鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1270次 | 2022年06月13日
動(dòng)力鋰電池回收市場(chǎng)規(guī)模和空間
2018年,動(dòng)力鋰電池回收市場(chǎng)規(guī)模為4.32億元。隨著新能源汽車行業(yè)的不斷擴(kuò)大,動(dòng)力鋰電池回收市場(chǎng)空間巨大,據(jù)估算,若將2020年退役的動(dòng)力鋰電池得到充分利用,回收市場(chǎng)將達(dá)到80億~100億元收入。預(yù)計(jì)到2025年,動(dòng)力鋰電池回收市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到203.71億元,其中,磷酸鐵鋰梯次利用價(jià)值將達(dá)到25.75億元,三元鋰電池回收拆解價(jià)值將達(dá)到177.96億元。
梯次利用未來(lái)將以基站通信和儲(chǔ)能應(yīng)用為主,從磷酸鐵鋰和三元電池的屬性看,磷酸鐵鋰更適合梯次利用。假設(shè)梯次利用市場(chǎng)均使用磷酸鐵鋰報(bào)廢電池,按照70%的退役容量及60%的梯次利用成組率,2019~2025年預(yù)計(jì)合計(jì)可用磷酸鐵鋰梯次電池容量58GW·h。梯次利用電池回購(gòu)價(jià)格約為新電池的30%,2018年磷酸鐵鋰電池組價(jià)格在1.1~1.2元/(W·h),計(jì)算梯次利用電池回購(gòu)價(jià)格在0.33~0.36元/(W·h),考慮車企補(bǔ)貼退坡及電池行業(yè)產(chǎn)量釋放,動(dòng)力鋰電池存在降價(jià)趨勢(shì),梯次利用電池回購(gòu)價(jià)格也有望相應(yīng)下降。假設(shè)回購(gòu)價(jià)格每年下降5%,2019~2020年梯次利用市場(chǎng)空間共計(jì)47億元,到2025年累計(jì)市場(chǎng)空間將達(dá)到171億元。
三元電池回收有價(jià)金屬重要是鎳、鈷、錳、鋰等,質(zhì)量占比分別為12%、5%、7%、1.2%。根據(jù)《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》,濕法冶煉條件下,鎳、鈷、錳的綜合回收率應(yīng)不低于98%;火法冶煉條件下,鎳、稀土的綜合回收率應(yīng)不低于97%。測(cè)算濕法回收下,假設(shè)金屬價(jià)格不變,2019~2025年鎳、鈷、錳、鋰等金屬回收市場(chǎng)空間約436億元。
隨著近幾年鈷、鎳、錳、鋰等材料價(jià)格的上漲,在未來(lái)電池單體成本中,三元材料電池正極材料占比將呈現(xiàn)急劇上升狀態(tài),而廢舊動(dòng)力鋰電池內(nèi)含有大量貴重金屬,若將有價(jià)值金屬提取出來(lái)應(yīng)用于電池再制造,將會(huì)獲得較大收益。本章重要對(duì)物理回收工藝、濕法回收工藝及火法回收工藝的市場(chǎng)空間進(jìn)行分析。
1.物理回收工藝
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
陶志軍和賈曉峰通過(guò)對(duì)北京賽德美動(dòng)力鋰電池回收產(chǎn)業(yè)的調(diào)研,發(fā)現(xiàn)動(dòng)力鋰電池回收過(guò)程中,成本重要集中在原材料回收、電池拆解預(yù)處理、廢水廢棄物處理、人工費(fèi)用等階段,表9-9為每噸廢舊電池回收處理成本。其中,廢舊三元電池平均回收費(fèi)用為8900元/t,經(jīng)過(guò)梯次利用之后且質(zhì)量較差的磷酸鐵鋰電池平均回收費(fèi)用為4000元/t。從調(diào)研數(shù)據(jù)可以看出,回收及拆解每噸三元電池的平均成本為13264元,回收及拆解每噸磷酸鐵鋰電池的平均成本為8364元,動(dòng)力鋰電池內(nèi)富含的大量的有價(jià)金屬是電池回收重要的收益來(lái)源,特別是近年來(lái)鎳、鈷、錳、鋰等金屬材料價(jià)格的上漲對(duì)動(dòng)力鋰電池拆解回收領(lǐng)域起到了巨大的促進(jìn)用途。
表9-10為三元材料電池拆解回收效率及收益。每噸三元材料電池經(jīng)拆解后回收有價(jià)值金屬和材料的平均收益為16728元。此外,經(jīng)過(guò)調(diào)研,對(duì)磷酸鐵鋰電池拆解收益情況也進(jìn)行了分析,磷酸鐵鋰電池拆解回收效率及收益如表9-11所示。拆解每噸磷酸鐵鋰電池回收有價(jià)金屬和材料的收益約為7703元。從前面分析數(shù)據(jù)可以看出,采用物理法回收每噸三元材料電池的拆解成本為13264元,通過(guò)銷售拆解后得到的有價(jià)值材料獲得的收益為16728元,因此,拆解回收每噸三元電池可盈利3464元;而每噸磷酸鐵鋰電池拆解成本為8364元,收益為7703元,因此拆解回收每噸磷酸鐵鋰電池將虧損661元。
