十年前，特斯拉第一輛量產(chǎn)車(chē)型 Model S 還未正式出現(xiàn)在公眾面前時(shí)，有人問(wèn)特斯拉聯(lián)合創(chuàng)始人兼 CTO JB Straubel 什么才是特斯拉的核心，后者毫不猶豫地給出了答案：電池。
所以當(dāng) JB Straubel 2019 年宣布離開(kāi)特斯拉，投身的下一份事業(yè)是電池材料回收相關(guān)的工作時(shí)，熟悉他的人沒(méi)有覺(jué)得特別驚訝。
前特斯拉聯(lián)合創(chuàng)始人兼 CTO JB Straubel 2019 年離開(kāi)后，目前在一家電池回收初創(chuàng)公司 Redwood Materials 就職 | 官方供圖
2017 年成立，一直「被雪藏」的 Redwood Materials 最近出現(xiàn)在了公眾面前。這家由 Straubel 成立的初創(chuàng)公司和特斯拉位于內(nèi)華達(dá)州的超級(jí)電池工廠(chǎng)離得并不遠(yuǎn)，主要進(jìn)行電池材料的回收再利用業(yè)務(wù)，目前已經(jīng)與松下建立了合作關(guān)系，將特斯拉超級(jí)電池工廠(chǎng)的廢料進(jìn)行回收利用，用于新電池的生產(chǎn)制造。
Straubel 認(rèn)為，未來(lái)十年內(nèi)，Redwood Materials 有望將電池原材料的成本拉低至現(xiàn)有的一半價(jià)格。
由于電池將近一半的成本都來(lái)自鎳、鈷、錳等貴重金屬原材料，電池回收這門(mén)生意其中蘊(yùn)含的巨大行業(yè)機(jī)會(huì)，也開(kāi)始展現(xiàn)在人們面前。
鋰電池好用，回收不易2019 年 10 月 9 日，瑞典皇家科學(xué)院將 2019 年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予約翰 · 古迪納夫、斯坦利 · 惠廷厄姆和吉野彰三位科學(xué)家，以表彰三人在鋰離子電池領(lǐng)域作出的貢獻(xiàn)。如今筆記本電腦、手機(jī)，以及電動(dòng)汽車(chē)等電子產(chǎn)品的盛行，都與這三位科學(xué)家有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。
1985 年，日本化學(xué)工業(yè)公司研究員吉野彰(Akira Yoshino)使用碳質(zhì)材料組裝了一個(gè)原型電池，可以將鋰離子作為其中一個(gè)電極使用，開(kāi)發(fā)出了首個(gè)接近商用的鋰離子電池。第二年，索尼開(kāi)始著手研發(fā)可充電式鋰電池，最終兩家公司聯(lián)手，在 1991 年發(fā)布首款商用鋰電池。
經(jīng)過(guò)近三十年的發(fā)展，鋰電池至今仍是全球最主流的電池形態(tài)，也是目前性?xún)r(jià)比最高的電池。
手機(jī)中的電池或許是鋰電池最成功的的商業(yè)產(chǎn)品之一 | Unsplash
市場(chǎng)調(diào)查公司 Markets and Markets 預(yù)計(jì)，今年全球鋰離子電池市場(chǎng)需求總價(jià)值將達(dá)到 442 億美元，到 2025 年還將進(jìn)一步增至 944 億美元，期間年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 16.4%。而另一家咨詢(xún)機(jī)構(gòu)伍德麥肯茲從電池制造角度分析，預(yù)計(jì)到 2030 年，全球鋰電池制造能力將在 2019 年的基礎(chǔ)上翻兩番，達(dá)到 1.3 太瓦時(shí)(1 太瓦時(shí)等于 1 萬(wàn)億瓦時(shí))。
面對(duì)鋰電池市場(chǎng)激增的趨勢(shì)，另一個(gè)問(wèn)題也逐漸浮現(xiàn)出水面：科技產(chǎn)業(yè)固然能帶動(dòng)鋰電池行業(yè)高速增長(zhǎng)，但廢棄的鋰電池?cái)?shù)量也處于迅猛增長(zhǎng)的階段。如果不經(jīng)過(guò)合適的處理，這些電池將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極其惡劣的影響。
毫無(wú)疑問(wèn)，電動(dòng)汽車(chē)使用的鋰電池是電池行業(yè)的又一突破性產(chǎn)品。但是不同于 5 號(hào)、7 號(hào)干電池，體型龐大的鋰離子電池組在回收階段要格外注意。
最早的電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)自行車(chē)使用的電池沒(méi)有什么兩樣，內(nèi)部搭載的是鉛酸電池。鉛酸電池對(duì)環(huán)境最大的影響來(lái)自于其中的重金屬鉛，對(duì)人類(lèi)健康有潛在的危害。但它的優(yōu)勢(shì)在于，可回收率高達(dá) 99%，幾乎可以被完全回收重新利用。
但鉛酸電池的能量密度遠(yuǎn)低于鋰電池，所以在鋰電應(yīng)用成熟之后，鉛酸電池正逐漸退出歷史舞臺(tái)。
這就回到了我們上面提到的問(wèn)題，廢棄鋰電池的回收產(chǎn)業(yè)并不完善。許多年前流行的說(shuō)法是，鋰電池的回收率甚至不足 5%。
為什么會(huì)出現(xiàn)這種狀況?
