2019年動力電池回收與梯次利用.pdf

1、Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 動力電池回收與梯次利用 Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 目錄 一、電池回收及梯次利用的行業現狀 二、電池回收及梯次利用布局和實踐 三、未來趨勢 Power Battery Application Branch of

2、China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 一、電池回收及梯次利用的行業現狀 （一）新能源汽車領域 （二）動力電池領域 （三）電池回收和梯次利用市場規模 （四）政策推動及導向 （五）電池梯次利用的難題 （六）動力電池回收技術 （七）電池回收成本分析 （八）電池梯級利用回收價值分析 Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （一）新能源汽車領

3、域 2009年 2010年 2011年 2012年 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 0.02 0.21 0.61 1.69 3.38 11.77 50.02 101.17 181.87 303.65 單位：萬輛 圖：2009-2018年中國新能源汽車歷年累計產量分析 截至2018年底，中國新能源汽車累計產量已經超過300萬輛，已成為全球最大的新能源汽車產銷大國 Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電

4、池應用分會 （一）新能源汽車領域 預計2020年和2025年中國新能源汽車保有量分別為500萬輛、2000萬輛，2030年有望達到8000萬輛。圖：2014-2020年中國新能源汽車保有量分析 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年E 2020年E 22 42 91 153 261 350 500 保有量 單位：萬輛 Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （二）動力電池領域 自2014年新能源汽

5、車補貼政策推出后，作為新能源汽車產業鏈的關鍵環節，動力電池裝機量迅速增長，并將長期受益于新能源汽車的銷量和滲透率而持續提升；其中，三元電池裝機量增速比較明顯。圖：2014-2018年中國動力電池裝機量分析 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 3.71 16.47 28.28 36.26 56.89 單位：GWh Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （二）動力電池領域 從動力電池配套量來看，樂觀預計20

6、19年動力電池累計退役量約為8GWh；未來幾年動力電池退役量將呈現快速增長態勢，預計2020年動力電池的退役量將達到20GWh，2025年將超過90GWh。圖：2020-2025年中國動力電池退役量分析 2020年E 2021年E 2022年E 2023年E 2024年E 2025年E 20 26 30 43 62 91 單位：GWh Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （三）電池回收和梯次利用市場規模 動力電池回收項目，目

7、前主要是回收拆解和梯次利用兩種處理方式。三元動力電池，理論上能實現每噸大約4.2萬元的經濟收益，從而使其具備經濟可行性。而磷酸鐵鋰電池，如果通過報廢拆解僅能實現每噸大約0.93萬元的經濟收益，難以覆蓋其回收成本，因此，磷酸鐵鋰電池更適合用于梯次利用。圖：中國動力電池主要金屬回收預測 1.8 0.3 1.1 0.3 14 8.7 1.2 26 05101520253000.511.52鎳 鈷 錳 鋰 回收量：萬噸 回收價格：億元 Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國

8、化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （三）電池回收和梯次利用市場規模 根據預測，今年新增報廢的動力電池中，鎳的可回收利用量較高約為1.8萬噸，相應的回收價格約為14億元。與鎳相比，鋰的回收量雖然相對較少，但回收價格遠超過鎳，約為26億元。從市場規模來看，預計到2020年中國動力電池回收拆解和梯次利用的總體市場規模將超過66億元，到2022年整體市場規模將達到131億元。圖：2018-2022年中國動力電池回收拆解和梯次利用市場規模 2018年 2019年E 2020年E 2021年E 2022年E 8.98 17.99 44.21 72.93 80.11 3.19 12.12 22.56

9、37.97 50.93 單位：億元 Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （四）政策推動及導向 發布時間 政策名稱 內容摘要 2017.01 生產責任延伸制度推行方案 確定對電器電子、汽車、鉛酸電池和包裝物等四類產品生產責任延伸制度，逐步建立全國統一的汽車全生命周期信息管理，加強報廢汽車產品回收利用管理。2017.02 關于加快推進再生資源產業發展的指導意見 開展新能源汽車動力鋰電池回收利用試點，建立完善廢舊動力電池資源利用標

10、準體系，推進廢舊動力鋰電池的梯級利用。2017.05 車用動力電池回收拆解規范 2017年12月1日正式實施，明確指出回收拆解企業應具相關資質，進一步保證的動力電池安全、環保、高效的回收利用。2017.07 電動汽車動力蓄電池產品規格尺寸；汽車動力蓄電池編碼規則；車用動力電池回收利用裕能檢測 2018年2月正式實施，使動力電池產品規格尺寸，編碼規則和回收余能利用檢測有標準可依。2018.05 新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規定 2018年8月1日施行，國家對企業溯源責任進行監督管理，針對汽車生產、電池生產、報廢汽車回收建立管理制度，加強溯源管理。2018.07 汽車產業投資管理規定(

