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详解中国储能行业及梯次利用推广缓慢因素

   日期:2018-06-14     来源:高工锂电    浏览:274    评论:0    
核心提示:随着中国电动车电池大规模退役潮渐行渐近,作为新能源汽车最后一公里的动力电池回收及梯次利用将会成为下一个蓝海。但如何去挖掘
随着中国电动车电池大规模退役潮渐行渐近,作为新能源汽车最后一公里的动力电池回收及梯次利用将会成为下一个蓝海。但如何去挖掘退役电池里的巨大商机呢?

为什么要回收电池?

电动车行业在过去几年内飞速增长。随之而来的,对电池原材料的需求也会大大提高。钴和镍是动力电池里最稀缺的资源。自2016年以来,镍的价格从低点翻了一倍,而钴的价格则翻了三倍多。钴有一半的储量在政局极不稳定的刚果金。手抓矿童工事件,及传闻的暴利税,都严重影响了钴价稳定及企业开采的投资计划。在稀缺资源价格飞涨及产量不确定的情况下,从电池回收获取资源,变得格外重要。

其次,从环保角度来看,废旧动力电池含大量重金属和有机物,电解质及其转化物产生的有毒气体,这些都会严重威胁环境和人类的健康。所以,无论从经济,资源安全,还是环保的角度,动力电池回收都有很大的价值和必要性。

动力电池退役潮今年进入爆发期

根据业内测算,2018年开始我国新能源汽车动力电池将会进入大规模退役阶段,退役动力锂电池达到近12GWh,2020年动力电池回收量将接近25GWh,而到2022年动力电池回收量将接近45GWh。按含金属价值量计,2022年国内动力电池回收市场规模将突破百亿元,且未来会随着电动车行业的增速不断扩大。但目前国内动力电池整体的回收网络还很不健全。

电池回收的模式会是怎样的?

参考日本的经验,自1994年起,日本逐步建立起“蓄电池生产-销售-回收-再生处理”的电池回收利用体系。规定由汽车经销商负责向社会免费回收废旧汽车电池,而汽车电池生产商为废旧电池回收的主要负责人。生产商从经销商处收集废旧电池后,转交于废旧电池处理商进行循环利用。在美国,虽然还没联邦政府层面的法规政策,但Tesla分别在北美和欧洲,和电池回收企业Kinsbursky Brothers与Umicore合作回收电池。

按目前的国内政策方向,中国的回收模式会是介于日本和特斯拉模式之间,以生产企业为主导的行业联盟模式。

在2018年2月,工信部牵头的七部委发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,提出落实生产者责任延伸制度,将汽车生产企业放在责任的首位,同时也鼓励汽车及电池生产企业,报废汽车回收拆解企业与综合利用企业等合作共建回收渠道。

目前看到联盟的形式逐渐形成:如宁德时代(300750)通过之前收购的邦普做回收;格林美(002340)和比亚迪(002594)及东风建立回收合作;北汽则和赣州豪鹏建立联盟。这些联盟将奠定未来中国动力(600482)电池回收的行业模式。

梯次利用至关重要

从资源利用角度来看,直接将退役电池作为原材料回收,其实是变相亏损。当梯次利用动力电池使用成本在1000元每千瓦时,使用寿命超过1000次,其性价比就超过铅酸电池了。在《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》里也提出,废旧动力蓄电池的利用应遵循先梯级利用后再生利用的原则。

梯级利用是将容量下降到70-80%以下的车用动力电池进行改造,利用到储能及低速电动车等领域。我们认为,梯次利用不仅能从商业模式上进一步降低电池成本,同时储能电池成本的降低,也能推动更多的储能应用场景和市场。

海外梯次利用的试点

不同储能场景对电池要求不一样。所以退役动力电池适用的场景和商业模式是下一个需要摸索的难题。就像回收,一些海外剃次利用的创新尝试对刚刚起步的国内市场有很大借鉴意义。

美国的FreeWire公司推出了一款叫Mobi的电动汽车移动充电站。这款产品是由废旧电动车电池制成,能储存48kwh的电量,超过目前市面上大部分电动汽车的电池容量。

日产汽车与住友商事株式会社在2010合资成立了4R Energy株式会社,致力于实现日产聆风的锂电池二次商业化利用。公司回收日本和美国市场中聆风汽车的废旧电池用于住宅及商用的储能设备。

在欧洲,Younicos回收电池用以建立组合分布式能源的虚拟电厂,并会参与一次调频市场的电价制定。德国博世集团利用宝马的ActiveE和i3纯电动汽车报废的电池建造了2MW/2MWh的大型光伏电站储能系统。

另外,特斯拉也在电网级储能应用,家用储能墙,太阳能储能等业务做了部署。这些未来也都是潜在梯次利用的场景。

限制中国储能行业及梯次利用的因素

目前梯次利用储能系统已经能做到1元/Wh时代。但在国内还无法大规模推广,主要是因为:

1)电池还未进入大批量退役阶段,所以可梯次利用的电池目前还很少;2)早期的动力电池性能,质量和成本都不如现在的电池。另外,由于动力电池过去几年飞速进步导致的可参照数据缺乏,退役电池性能和规格参差不齐,以及检测配比难度高等因素,让目前梯次利用市场化难度很大;3)相关行业配套政策还未落地,例如中国分时定价未全国推行,让储能电池的经济效益无法最大体现。所以目前动力目前大部分梯次利用项目都处于探索验证阶段。

但随着电池性能的提升以及成本大幅下降趋稳,让现有及未来动力电池梯次利用的价值大大提高。同时,我们也开始看到大型企业推动这个领域的决心。今年初,中国铁塔与重庆长安、比亚迪、银龙新能源等16家新能源企业,签约“新能源汽车动力蓄电池回收利用战略合作伙伴协议”,探索梯次利用动力电池的模式。

目前市场情况,三元电池更适合资源回收,磷酸铁力电池更适合梯次利用。

在目前上游材料价格不断上升的情况下,三元电池回收的收益非常高。目前三元电池回收的成本大概在15000-20000元/吨,回收拆解后金属材料按目前的资源价格能卖到42000元。而由于资源价格因素,磷酸铁锂回收价值很低。但其自身容量保持率和电解液保有率较三元电池更高,蓄冲次数更高,更安全,使用价值也更高。而目前磷酸铁锂电池无论在性能和成本方面改善的空间也有限,所以磷酸铁锂电池应先于且更适合三元电池在梯次利用储能行业的应用。
 
标签: 梯次利用
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