隨著新能源汽車動(dòng)力電池逐漸進(jìn)入報(bào)廢期,退役動(dòng)力電池規(guī)模逐年快速增大,電池回收利用行業(yè)出現(xiàn)新的問題。目前回收利用體系尚未建立起來,有些汽車企業(yè)將退役動(dòng)力電池以較低價(jià)值或零價(jià)值的方式處理,但是大多數(shù)退役電池仍具有殘余價(jià)值,如此處理方式造成了極大的資源浪費(fèi)。此外,如果廢舊電池不能被妥善處理,將會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,威脅到公共安全,同時(shí)也將造成鋰、鈷等稀有金屬流失。
蓋斯特(GAST)戰(zhàn)略咨詢團(tuán)隊(duì)從動(dòng)力電池回收利用的戰(zhàn)略價(jià)值和現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)入手,重點(diǎn)對(duì)回收利用過程中的關(guān)鍵問題、商業(yè)價(jià)值及運(yùn)作模式等方面進(jìn)行深入研究,并提出切實(shí)建議,希望能夠?yàn)槠髽I(yè)提供決策參考。
動(dòng)力電池回收利用的戰(zhàn)略價(jià)值和挑戰(zhàn)
目前行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,如果退役動(dòng)力電池的性能不能滿足儲(chǔ)能場(chǎng)景的需求,就沒有再利用的價(jià)值。顯然這是一個(gè)誤區(qū)。電池回收利用是一個(gè)涉及法規(guī)、環(huán)境、技術(shù)、商業(yè)價(jià)值及商業(yè)模式等多方面的綜合領(lǐng)域,在不同的階段具備不同的價(jià)值體現(xiàn)。
動(dòng)力電池回收利用包含回收、再利用和報(bào)廢三個(gè)階段。電池回收階段主要是為了滿足國家相關(guān)環(huán)保法規(guī)要求,核心在于對(duì)電池回收進(jìn)行有效管理;電池再利用是指對(duì)電池性能殘值的再次利用,此過程可獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益,核心在于實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破以及找到合適的再利用場(chǎng)景;電池報(bào)廢是指利用電池材料的價(jià)值,在保證環(huán)保法規(guī)的要求基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)材料的循環(huán)利用,以此降低材料供給風(fēng)險(xiǎn),避免資源浪費(fèi)。
當(dāng)前由于動(dòng)力電池回收利用發(fā)展時(shí)間較短、技術(shù)儲(chǔ)備不足,面臨市場(chǎng)和技術(shù)等方面的諸多挑戰(zhàn)。在市場(chǎng)層面上,電池回收存在規(guī)模效應(yīng)不顯著、收益不明顯、回收網(wǎng)絡(luò)不完善、支撐體系不健全、商業(yè)模式創(chuàng)新匱乏以及使用場(chǎng)景不成熟等問題;在技術(shù)層面上,存在電池拆解難度大、回收利用效率低、回收利用處理技術(shù)落后、余能檢測(cè)技術(shù)不成熟、BMS管理(電池管理系統(tǒng))滯后以及電池成組技術(shù)效率低等問題。這些問題嚴(yán)重阻礙動(dòng)力電池回收利用市場(chǎng)的發(fā)展。
雖然短期內(nèi)動(dòng)力電池回收利用行業(yè)的問題較多,但是從長期來看,隨著退役電池規(guī)模逐漸加大,應(yīng)用場(chǎng)景日漸成熟,動(dòng)力電池回收利用價(jià)值潛力巨大、意義重大。具體來說,一是電池回收利用規(guī)?;?,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益;二是有利于電動(dòng)汽車成本下降,也有利于產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新;三是隨著國家對(duì)退役電池回收的重視程度加大,國家及地方政府將會(huì)針對(duì)電池回收制定一系列更為全面的激勵(lì)政策,甚至有可能對(duì)電池回收企業(yè)進(jìn)行反向補(bǔ)貼;四是未來即使新的動(dòng)力電池成本下降了,退役電池的梯次應(yīng)用仍具有一定的成本優(yōu)勢(shì)。