11、征求意見稿)動力電池回收利用領域重點發展動力電池高效回收利用技術和專用裝備，推動梯級利用、再生利用與處置等能力建設。2018.07 關于做好新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工作的通知 確定京津冀地區、山西省、上海市、江蘇省、浙江省、安徽省、江西省、河南省、湖北省、湖南省、廣東省、廣西壯族自治區、四川省、甘肅省、青海省、寧波市、廈門市及中國鐵塔股份有限公司為試點地區和企業。2018.09 新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件企業名單(第一批)符合規范條件企業名單有華友鈷新材料、豪鵬科技、格林美、邦普循環科技、光華科技。2018.09 新能源汽車動力蓄電池回收服務網點信息正式公布 新能源汽

12、車動力蓄電池回收服務網點的信息情況，每季度更新一次。將在新能源汽車動力蓄電池回收服務網點信息在部門戶網站“公共服務平臺”專欄予以公布。2019.01 汽車行業綠色供應鏈管理企業評價指標體系等公告 本指標體系規定了汽車行業綠色供應鏈管理的技術要求，將汽車行業綠色供應鏈管理企業評價指標分為5個方面，分別為管理戰略指標、綠色采購及供應商管理指標、綠色生產指標、綠色消費及回收指標、綠色信息平臺建設及信息披露指標。2019.01 電動汽車安全指南 涵蓋電動乘用車、電動客車、電池單體和模組、電池系統、充電、回收利用、事故處理等十一個專題。2019.03 關于加快推進工業節能與綠色發展的通知 重點支持開展退

13、役新能源汽車動力蓄電池梯級利用和再利用。Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （五）電池梯次利用的難題 一、對梯次利用行業缺少政策引導和規范 二、回收和梯次利用價值鏈未打通 三、退役的電池找不到適宜的應用場景 Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （六）動力電

14、池回收技術 廢舊鋰離子電池的資源化技術，是將廢舊鋰離子電池中有價值的成分，依據其各自的物理、化學性質，將其分離。按照不同的提取工藝分類，目前鋰離子電池的回收技術主要分為以下幾大類：應用等離子技術處理垃圾和危廢在歐洲已經有廣泛的應用，這項技術在國內仍處于起步時期，商用化更尚處于空白階段。天勁股份是國內首家應用等離子技術對廢舊電池進行回收，實現生產流程無害化和極高的回收效率，能夠為整個企業乃至整個行業良好的經濟效益和社會效益。干法回收技術 這種方法并不能徹底的回收正負極材料，這種方法工藝較簡單，但因為回收的產品純度低，類似于把材料再做個梯次；工藝流程較短，回收的針對性不強，僅實現金屬分離回收的初步

15、階段。濕法回收技術 工藝比較復雜，但各有價金屬的回收率較高，是目前主要處理廢舊鎳氫電池和鋰離子電池的技術。主要包括濕法冶金、化學萃取法、離子交換法等。生物回收技術 具有成本低、污染小、可重復利用的特點，是未來鋰離子電池回收技術發展的理想方向。等離子電池材料回收技術 整個工藝流程步驟對比諸如Toxco工藝、Valibat工藝、Umicore工藝都較為簡化，不涉及化學物質如硫酸、鹵鹽的添加，這樣就可以杜絕有害廢水廢氣的二次污染問題，提純度高達99%以上。Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power

16、 Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （七）電池回收成本分析 傳統回收模式回收成本較高，難以回收動力電池，整車企業較難承擔。創新回收模式，極大的降低了回收成本，推動動力電池回收市場。Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （八）電池梯級利用回收價值分析 EV梯級利用鋰電池壽命5年，回收價值根據使用年限、單體電池形狀、數量等相關，年限分5個級別，使用年限越多梯級利用價值越低（裝車未使用可考慮價值略高）。單體

17、電池形狀也是價格考慮因素18650、26650型號通用性強價值略高(特斯拉、沃特瑪)、塑膠殼電池價值略低（長江EV）、鋁殼電池適中（CATL）,單一型號數量多價格也會略高。Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 二、電池回收及梯次利用布局和實踐 （一）新能源乘用車 （二）新能源客車 （三）國際車企電池回收布局思路 （四）國內車企電池回收布局思路 （五）國內外主要廢舊電池回收企業 （六）典型企業回收模式 （七）中國主要梯次利用試點

