严格,例如便携式电池的汞含量不超过5ppm,镉和铅的含量分别限制在20ppm和100ppm。 此外,还引入了“生命周期碳足迹”概念,要求特定类型的电池需提供碳足迹声明和标签,标明其对环境的影响。 电池的可拆卸性和可更换性被强化,从2027年起,便携式电池需易于消费者自行更换,而LMT电池需方便专业人员操作。 此外,从2024年起,电动汽车电池等特定类型电池需满足碳足迹要求,并在2026年实施电池护照制度。 标签信息方面,电池需包含制造商信息、化学组成、关键原材料等详细内容,且二维码和废电池分类收集符号将被广泛应用。 废电池管理方面,生产者需履行责任,包括收集、处理和报告,以及确保电池的全程合规。 中国电池企业在欧盟市场的竞争将面临新挑战,需确保产品设计、生产符合法规,以避免因标签要求、碳足迹和再生材料回收等问题导致的合规风险。 对于出口企业,及时学习和遵守新规定至关重要,以避免产品投放市场的违规和经济损失。
新能源汽车电池如何回收与利用
1、废旧新能源汽车动力电池的拆解既复杂又存在安全风险。 目前,由于国内缺乏统一的动力电池尺寸和结构规范,各电池制造商各自为战,缺乏统一标准。 电池系统设计差异巨大,导致无法使用统一的自动化拆解流水线适用于所有电池包和模组,这为电池拆解带来了极大不便。 自动化拆解面临的一大挑战是电池包和模组的大小、形状各异,这要求生产线具有极高的灵活性,进而提升了处置成本。 目前,国内主要依赖人工拆解,工人的技能水平直接影响回收效率。 同时,电池包的高能量可能引发短路、漏液等安全问题,甚至引起起火或爆炸,造成人员伤亡和财产损失。 因此,企业必须深入研究电池包拆解过程中的安全与效率问题。 2、废旧动力电池的一致性和剩余寿命以及电池状态难以系统评估。 在进行梯次利用时,电池必须经过严格的品质检测,包括安全性评估、循环寿命测试等,以确保电池的分选分级和重组后能够安全再利用。 然而,如果动力电池在服役期间缺乏完整的数据记录,预测电池寿命时准确性会降低,电池的一致性无法得到保证,同时测试设备、测试费用、测试时间以及分析建模的成本都会增加。 电池的内阻特性、电化学特性、热特性各异,导致电池的不一致性和可靠性可能无法得到保证。 如果存在问题的电池在筛选过程中未被检测出来并再次使用,将增加整个电池系统的安全风险。 因此,实现快速、无损、准确的检测是梯次利用中的关键问题。
欧盟电池法对中国车企有何影响
最近,欧盟出台了《欧盟电池和废电池法规》(以下简称《电池法》),该法规从前到后有500多页,其主要内容都是围绕碳足迹、电池回收、回收材料使用等可持续发展问题而制定的。 作为向欧洲出口动力电池的大国,中国未来将如何破局,被大家密切关注。 欧盟推出的《电池法》其内容并不复杂,可以简单理解为,电池谁生产谁回收、谁进口谁回收,哪来的回哪去。 不知欧洲人出台此法规是真的想要环保呢,还是在搞本土保护、限制外国进口。 尤其是针对中国新能源电池和新能源车的进口。 欧洲现在是中国电池产品的主要出口市场,有数据显示,今年第一季度国内的锂电池出口额排名前五的国家,分别是美国、德国、韩国、荷兰以及越南,这五个国家占出口总额的62%以上。 中国出口到德国、荷兰两个欧盟国家的总额为272.97亿元,超过了出口到美国的224.7亿元。 按照《电池法》的要求,自2027年起,动力电池出口到欧洲必须持有符合要求的“电池护照”。 所谓“电池护照”就是动力电池以及工业电池必须申报产品碳足迹,需要提供电池厂家信息、电池型号、原料(包括可再生部分)、电池碳足迹总量、电池不同生命周期的碳足迹、碳足迹等信息。 以上这些要求对中国电池出海将带来一系列挑战,提供碳足迹等信息在一定程度上会促使管理成本增加,诸多环节采取措施来降低碳排放也不是什么容易的事儿,如果哪个环节稍有不甚,中国造的电池很可能就会被欧洲人拒之门外。 另外,这也要求中国电池制造公司要进一步提升动力电池的制造工艺,从选择上游原材料、到产品生产、运输、报废和回收,每一个环节都变得十分重要,高标准生产出来的电池才能更好地符合严苛的《电池法》要求,让挑剔的欧洲人闭嘴。 当电池报废后,生产电池的企业还要进行环保回收,这一系列环节无疑会增加电池企业的经营成本。 像宁德时代在去年8月,宣布在匈牙利建设电池工厂,规划产能为100GWh,投资金额就高达73.4亿欧元,该项目也只是为欧洲的汽车制造商生产电芯及模组等产品,如果未来再搞电池回收,不知道宁德时代是否还要再加大投资,建更多的厂房,增加劳动工人来处理电池回收工作。 众所周知,新能源电池是新能源汽车的核心部件,从驱动到车机系统,大大小小的功能都需要电池提供能量,而新能源电池的价格也不低,电池价格占整车价格的40%-50%,一台20万的新能源汽车,那么其电池价格就约为8-10万元。 电池成本的增加,也就意味着新能源车的价格也要随之上涨。 在过去几年里,像蔚来、比亚迪、奇瑞等国内自主品牌纷纷进军欧洲市场,并以贸易进口的方式在当地进行销售。 中国向欧盟出口汽车,需要缴纳10%的关税,赶上电池价格上涨之后,汽车售价再次提高。 面对欧洲本土车企竞争,中国新能源车的价格优势基本就没有了,也将会直接影响中国车企在欧洲的销量。 反之,对欧洲本土车企进行了有效的保护。