蓋斯特戰(zhàn)略咨詢團(tuán)隊(duì)對(duì)動(dòng)力電池回收利用的總體判斷是:目前退役電池規(guī)模小、收益不明顯,但是不能狹隘地否認(rèn)電池回收再利用對(duì)電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)的重大意義,也不能因?yàn)橥艘垭姵氐男阅墁F(xiàn)在無法滿足某些場(chǎng)景需求,就以偏概全地?cái)喽☉?yīng)用場(chǎng)景有限,進(jìn)而造成對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景的探索不足。我們認(rèn)為,應(yīng)該從環(huán)境保護(hù)、材料資源循環(huán)利用、電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)降低成本以及商業(yè)模式轉(zhuǎn)變等多方面綜合考量電池回收利用的價(jià)值。
若要實(shí)現(xiàn)電池回收利用的商業(yè)機(jī)會(huì)及價(jià)值,我們應(yīng)積極面對(duì)問題和挑戰(zhàn),探討并制定相應(yīng)的解決方案,綜合思考布局。例如對(duì)于市場(chǎng)問題,可通過構(gòu)建回收利用生態(tài)、降低回收利用成本,解決規(guī)?;瘑栴};對(duì)于技術(shù)問題,可通過適配不同的應(yīng)用場(chǎng)景等多方面尋求技術(shù)解決方案;對(duì)于未來動(dòng)力電池的設(shè)計(jì)開發(fā)(包括選型),都應(yīng)從電池全生命周期角度進(jìn)行全面思考。
十大關(guān)鍵問題辨析
問題一:企業(yè)做電池回收利用的動(dòng)力何在?
從動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈來看,動(dòng)力電池回收的參與方主要包括電池材料廠商、動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)、新能源車企和從事電池回收的第三方企業(yè),那么驅(qū)動(dòng)各類企業(yè)做動(dòng)力電池回收利用的動(dòng)力是什么?實(shí)際上,政策法規(guī)要求、電動(dòng)車降成本需求以及企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)效益都是企業(yè)參與電池回收利用的主要驅(qū)動(dòng)力。
從法規(guī)角度上看,中國頒布了《生產(chǎn)者延伸責(zé)任制度》和《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》,要求汽車生產(chǎn)企業(yè)承擔(dān)動(dòng)力蓄電池回收的主體責(zé)任,相關(guān)企業(yè)在動(dòng)力蓄電池回收利用各環(huán)節(jié)履行相應(yīng)責(zé)任,保障動(dòng)力蓄電池的有效利用和環(huán)保處置。法規(guī)明確規(guī)定動(dòng)力蓄電池必須回收,但是并沒有對(duì)電池再利用進(jìn)行強(qiáng)制要求。因此,驅(qū)動(dòng)企業(yè)對(duì)退役電池再利用的動(dòng)力主要是降低成本、增加資源利用效率、獲取經(jīng)濟(jì)效益。
從供需矛盾上看,存在動(dòng)力電池壽命和整車壽命不匹配的問題,導(dǎo)致在整車生命周期內(nèi)需要更換電池的可能,動(dòng)力電池的需求量會(huì)進(jìn)一步增加,因此間接地對(duì)制造電池的原材料產(chǎn)生更大的需求。
從電動(dòng)車成本上考慮,動(dòng)力電池成本大概占整車成本的40%左右,如果退役動(dòng)力電池能夠回收并進(jìn)一步利用,就會(huì)提升其產(chǎn)業(yè)鏈的價(jià)值,從而間接降低電動(dòng)車成本。
從可持續(xù)發(fā)展的角度講,回收利用可以拓展退役電池的應(yīng)用場(chǎng)景,形成良性的產(chǎn)業(yè)循環(huán),進(jìn)而產(chǎn)生額外的經(jīng)濟(jì)收益。
因此,動(dòng)力電池回收和再利用是社會(huì)政策因素和經(jīng)濟(jì)因素共同作用下的綜合考慮,相關(guān)企業(yè)都應(yīng)該找準(zhǔn)切入口,提前做好技術(shù)儲(chǔ)備與布局,并以此探索新的商業(yè)模式,獲得商業(yè)機(jī)會(huì)。
問題二:動(dòng)力電池回收的規(guī)模有多大?