18、項目 Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （一）新能源乘用車 圖：2014-2018年新能源乘用裝機量排名前五配套主要電芯尺寸 乘用車 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 方型尺寸（mm）27116142 17311620 416145.557 173121.545 173122.550 17311620 416145.557 173121.545 26.514891 119.5172.519.8 3

19、9014658 1066522 1482791 119.5172.519.8 39.514895 13529220 13529220 26.514891 5214895 1485295 1865140 22524848 17311620 39.514891 19.565140 軟包尺寸（mm）1617.2227 2287.3268 2287.3268 6160230 6160230 2582617 1617.2227 1612277.2 2692127.2 1617.45227 2287.3268 1888.5236 1497.4240 1265132 2287.1268 1326516 23

20、61888.5 1265132 2287268 7.772150 1617227 2001329.0 2321647.5 7.772150 7.5156240 三元方型電芯的技術標準，目前主要以三元148系列為主，像寧德時代、比亞迪、力神電池、塔菲爾、中航鋰電等；從比亞迪汽車目前配套的電池電芯尺寸來看，尺寸多集中在173*122.5*50，采用在原有PHEV2規格上增加寬度和高度來提高電芯的容量和能量密度。下一代方型電芯VDA590模組尺寸將會往221*44*103靠攏。Power Battery Application Branch of China Industrial Associati

21、on of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （二）新能源客車 圖：2014-2019年Q1宇通客車新能源客車領域配套主要尺寸電芯裝機量對比分析 單位：MWh 軟包尺寸（mm）2014年 軟包尺寸（mm）2016年 軟包尺寸（mm）2018年 21211268 6.40 24519211 96.09 6.9220127 31.57 24519014 1.01 24518113.5 23.73 24519011.2 30.62 24519211 0.53 21211268 1.32 10.5181245 17.69 24519213 0.08 1016122

22、1 0.91 7.2220126 16.19 軟包尺寸（mm）2015年 軟包尺寸（mm）2017年 18124510.8 12.45 24519211 13.08 24519011.2 101.96 24519014 0.02 24519014 7.24 7.2220126 69.89 軟包尺寸（mm）2019年Q1 21211268 1.75 10.5181245 28.17 24519011.2 10.41 24519211 8.65 6.9220127 1.57 24519014 1.23 18124510.8 1.32 24518113.5 0.11 24519014 0.04 軟包

23、電池方面，通過分析新能源汽車客車領域的代表企業宇通客車配套的軟包電池電芯尺寸，我們可以看出，電芯尺寸規格集中趨勢較明顯，從各尺寸電芯裝機量上可以看出，尺寸多集中在245*190*11.2，這也是軟包電芯在逐步往VDA標準上靠攏。Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （三）國際車企電池回收布局思路 特斯拉 主要是針對已經耗盡壽命的電動車電池組，回收利用其中有價值的電池材料用于生產新電池。特斯拉在內達華州正在研發一種電池回收系統。

24、該獨特的電池回收系統可處理電池生產廢料和報廢電池。通過該系統，鋰和鈷等關鍵礦物與電池中的銅、鋁和鋼等所有金屬的回收率將達到最高，并用于生產新電池。寶馬公司 聯手比利時材料回收公司優美科(Umicore)以及瑞典電池公司Northvolt共同創建汽車電池回收企業。寶馬將提供其在電池研發方面的專業知識，優美科將負責活性負極和正極材料的開發和回收。本田汽車 計劃到2025年使用廢舊鋰離子電池作為原料，開始生產鎳鈷合金。Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行

25、業協會動力電池應用分會 （四）國內車企電池回收布局思路 目前回收與利用較為主流的有兩種方法，一是再生利用(拆解電池提煉金屬和原料)，二是梯級利用(二次或多次利用)。國內包括比亞迪、上汽集團、北汽新能源、廣汽新能源、長安等10家主流車企也在動力電池回收領域布局。從回收路徑來看，國內車企主要都選擇設立動力電池回收服務網點，主要分為自有銷售渠道建設回收網點模式和與第三方回收企業合作共建回收網點模式。其中自有銷售渠道建設回收網點模式是主流，主要是依托經銷商的4S店進行相應的回收，約80企業采用這種模式。在方式選擇上，普遍趨勢是車企選擇與第三方回收企業或者電池企業合作。如北汽牽手華友鈷業、比亞迪聯手格林