福布斯雜志在今年發(fā)表的一篇文章中提到一點(diǎn)，除了消費(fèi)電子產(chǎn)品中使用的小型電池(比如手機(jī)電池)以外，大規(guī)模使用的鋰電池還沒(méi)有達(dá)到使用壽命期限。新能源汽車(chē)就是其中最大的產(chǎn)業(yè)之一。
也就是說(shuō)，相比鉛酸電池，商業(yè)化三十年的鋰電池才算是「剛剛起步」，而裝載在電動(dòng)汽車(chē)上的動(dòng)力電池，可能是目前最大規(guī)模使用鋰電池的產(chǎn)業(yè)。
已經(jīng)逐漸成熟的新能源行業(yè)，大街上隨處可見(jiàn)的電動(dòng)汽車(chē)，背后的鋰電池回收產(chǎn)業(yè)也開(kāi)始受到關(guān)注。
一塊電池的回收之路關(guān)于鋰電池的回收率，這幾年已經(jīng)有比較權(quán)威的數(shù)據(jù)證明其遠(yuǎn)不止 5%。
瑞典能源局此前發(fā)布的《循環(huán)儲(chǔ)能報(bào)告》發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上中國(guó)和韓國(guó)已經(jīng)成為全球大多數(shù)廢舊電池的回收中心。該研究指出，2018 年鋰電池全球回收量高達(dá) 9.7 萬(wàn)噸，其中中國(guó) 6.7 萬(wàn)噸，韓國(guó) 1.8 萬(wàn)噸。
這個(gè)數(shù)字，約占當(dāng)年報(bào)廢電池的 50%。
所以，在動(dòng)力電池回收的產(chǎn)業(yè)鏈中，作為全世界動(dòng)力電池產(chǎn)能前三的中日韓，已經(jīng)開(kāi)始有所行動(dòng)。
話(huà)又說(shuō)回來(lái)，回收電池到底有多少技術(shù)含量?這就不得不提到電池回收的體系。
而需要明確的是，回收電池并不是完全地把電池原封不動(dòng)地用在其他地方，而是分為幾個(gè)板塊，形成一條不斷有分岔口的大路。
首先，廢舊動(dòng)力電池有兩種主要回收形式：梯次利用和拆解回收。
動(dòng)力電池回收產(chǎn)業(yè)鏈 | 廣發(fā)證券研究報(bào)告
梯次利用指的是使用一段時(shí)間后電池容量降低，電動(dòng)汽車(chē)無(wú)法繼續(xù)正常運(yùn)行，但是電池本身沒(méi)有報(bào)廢，就可以用在電力儲(chǔ)能、通信基站后備電源等場(chǎng)景。
整個(gè)過(guò)程步驟也比較繁瑣：企業(yè)需要將報(bào)廢電池中一致性較高、性能相對(duì)較好的電池通過(guò)檢測(cè)等方式篩選出來(lái)，完成電池組的配組，進(jìn)而出售給下游的梯次利用企業(yè)。
中國(guó)鐵塔是下游企業(yè)的典型代表，這家公司可以根據(jù)電價(jià)水平和電網(wǎng)負(fù)荷情況快速響應(yīng)：在電價(jià)高峰時(shí)段和用電高峰等發(fā)電廠(chǎng)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)段，由梯次鋰電池為基站供電。
受益于存量基站更新?lián)Q代、5G 基站大規(guī)模普及帶來(lái)的通信儲(chǔ)能廣闊市場(chǎng)空間以及電力儲(chǔ)能在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶(hù)側(cè)的快速商業(yè)化，鋰電池儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展迅速。
如果梯次利用使用得當(dāng)，不僅可以降低動(dòng)力電池的成本并延長(zhǎng)使用壽命，還可以有效降低儲(chǔ)能成本，一舉兩得。
另一種形式就是拆解回收。這種形式更容易被人們理解，就是提煉報(bào)廢電池中的貴金屬。這也是 Redwood Materials 切入的領(lǐng)域和方向。