動(dòng)力電池回收的規(guī)模隨著電動(dòng)車銷量及動(dòng)力電池退役量增加而不斷提升,目前退役電池規(guī)模即將迎來爆發(fā)期。
蓋斯特戰(zhàn)略咨詢團(tuán)隊(duì)通過對(duì)電動(dòng)車市場(chǎng)規(guī)模、應(yīng)用場(chǎng)景、電池壽命以及電池供應(yīng)量等影響因素的研究和分析,形成了動(dòng)力電池回收規(guī)模的預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)結(jié)果包括未來五年的電池退役量以及相應(yīng)的回收/利用增長率,詳見圖1。根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果,到2025年我國可回收電池規(guī)模將接近150GWh,回收再利用的市場(chǎng)規(guī)模值得期待。因而相關(guān)企業(yè)如何抓住未來電池回收的發(fā)展機(jī)會(huì)、制定清晰的戰(zhàn)略布局以及可操作的實(shí)施方案變得極為重要。
圖1 電池回收再利用規(guī)模預(yù)測(cè)
問題三:如何看待電池回收利用模式?
當(dāng)前企業(yè)參與電池回收利用的熱度高漲,全國現(xiàn)有240多家企業(yè)的經(jīng)營范圍包含“動(dòng)力電池回收”,但是真正具有工廠、技術(shù)、設(shè)備及環(huán)保能力并進(jìn)入國家動(dòng)力電池回收白名單的企業(yè)僅有27家,大部分企業(yè)規(guī)模小,未能形成價(jià)值鏈互動(dòng)。形成這種狀況的根本原因在于各回收企業(yè)分工不明確,對(duì)動(dòng)力電池回收產(chǎn)業(yè)認(rèn)識(shí)不足。
電池回收、再利用和報(bào)廢是一個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài),單一企業(yè)無法獨(dú)立完成所有環(huán)節(jié),因此,企業(yè)參與搭建回收再利用平臺(tái)并進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈的合作是可行方案。對(duì)于構(gòu)建產(chǎn)業(yè)平臺(tái)的參與者來說,合理分工及利益合理分配的商業(yè)模式是未來退役電池回收利用得以長期發(fā)展的基礎(chǔ)。
蓋斯特戰(zhàn)略咨詢團(tuán)隊(duì)根據(jù)動(dòng)力電池在全生命周期內(nèi)的應(yīng)用與流動(dòng)方式,梳理了動(dòng)力電池從原材料制造、使用、回收、重組、再利用以及到最后的報(bào)廢等方面的細(xì)節(jié),并基于此提出退役電池回收利用平臺(tái)思路(如圖2所示)。從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來看,退役電池能夠?qū)崿F(xiàn)有效回收利用的前提是各環(huán)節(jié)參與主體都能獲得自身的效益,其中的關(guān)鍵在于車企對(duì)電池?cái)?shù)據(jù)的收集與共享,構(gòu)建平臺(tái)的核心任務(wù)是建設(shè)回收渠道。
圖2 退役電池回收利用平臺(tái)
此外,我們認(rèn)為,電池回收利用可持續(xù)發(fā)展的價(jià)值鏈應(yīng)是:車企聯(lián)盟首先以合理價(jià)格回收電池,然后通過平臺(tái)將退役電池做梯次利用或原料回收,以獲得收益,最后按照合理比例將相應(yīng)費(fèi)用支付給各個(gè)合作方。需要注意的是,為了價(jià)值鏈的效益最大化,需要重視并能有效解決價(jià)值鏈中退役電池容量及壽命檢測(cè)、模塊重組、循環(huán)利用、殼體拆解、梯次利用、原材料提煉以及物流運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)存在的問題。對(duì)于構(gòu)建產(chǎn)業(yè)平臺(tái)的參與者來說,合理分工及利益合理分配的商業(yè)模式是未來退役電池回收利用得以長期發(fā)展的基礎(chǔ)。
問題四:如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的回收利用價(jià)值?
