近日,特斯拉官網(wǎng)上線了電池回收服務,表示其分布在世界各地的服務中心可以處理不再滿足客戶使用需求的任何電池。報廢的鋰離子電池不會做填埋處理,可100%回收利用,屆時可提取有價值的材料供再使用。對于電池更換問題,特斯拉動力電池的續(xù)航里程目前在30~50萬公里之間,到服務中心更換新電池則僅需3000~7000美元(約合人民幣2~4.8萬元)。
近年來,新能源汽車的產(chǎn)量和保有量不斷攀升,最早投入使用的大量動力鋰離子電池將很快達到其使用壽命。據(jù)IDTechEx的最新報告“鋰離子電池回收:2020—2040”預估,到2020年將廢棄33萬噸鋰離子電池。隨著第一批電動汽車電池的使用壽命開始接近尾聲,可回收電動汽車電池在未來幾十年內(nèi)呈指數(shù)級增長,自2025年起報廢的電動汽車電池將超過消費電子電池。
隨著電動汽車需求的增長,越來越需要汽車生產(chǎn)的電池制造設施。在彭博新能源財經(jīng)(BNEF)“2020年第一條鋰離子電池供應鏈排名”中,中國控制著全球80%的原材料提煉、77%的電池容量和60%的組件制造,國內(nèi)電池需求為72GW?h。日本和韓國分別排名第二和第三,盡管兩國在電池和組件制造領域均處于領先地位,但在原材料精煉和采礦方面的影響力卻不及中國。
目前,對于原材料資源并不豐富的歐洲和美國的大型電動汽車市場來說,他們則越來越依靠外部原材料和電池供應,并正在積極尋求發(fā)展國內(nèi)關鍵材料的供應,包括鋰離子電池中的關鍵材料。據(jù)BNEF稱,這導致了歐洲電池廠的蓬勃發(fā)展,其余的供應鏈也正在慢慢進入該地區(qū)。
據(jù)Wood Mackenzie預測,到2025年全球鋰市場將超過100萬噸碳酸鋰當量(LCE),到2030年將需要增加130萬噸適合用于電池行業(yè)的鎳、160萬噸的石墨烯。據(jù)分析,鑒于大多數(shù)電池金屬的現(xiàn)貨價格目前處于低迷狀態(tài),礦場通常需要更高的價格來刺激新的供應,如果不是短期內(nèi)供應大量的電動汽車,依靠礦山開發(fā)的自然周期來增加對原材料的投資,以加速促進電動汽車的普及似乎并不是最佳的選擇。
因此,尋找替代金屬來源,包括通過回收利用二次供應,回收制造的廢料或報廢電池將成為一種關鍵資源,可實現(xiàn)某種形式的供應多樣化。據(jù)了解,鋰離子電池中含有大量的鎳、鈷、錳等金屬,其中電極材料是電池中最精華的部分,它會占到電池成本的60%以上,因此具有最高的回收價值。電極材料中高價值的鋰、鈷、鎳、錳等金屬被逐步提煉出來,可以被單獨銷售給電池制造企業(yè),也可以推向其他更廣闊的應用市場。
據(jù)統(tǒng)計,2019年特斯拉送去回收的鋰離子電池金屬包括1000噸鎳、320噸銅及110噸鈷。對于任何一家電動車制造企業(yè)來講,貴金屬原材料的采購成本勢必占用了大量的公司資金流,如果能從廢棄的鋰離子電池中將貴金屬回收,無疑能大大減輕電池企業(yè)的原材料采購負擔,而回收電池材料的成本遠低于購買和運輸新材料的成本。
據(jù)了解,對于絕大多數(shù)消費類設備中使用的鋰鈷氧化物電池,其內(nèi)在價值相對較高,僅從回收鈷和銅中回收就可以獲利。事實上,在短期和中期內(nèi),舊的消費電子產(chǎn)品可能是鈷的重要來源,盡管在囤積、收集和分銷方面具有一定的挑戰(zhàn)。
而電動汽車電池將更易于跟蹤、收集和管理,但由于每千瓦時使用的鈷量較少,電動汽車電池的材料價值(以美元/千克計)較低。基于此,許多公司正在開發(fā)和商業(yè)化各種回收工藝及其組合,以從鋰離子電池中回收更多材料,以獲取盡可能多的價值。
在《特斯拉影響力報告2019》中已表明,特斯拉已經(jīng)與世界各地的第三方回收商合作,回收廢舊鋰離子電池中有價值的金屬,并在位于內(nèi)華達州的超級工廠開發(fā)一種獨特的電池回收系統(tǒng)。通過該系統(tǒng),鋰、鈷等關鍵金屬的回收將會被最大化,銅、鋁等電池中含有的其他金屬也會被回收,所有金屬將再度優(yōu)化成為新電池生產(chǎn)所需的材料。
特斯拉表示,希望用回收材料生產(chǎn)新電池以節(jié)省資金,同時也能減少將報廢電池運到海外第三方回收公司所需的費用和造成的污染。對于純電動汽車的潛在用戶來說,更換電池帶來的成本壓力很大程度影響著他們的購車積極性,如果這一問題能夠妥善解決,將極大地增強新能源汽車的成本優(yōu)勢和群眾購買力。
動力電池回收,正日益成為全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中企業(yè)爭相布局的熱點。據(jù)ReportLinker預測,全球電池回收市場規(guī)模預計將在2020—2024年增長57.7億美元(約合人民幣404億元),年均復合增長率將達9%。國際能源署預計,2030年左右全球鋰離子電池回收市場將增長到200億歐元(約合人民幣1648億元)。
客觀上來說,動力電池設計制造本身就很復雜,其退役之后的回收拆解也對技術要求很高,若形成自動化拆解生產(chǎn)線,就需要高成本投入。就目前來看,正規(guī)回收企業(yè)由于前期投入大,需要數(shù)量足夠多、價位足夠低的回收電池來攤薄成本,但目前這一點還比較難以實現(xiàn)。而特斯拉從一開始就建立了一套從生產(chǎn)到回收,到再利用各環(huán)節(jié)有效銜接的電池全生命周期的閉環(huán),其電池都可追溯且基本上都能夠回收。
業(yè)內(nèi)人士指出,作為新能源汽車行業(yè)的標桿,特斯拉此番正式推出電池回收業(yè)務,有望加速動力電池回收行業(yè)的高速發(fā)展。而為讓電池回收市場步入健康發(fā)展軌道,回收企業(yè)需加大研發(fā)力度,提高回收處理技術水平,優(yōu)化工藝,降低成本,使動力電池回收材料和再利用電池出廠具有經(jīng)濟可行性和安全性。
同時,政府還要提供更為具體的路徑,國家層面要有統(tǒng)一的戰(zhàn)略布局,并出臺具有較強約束力的專項法律法規(guī);完善電池種類減量化、型號使用統(tǒng)一化、可溯源化等技術標準,降低電池回收和再利用難度。搭建動力電池回收利用服務平臺,幫助企業(yè)降低回收利用過程中的成本,推動電池回收產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。