2.濕法回收工藝
濕法回收工藝的成本重要來(lái)源于原材料回收成本、廢水廢棄物處理等方面,表9-12為每噸廢舊電池濕法回收工藝處理成本。濕法回收工藝每處理一噸三元電池的平均成本為14815元,每處理一噸磷酸鐵鋰電池的平均成本為9915元。此外,采用濕法回收工藝對(duì)電池有價(jià)值材料回收的效率較高,因此收益情況也更明顯。
表9-13和表9-14為材料電池和磷酸鐵鋰電池濕法回收工藝回收效率及收益。通過(guò)以上數(shù)據(jù),得到采用濕法回收工藝回收每噸三元電池的平均收益為18073元,回收每噸磷酸鐵鋰電池的平均收益為8220元。因此,采用濕法回收工藝每回收一噸三元電池將盈利3258元,每回收一噸磷酸鐵鋰電池將虧損1695元。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
3.火法回收工藝
火法回收工藝要將預(yù)處理之后的電極材料在電弧爐內(nèi)高溫處理,且處理過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)大量的廢氣及廢渣,因此,火法回收工藝的成本重要來(lái)源于原材料回收、燃料動(dòng)力及廢氣廢渣處理等方面,表9-15為每噸廢舊電池回收工藝處理成本。從調(diào)研數(shù)據(jù)可以看出,火法回收工藝每處理一噸三元電池的平均成本為14390元,每處理一噸磷酸鐵鋰電池的平均成本為9490元。
此外,三元材料電池和磷酸鐵鋰電池火法回收工藝回收效率及收益如表9-16和表9-17所示。從以上數(shù)據(jù)可以得知采用火法回收工藝回收每噸三元電池的平均收益為17405元,回收每噸磷酸鐵鋰電池的平均收益為7994元。因此,采用火法回收工藝每回收一噸三元電池將盈利3015元,每回收一噸磷酸鐵鋰電池將虧損1496元。
從電池材料回收效率來(lái)看,化學(xué)回收工藝對(duì)材料的回收效率較高,其中濕法回收工藝的回收效率要高于其他兩種回收工藝。
此外,目前電池正極材料的成本呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢(shì),特別是三元材料電池內(nèi)的鈷金屬,由于我國(guó)產(chǎn)量較少,大部分依賴進(jìn)口,因此動(dòng)力鋰電池對(duì)這類材料的需求量增多,勢(shì)必會(huì)造成電池材料成本大幅度上漲。此時(shí),動(dòng)力鋰電池回收將出現(xiàn)更大的盈利空間,而濕法回收工藝有關(guān)各材料回收效率高,將具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,呈現(xiàn)出廣闊的盈利前景。
通過(guò)分析,提高動(dòng)力鋰電池拆解回收利潤(rùn),可通過(guò)提高回收電池材料的效率來(lái)獲取。此外,采用全自動(dòng)生產(chǎn)線的方法,減輕工人勞動(dòng)力,也可以減少拆解電池的成本支出。在各地合理地布置電池回收點(diǎn),將廢舊電池集中運(yùn)輸?shù)讲鸾鈴S,可以大大減小運(yùn)輸成本,從而提高動(dòng)力鋰電池回收的盈利狀況。
本文摘編自《鋰電池回收和資源化技術(shù)》一書(shū),由科學(xué)出版社出版,是目前國(guó)內(nèi)首個(gè)詳細(xì)闡述鋰電池回收、再生和再利用的專著。
本書(shū)重要作者為:李麗,北京理工大學(xué)材料學(xué)院教授、博士研究生導(dǎo)師,李老師是這個(gè)領(lǐng)域的一位領(lǐng)軍專家,經(jīng)常在行業(yè)內(nèi)的不少論壇和會(huì)議上見(jiàn)到她的發(fā)言;姚瑩,美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)博士,北京理工大學(xué)材料學(xué)院副院長(zhǎng)、博士研究生導(dǎo)師;郁亞娟,現(xiàn)任北京理工大學(xué)材料學(xué)院副教授、碩士研究生導(dǎo)師;陳人杰,北京理工大學(xué)材料學(xué)院教授、博士研究生導(dǎo)師。
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