動(dòng)力電池的全生命周期收益包含電池正常使用收益、梯次利用收益及回收處理收益,再減去期間付出的成本,例如退役電池購買成本、運(yùn)輸成本、檢測(cè)成組成本、再利用成本、人力成本及其他成本。通過對(duì)退役動(dòng)力電池回收利用應(yīng)用場(chǎng)景的挖掘,降低回收處理的成本,可以實(shí)現(xiàn)價(jià)值回歸。圖3是蓋斯特戰(zhàn)略咨詢團(tuán)隊(duì)建立的成本分析模型,此分析模型已將電池全生命周期的收益考慮在內(nèi)。
圖3 動(dòng)力電池全生命周期收益模型
為了充分實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池回收利用價(jià)值,必須做好三個(gè)方面工作。
第一,在使用階段,應(yīng)通過優(yōu)化電池控制策略和維護(hù)措施,來延長電池的使用壽命,從而提高電池使用價(jià)值。
第二,在梯次應(yīng)用階段,通過BMS管理降低利用成本;通過規(guī)模化處理降低電池處理成本;提高退役動(dòng)力電池成組技術(shù),降低檢測(cè)成組的成本;就近應(yīng)用以降低電池運(yùn)輸成本;拓展梯次應(yīng)用場(chǎng)景,把梯次利用的價(jià)值充分發(fā)揮出來。
第三,在報(bào)廢回收階段,通過提升電池回收技術(shù)、規(guī)模化處理以及智能化、機(jī)械化操作等方法降低回收成本,提高回收效率。
問題五:梯次利用需要考量的因素與核心指標(biāo)有哪些?
梯次利用可應(yīng)用的場(chǎng)景比較復(fù)雜,必須要考慮其影響因素及技術(shù)可行性。在選擇梯次利用場(chǎng)景時(shí)主要考慮的因素有三點(diǎn):第一,退役動(dòng)力電池性能是否滿足梯次利用的使用要求,包括充放電速度、內(nèi)阻大小以及電池一致性等;第二,梯次利用的成本,需要綜合考慮技術(shù)、運(yùn)輸和人力成本的不同方案,從而尋求利益最大化的應(yīng)用場(chǎng)景;第三,梯次利用場(chǎng)景的市場(chǎng)規(guī)模,隨著退役電池規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大,梯次利用場(chǎng)景需要較大需求的容納量。
另外,在退役動(dòng)力電池梯次利用過程中,需關(guān)注三個(gè)方面核心性能指標(biāo):
一是安全及性能,主要是退役電池拆解技術(shù)和余能檢測(cè)技術(shù)等。
二是成組技術(shù),通過動(dòng)力電池編碼實(shí)現(xiàn)電池全生命周期的管控,降低分容和配組成本,提高電池壽命;利用適當(dāng)?shù)木獠呗院途怆娐穪韺?duì)其進(jìn)行智能管理;構(gòu)建單體電池?cái)?shù)據(jù)庫,以篩選出一致性較好的電池進(jìn)行配組。
三是數(shù)據(jù)信息,包括電芯研發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)(初始的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)信息)、電池包運(yùn)行監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)系統(tǒng)(使用過程中的數(shù)據(jù)及運(yùn)行狀態(tài))以及模組信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)(所有梯次列表,裝配過程中具體參數(shù))。
因此,為充分發(fā)揮動(dòng)力電池梯次利用的價(jià)值,應(yīng)考慮應(yīng)用場(chǎng)景、成本、電池性能等要素,其中安全性能、成組技術(shù)以及數(shù)據(jù)輸入是梯次利用的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)。
問題六:如何識(shí)別電池梯次利用的適用場(chǎng)景?
通過比較退役后鋰離子動(dòng)力電池和鉛酸電池的性能,可以發(fā)現(xiàn):鋰離子電池的能量密度是鉛酸電池的三倍以上,使用壽命是鉛酸電池的兩倍,而且維修便利簡(jiǎn)單、性價(jià)比高,可以看出鋰離子電池的綜合經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于鉛酸電池。當(dāng)然,在退役電池中也有磷酸鐵鋰和三元電池等不同類型的鋰電池,不同類型的鋰電池雖然在性能上存在差異,但是相較鉛酸電池,鋰電池都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此,蓋斯特戰(zhàn)略咨詢團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,退役鋰電池梯次利用的最佳場(chǎng)景是對(duì)鉛酸電池的替代使用。
當(dāng)然,不同使用場(chǎng)景對(duì)退役鋰電池性能要求也存在差異。通過分析電池梯次利用場(chǎng)景,明確電池性能要求,將有利于相關(guān)企業(yè)進(jìn)行市場(chǎng)布局。退役鋰電池的應(yīng)用場(chǎng)景主要包括三類:一是儲(chǔ)能和供能,二是備用電源,三是低性能的動(dòng)力電池。蓋斯特戰(zhàn)略咨詢團(tuán)隊(duì)根據(jù)不同的場(chǎng)景下退役電池的充放電習(xí)慣、退役電池場(chǎng)景適配性等因素,分析得出退役電池在不同場(chǎng)景中的使用前景,具體如圖4所示。
圖4 退役動(dòng)力電池適用場(chǎng)景及前景
綜合來看,對(duì)于應(yīng)用場(chǎng)景越適配,退役鋰電池再利用越能發(fā)揮更大的價(jià)值。鋰電池的梯次利用在備用電源和低性能的動(dòng)力電池方面具有更好的適配性,能夠較好地替代鉛酸電池。根據(jù)場(chǎng)景特點(diǎn)開發(fā)出滿足不同階段訴求的動(dòng)力電池,未來將成為產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。
問題七:如何從設(shè)計(jì)角度提高電池回收利用的價(jià)值?