26、美、上汽集團與寧德時代等等。Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （五）國內外主要廢舊電池回收企業 表：國外主要廢舊電池回收企業列舉 國家 企業名稱 回收工藝 回收材料 比利時 Unicore 高溫熱解 鈷、鎳等 美國 RetrievTechenolongies 低溫球磨-濕法冶金 鋰、鎳、鈷等 法國 Recupyl 拆解-濕法；浸出-凈化 鋁、鈷、鋰、不銹鋼等 日本 住友金屬礦山 基于原有鎳、銅冶煉工藝 鎳、銅 德國 IME

27、 熱解-濕法工藝 鐵、鎳、鈷合金、碳酸鋰 日本 Mitsubishi 冷凍-熱解-干法 鐵、銅箔、碳酸鋰等 瑞士 Batrec 破碎=高溫熱解 鎳、鈷、氧化錳等 表：中國主要廢舊電池回收企業列舉 企業名稱 重要工序 主要產出產品 格林美 液相合成和高溫合成 球狀鈷粉 邦普循環 定向循環和逆向產品定位 鎳鈷錳酸鋰、電池級四氧化三鈷 贛鋒鋰業 電解法和純堿靜壓法 碳酸鋰和電池級氧化鋰 Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （六）典

28、型企業回收模式1、邦普循環：動力鋰電池+車身整車回收模式 針對新能源汽車與動力鋰電池同時報廢以及處理成本高等情況，邦普集團提出“動力鋰電池與車身整車回收”的模式，這種回收模式不僅可以保證運輸過程中的安全性，還能夠降低包裝和運輸費用。Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （六）典型企業回收模式 2、格林美：構建“1+N”廢舊電池回收利用網絡 2018年，格林美繼續圍繞新能源全生命周期價值鏈，構建“1+N”廢舊電池回收利用網絡，先

29、后與三星、東風、北汽等140多家車企、電池企業簽訂了電池回收處理協議。Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （六）典型企業回收模式 3、泰力回收：“廢物”“資源”再利用企業 Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （七）中國主要梯次利用試點項目 試點公司 試點項

30、目 中國鐵塔 首批試點57個基站，運行狀況良好。2017年，進一步擴大試點規模，在五個省建立了總計0.3GWh的梯次利用基站，2018年1月中國鐵塔還與桑德集團等16家企業簽訂新能源汽車動力電池回收利用戰略合作伙伴協議。煦達新能源 2017年9月，國內首套MWH級工商業梯級電池儲能系統項目在江蘇投運，儲能系統成本低于1月/Wh，通過消峰填谷每天可生產625元的峰谷價差收益，預計5年即可回收投資成本。中航鋰電 梯次利用電池已應用于中國鐵塔公司通訊基站；并在其園區實施了太陽能儲能示范項目。寧德時代 與宇通、上汽、北汽、吉利等車企展開合作回收廢舊動力電池，將其改造用于儲能。比亞迪 委托授權經銷商將廢

31、舊動力電池運到寶龍工廠進行梯次利用；廢電池運送到惠州材料工廠拆解回收。Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 三、未來趨勢 （一）梯次利用的意義（二）未來趨勢Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （一）梯次利用的意義1、2019年動力電池退役量開始呈現出爆發式增

32、長，如不進行合理的梯次利用，將造成巨大的資源浪費以及環境污染。2、動力電池梯次利用是新能源汽車動力電池閉環產業鏈中至關重要的一個環節，是解決新能源汽車發展后顧之憂的關鍵。3、動力電池梯次利用是解決新能源汽車成本居高不下的重要手段，最大限度發揮動力電池的全生命周期價值，可以分攤新能源汽車動力電池成本。Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 （二）未來趨勢磷酸鐵鋰電池的梯次利用將有更廣闊的盈利前景。生產年份較早的電池退役后的梯次利用

33、的價值偏低，部分還存在較高的安全隱患。梯次利用過程中的關鍵技術有待突破。隨著動力電池的價格不斷的降低，退役動力電池的價格也將不斷降低，動力電池梯次利用將逐漸接近經濟拐點。通過政策來不斷的扶持促進技術和商業模式的成熟。2020-2022年以后，伴隨動力電池最終報廢壽命的臨近，動力電池回收量將會迎來“高峰”。Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 感謝觀看 THANKS 中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會 Power Battery Application Branch of China Industrial Association of Power Sources