以目前電動(dòng)汽車(chē)上最常見(jiàn)的三元鋰電池為例，其拆解產(chǎn)物鎳鈷鋰銅鋁等金屬仍具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，經(jīng)過(guò)提煉后的金屬還可以用于動(dòng)力電池的再制造。
回收方式也比較講究，通過(guò)對(duì)金屬選擇性溶解，分離浸出溶解液中的金屬，將金屬離子提取出來(lái)。這種回收方式被稱(chēng)作「濕法冶金」，工藝相對(duì)復(fù)雜，但回收率較高。
相應(yīng)地，在成本方面，濕法冶金的門(mén)檻也會(huì)更高。此前在鉛酸電池的回收中大多以高溫降解的方式，即通過(guò)高溫焚燒去除粘合劑，將各類(lèi)金屬熱解。如今這種方式已不再適用。
特斯拉技術(shù)聯(lián)創(chuàng)成立的 Redwood Materials 主要進(jìn)行的就是電池材料的回收再利用業(yè)務(wù)，目前已經(jīng)與松下建立了合作關(guān)系，將特斯拉超級(jí)電池工廠(chǎng)的廢料進(jìn)行回收利用，用于新電池的生產(chǎn)制造。
電池回收的商業(yè)拐點(diǎn)日前，商務(wù)部、工信部等部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《報(bào)廢機(jī)動(dòng)車(chē)回收管理辦法實(shí)施細(xì)則》，將于今日起施行。細(xì)則對(duì)動(dòng)力電池回收利用做了進(jìn)一步規(guī)定，要求回收拆解企業(yè)對(duì)報(bào)廢新能源汽車(chē)的廢舊動(dòng)力蓄電池或其他類(lèi)型儲(chǔ)能裝置進(jìn)行拆卸、收集、貯存、運(yùn)輸及回收利用，加強(qiáng)全過(guò)程安全管理。
關(guān)于動(dòng)力電池回收的政策并不是剛剛出現(xiàn)，早在 2018 年 3 月，工信部等七部委發(fā)布《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)實(shí)施方案》，算是政策上第一次號(hào)召建立動(dòng)力電池的回收體系。該實(shí)施方案中提到，探索形成動(dòng)力蓄電池回收利用創(chuàng)新商業(yè)模式，支持中國(guó)鐵塔公司等企業(yè)結(jié)合各地區(qū)試點(diǎn)工作開(kāi)展動(dòng)力蓄電池梯次利用示范工程建設(shè)。
中國(guó)鐵塔也在 2019 年初宣布，公司已全面停止采購(gòu)鉛酸電池，統(tǒng)一采購(gòu)鋰電池。這則消息也從某種程度上說(shuō)明了動(dòng)力電池更新?lián)Q代的節(jié)點(diǎn)。
2019-2020 年是一個(gè)相對(duì)明顯的分界線(xiàn)。這之前，動(dòng)力電池回收還是一個(gè)偏小眾的生意，無(wú)人愿意涉足。但隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)的增長(zhǎng)，動(dòng)力電池回收也隨之開(kāi)始進(jìn)入業(yè)內(nèi)人士的視野。
我們先來(lái)看下中國(guó)新能源汽車(chē)的銷(xiāo)量。
2009 年是中國(guó)開(kāi)始大力推廣新能源汽車(chē)的時(shí)間點(diǎn)，2010 年中國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量?jī)H 8159 輛。2015 年，新能源汽車(chē)銷(xiāo)量陡然增高達(dá)到 33.1 萬(wàn)輛，比 2014 年增長(zhǎng)近 5 倍，并且滲透率首次超過(guò) 1%，是新能源汽車(chē)在中國(guó)實(shí)現(xiàn)高速增長(zhǎng)的標(biāo)志性事件。
按照動(dòng)力電池的平均壽命為 5-6 年來(lái)計(jì)算，第一批大規(guī)?！竿诵荨沟男履茉雌?chē)即將到來(lái)。