圍繞不同的場(chǎng)景需求,企業(yè)可在動(dòng)力電池的前期設(shè)計(jì)中充分考慮動(dòng)力電池退役后的重組和應(yīng)用的便利性。在不同應(yīng)用場(chǎng)景下,電池涉及的技術(shù)不同,具體做法也不同。蓋斯特戰(zhàn)略咨詢團(tuán)隊(duì)分別針對(duì)電池拆解、重組以及再利用場(chǎng)景對(duì)前期設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行剖析。
1.電池拆解:企業(yè)可以通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來降低拆解難度,例如積木式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
2.電池重組:由于其考慮因素較多,前期設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。首先,從規(guī)格尺寸上,既要完成工作電壓向梯次利用電壓靠攏,又要實(shí)現(xiàn)電池包標(biāo)準(zhǔn)化尺寸的設(shè)計(jì),以期減少后期模組拆解次數(shù),利用標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化以降低成本;其次要強(qiáng)化電池監(jiān)控平臺(tái)對(duì)電池檢測(cè)及退役電池的BMS管理,一方面提高電池配組效率,另一方面降低電池使用難度和再利用成本;最后要做好信息溯源,通過標(biāo)注生產(chǎn)和設(shè)計(jì)信息方便朔源管理,以降低后續(xù)利用難度。
3.再利用場(chǎng)景:在前期設(shè)計(jì)中可以考慮“車電分離、分箱設(shè)計(jì)”的模式,這樣不僅可以直接滿足應(yīng)用場(chǎng)景的需求,也有利于降低重組成本,同時(shí)也可以進(jìn)行一些商業(yè)模式的創(chuàng)新設(shè)計(jì),以及基于再利用場(chǎng)景的性能設(shè)計(jì)。
通過對(duì)于拆解、重組、梯次場(chǎng)景的針對(duì)性設(shè)計(jì),提高電池再利用的適應(yīng)性,以降低回收利用成本,提高電池回收利用價(jià)值。
問題八:如何看待退役電池的N級(jí)利用與單次利用?
從理論上講,退役電池可以進(jìn)行多級(jí)梯次利用,把價(jià)值發(fā)揮到極致,但是經(jīng)過綜合效益分析,多級(jí)利用并非最佳方案。
正常情況下,退役動(dòng)力電池可以進(jìn)行N級(jí)梯次利用,比如第一階段用作電動(dòng)車動(dòng)力電池,第二階段用作儲(chǔ)能電池,在第N階段定義其他應(yīng)用場(chǎng)景,如圖5所示。但是,我們?cè)趯?shí)際測(cè)算中發(fā)現(xiàn),由于目前梯次利用產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)尚不成熟,電池再檢測(cè)、管理、重組的成本高昂,導(dǎo)致多級(jí)利用的經(jīng)濟(jì)性較差,同時(shí)退役電池在多次利用情況下,存在性能衰減不可控等多種問題,因此目前在退役動(dòng)力電池多級(jí)利用上仍存在諸多挑戰(zhàn)。
圖5 退役動(dòng)力電池梯次利用方式分析
蓋斯特戰(zhàn)略咨詢團(tuán)隊(duì)通過所建立的退役電池梯次利用收益模型分析得知,對(duì)于單級(jí)應(yīng)用(電動(dòng)車應(yīng)用場(chǎng)景)的磷酸鐵鋰電池,所獲得的收益最高為272元/kWh,然而對(duì)于兩級(jí)梯次利用(微型電動(dòng)車+并行式微電網(wǎng))收益最高為54.9元/kWh。從磷酸鐵鋰電池梯次利用收益來看,單級(jí)利用具有更優(yōu)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此,我們認(rèn)為,對(duì)于退役動(dòng)力電池N級(jí)梯次利用,目前只是一個(gè)概念,在現(xiàn)階段不具有可行性,企業(yè)應(yīng)該將單級(jí)梯次利用作為主要發(fā)展方式。
問題九:如何全面認(rèn)識(shí)電池報(bào)廢價(jià)值?
動(dòng)力電池報(bào)廢價(jià)值不僅體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)效益上,還在于資源循環(huán)利用解決潛在的資源短缺問題。目前電動(dòng)汽車的快速增長拉動(dòng)了動(dòng)力電池對(duì)資源的需求,導(dǎo)致電池行業(yè)對(duì)電池材料供給的依賴性快速增強(qiáng)。同時(shí),動(dòng)力電池很快迎來退役潮,也需要更換大批電池,導(dǎo)致對(duì)電池材料的需求量進(jìn)一步增大。然而,制造動(dòng)力電池的原材料資源短期內(nèi)不會(huì)發(fā)生重大改變,因此對(duì)于電池所需的核心稀有金屬材料(例如鋰和鈷)的回收利用就變得尤為必要。只有做好這些金屬材料的回收利用,才能較大程度緩解動(dòng)力電池的資源需求。
為了定量評(píng)價(jià)電池報(bào)廢價(jià)值,蓋斯特戰(zhàn)略咨詢團(tuán)隊(duì)從退役動(dòng)力電池中鋰和鈷的富集度、回收效率、工藝方案以及成本等四方面進(jìn)行了綜合比較和分析,如圖6所示。
圖6 金屬鋰和鈷的資源回收綜合分析
經(jīng)過綜合測(cè)算,對(duì)于鋰的回收,每噸磷酸鐵鋰動(dòng)力電池回收最低收益為0.7萬元,而在實(shí)際生產(chǎn)中效益會(huì)更大;對(duì)于鈷的回收,目前回收效率已在95%以上,每噸三元電池(NCM811)中鈷回收最低收益為1.14萬元。由于目前鋰和鈷等材料儲(chǔ)藏量有限,通過電池拆解回收可以最大限度地解決電池材料資源需求問題,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。我們預(yù)測(cè),到2025年,中國在鈷金屬上將實(shí)現(xiàn)70%的循環(huán)自給。
問題十:三元電池與磷酸鐵鋰電池在回收利用價(jià)值上有何區(qū)別?
眾所周知,三元電池和磷酸鐵鋰電池具有不同的應(yīng)用場(chǎng)景,其回收利用也存在固有定勢(shì)。蓋斯特戰(zhàn)略咨詢團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,應(yīng)該從長遠(yuǎn)角度看待不同種類電池回收問題,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電池綜合價(jià)值的最大化。
目前來看,磷酸鐵鋰電池梯次利用的價(jià)值大于其拆解價(jià)值,所以普遍認(rèn)為磷酸鐵鋰電池應(yīng)以梯次利用為主;對(duì)于三元電池,由于稀有金屬材料價(jià)值越來越高,所以很多企業(yè)處理三元電池的方式都是直接報(bào)廢回收。
蓋斯特戰(zhàn)略咨詢團(tuán)隊(duì)對(duì)兩種電池的全生命周期場(chǎng)景開展了定性分析,結(jié)果如圖7所示。
圖7 磷酸鐵鋰和三元電池全生命周期利用場(chǎng)景
我們認(rèn)為,企業(yè)應(yīng)該拓寬動(dòng)力電池回收利用思路。其一,退役的三元電池能量密度仍具有一定優(yōu)勢(shì),完全可以再利用到低性能電池領(lǐng)域,場(chǎng)景是三元電池梯次價(jià)值實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵;其二,磷酸鐵鋰電池使用壽命長,這在一定程度上可以降低其綜合回收成本,使得其拆解回收價(jià)值得到進(jìn)一步增加,因而壽命是磷酸鐵鋰電池價(jià)值實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。
動(dòng)力電池回收利用商業(yè)模式探索
1.認(rèn)清整車企業(yè)在電池回收利用中的地位
在動(dòng)力電池全生命周期中,參與方包括動(dòng)力電池企業(yè)、整車企業(yè)、專業(yè)第三方回收企業(yè)、電池材料商等,各參與方具備的優(yōu)劣勢(shì)各有不同,但是誰控制電池生命周期狀態(tài),誰的話語權(quán)就強(qiáng),其核心仍在于電池退役渠道,具體參見圖8。綜合來看,整車企業(yè)在電池回收產(chǎn)業(yè)鏈中起著決定性作用。
圖8 動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈參與主體特點(diǎn)