據(jù)中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心數(shù)據(jù)顯示，2020 年，我國(guó)動(dòng)力電池累計(jì)退役量將達(dá) 20 萬(wàn)噸 (約 25GWh);2025 年，累計(jì)退役量約為 78 萬(wàn)噸 (約 116GWh)。這也與新能源汽車(chē)銷(xiāo)量增長(zhǎng)步調(diào)基本一致。
同樣，高速增長(zhǎng)的需求已然刺激到了動(dòng)力電池回收背后的產(chǎn)業(yè)鏈。有些人蠢蠢欲動(dòng)，有些人也早已看到了其中蘊(yùn)藏的機(jī)會(huì)。
「第三方回收公司里，格林美應(yīng)該是最大企業(yè)之一?！挂晃粯I(yè)內(nèi)人士告訴極客公園(ID：geekpark)。2001 年成立的深圳格林美以廢舊電池回收起家，現(xiàn)已擴(kuò)展打造「電池回收—原料再造—材料再造—電池包再造—新能源汽車(chē)服務(wù)」的新能源全生命周期價(jià)值鏈。
近日，格林美發(fā)布的財(cái)報(bào)顯示，2020 上半年公司回收動(dòng)力電池包及模組超過(guò)去年全年總量，且動(dòng)力電池回收業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)盈利。
目前，格林美已與全球 201 家知名整車(chē)廠(chǎng)及電池廠(chǎng)簽署了動(dòng)力電池回收協(xié)議并展開(kāi)合作，包括比亞迪汽車(chē)、北汽、蔚來(lái)汽車(chē)、捷豹路虎等企業(yè)，足以說(shuō)明動(dòng)力電池回收大規(guī)模增長(zhǎng)的需求。
另一方面，電池生產(chǎn)廠(chǎng)商也是最早發(fā)現(xiàn)并布局動(dòng)力電池回收行業(yè)的公司。
中航鋰電、深圳比克、國(guó)軒高科等電池廠(chǎng)商分別在 2014-2016 年自建電池拆解回收產(chǎn)線(xiàn)。全球最大的電池廠(chǎng)商寧德時(shí)代則在 2015 年全資收購(gòu)了當(dāng)時(shí)市場(chǎng)份額最高的電池回收企業(yè)邦普科技，作為其內(nèi)部「電池生產(chǎn) - 銷(xiāo)售 - 回收」的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈補(bǔ)充。
在寧德時(shí)代的財(cái)報(bào)中，電池回收沒(méi)有單獨(dú)呈現(xiàn)，而是被歸到「儲(chǔ)能系統(tǒng)」業(yè)務(wù)中。寧德時(shí)代方面表示，公司持續(xù)加大儲(chǔ)能業(yè)務(wù)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)推廣力度，儲(chǔ)能系統(tǒng)銷(xiāo)售收入為 5.67 億元，同比增長(zhǎng) 136.41%。不管是梯次利用或拆解回收，這個(gè)數(shù)字都不容忽視。
可以預(yù)見(jiàn)，從當(dāng)前的節(jié)點(diǎn)出發(fā)，電池回收會(huì)越來(lái)越受人關(guān)注。國(guó)際能源署也預(yù)計(jì)，2030 年左右全球鋰離子電池回收市場(chǎng)將增長(zhǎng)到 200 億歐元(約合人民幣 1648 億元)。
不僅市場(chǎng)規(guī)模，對(duì)電池的嚴(yán)格管控、技術(shù)加持的門(mén)檻和對(duì)環(huán)保的要求，都讓動(dòng)力電池回收獲得了許多關(guān)注。
不管在動(dòng)力電池還是更大范圍的鋰電池行業(yè)中，當(dāng)下也許都會(huì)是一個(gè)重要的歷史拐點(diǎn)。
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