如前文所述,在動(dòng)力電池回收中,由于退役電池狀態(tài)不明,處理退役電池需要專業(yè)技術(shù)以及應(yīng)用場(chǎng)景的匹配,單一企業(yè)單獨(dú)做電池回收利用有諸多壁壘,因此,為了電池回收利用的效益最大化,應(yīng)該充分發(fā)揮電池產(chǎn)業(yè)中各參與企業(yè)的優(yōu)勢(shì),以此構(gòu)建電池回收利用平臺(tái),共同推進(jìn)動(dòng)力電池回收行業(yè)發(fā)展。
構(gòu)建回收利用平臺(tái)的核心在于搭建退役電池的回收渠道,而這恰恰是車企的優(yōu)勢(shì)。車企通過經(jīng)銷商網(wǎng)絡(luò)可以獲得穩(wěn)定的回收渠道,還可針對(duì)電動(dòng)車本身工況需求進(jìn)行電池設(shè)計(jì),并將信息反饋到上游電池企業(yè),同時(shí)對(duì)電池狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)控。另外,車企可以根據(jù)電池回收應(yīng)用場(chǎng)景做相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)布局,例如將回收電池用在自產(chǎn)或與其他企業(yè)合作的低速電動(dòng)車上,具有商業(yè)模式創(chuàng)新的主動(dòng)權(quán)。
可以看出,車企是實(shí)現(xiàn)電池回收利用價(jià)值的關(guān)鍵。車企可通過掌控電池回收價(jià)值鏈的關(guān)鍵因素進(jìn)行產(chǎn)業(yè)布局。但是考慮到電池回收產(chǎn)業(yè)的復(fù)雜性,車企不宜投入過多的精力,在此領(lǐng)域的主要精力應(yīng)放在如何打通整個(gè)價(jià)值鏈、做好回收利用生態(tài)的整體策劃上。
2.探索電池回收利用價(jià)值鏈中產(chǎn)業(yè)分工的有效商業(yè)模式
在整個(gè)電池回收利用產(chǎn)業(yè)中,車企/聯(lián)盟、專業(yè)公司、退役電池應(yīng)用客戶構(gòu)成1+1+1生態(tài)模式,各方之間的關(guān)系如圖9所示。
圖9 電池回收產(chǎn)業(yè)中各方關(guān)系圖
車企參與電池回收利用的目的在于落實(shí)責(zé)任主體,并以此帶來盈利機(jī)會(huì)。在此過程中,車企既可以讓利于消費(fèi)者,又能讓產(chǎn)品具有更大的競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)然,車企可以不做電池回收利用,但是必須通過搭建平臺(tái)承擔(dān)起電池回收生態(tài)的總體策劃。因此,在電池回收利用價(jià)值鏈的商業(yè)模式中,蓋斯特戰(zhàn)略咨詢團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,車企要根據(jù)各自能力來實(shí)現(xiàn)合理的產(chǎn)業(yè)分工和有效的利益分配,應(yīng)做到“專業(yè)的人做專業(yè)的事”。此外,車企和產(chǎn)業(yè)鏈上的相關(guān)公司要密切合作并協(xié)同發(fā)展。例如,專業(yè)公司從事回收重組以及梯次利用的應(yīng)用時(shí),車企應(yīng)該建立相應(yīng)的場(chǎng)景并給予幫助。
因此,在電池回收利用產(chǎn)業(yè)生態(tài)中,各參與主體一定要發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),可以通過控股、參股等資本渠道來打通整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,并系統(tǒng)思考如何圍繞上下游共同打造動(dòng)力電池的利益體和生態(tài)布局,以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
總之,動(dòng)力電池回收具有非常大的市場(chǎng)潛力,從環(huán)保、材料資源循環(huán)利用、電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)降低成本以及商業(yè)模式轉(zhuǎn)變等方面考慮,都應(yīng)該做好動(dòng)力電池回收利用。但是,要想實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池回收利用的價(jià)值最大化,還需要針對(duì)相應(yīng)問題提前做出綜合思考與系統(tǒng)布局。