新能源汽車與動(dòng)力電池保持平穩(wěn)高增

新能源汽車環(huán)保優(yōu)勢(shì)明顯，進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展期

與傳統(tǒng)汽車相比，新能源汽車在環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：

有害顆粒物低排放:由于采用電、氫氣或混合能源，所含鉛、苯及顆粒物等有害物質(zhì)更少，其自身的廢氣排放污染相對(duì)傳統(tǒng)燃油車更小，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，造成的污染也少于傳統(tǒng)汽車，因?yàn)榘l(fā)電廠的能量轉(zhuǎn)換率更高，而且集中排放可以更方便地加裝減排治污設(shè)備;

提升能源利用率:以電動(dòng)汽車為例，按每百公里耗電15-20kWh計(jì)，考慮發(fā)電廠和電動(dòng)機(jī)損耗，能耗約等于7kg標(biāo)準(zhǔn)煤，傳統(tǒng)汽車按每百公里耗油量10L計(jì)，能耗約等于10kg標(biāo)準(zhǔn)煤。

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

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%

點(diǎn)擊詳情

基于新能源汽車在環(huán)保方面所擁有的優(yōu)勢(shì)，國(guó)家針對(duì)新能源汽車的生產(chǎn)、銷售和購(gòu)買等環(huán)節(jié)出臺(tái)了諸多優(yōu)惠政策，刺激新能源汽車行業(yè)迅速發(fā)展。

新能源汽車市場(chǎng)迎來產(chǎn)量、銷量雙爆發(fā)后繼續(xù)維持高速增長(zhǎng)，2013-2015年新能源汽車實(shí)現(xiàn)爆發(fā)增長(zhǎng)，產(chǎn)量逐年成倍攀升，2016年以來增長(zhǎng)由爆發(fā)轉(zhuǎn)向平穩(wěn)高增，近兩年均維持50%以上的產(chǎn)量增速，2017年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量79.4萬輛，同比增長(zhǎng)53.6%。

動(dòng)力電池爆發(fā)后轉(zhuǎn)向平穩(wěn)高增，三元和磷酸鐵鋰電池各占半壁江山

動(dòng)力電池作為新能源汽車的配套設(shè)備，同樣經(jīng)歷了由爆發(fā)到平穩(wěn)高增的發(fā)展。整體來看2017年動(dòng)力電池總出貨量38.2GWh，同比增長(zhǎng)37.0%。

在動(dòng)力電池的開發(fā)、運(yùn)用過程中，各大廠商將高性能的鋰電池作為主要對(duì)象，根據(jù)正極材料的不同主要分為:

無人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

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、無人設(shè)備

點(diǎn)擊詳情

磷酸鐵鋰(LiFePO4)電池和鎳鈷錳(NCM)、鎳鈷鋁(NCA)等為代表的三元電池，其中磷酸鐵鋰正極化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且使用壽命較長(zhǎng)，同時(shí)由于原材料價(jià)格低廉，其仍占據(jù)動(dòng)力電池半壁江山;

而三元材料電池高能量密度、更強(qiáng)的耐溫性和充電效率等優(yōu)勢(shì)使得其近年越來越受到青睞，占比迅速提升。

2017年磷酸鐵鋰電池的裝機(jī)量19.97Gwh，占比50%;而三元材料電池裝機(jī)量16.15Gwh，占比已達(dá)44%。

大量動(dòng)力電池即將步入退役期，回收需求迫切，市場(chǎng)空間廣闊

預(yù)計(jì)2018年動(dòng)力電池回收量增速望超200%

對(duì)于新能源汽車來說，當(dāng)電池容量衰減到初始容量的70%-80%就需要對(duì)電池進(jìn)行更換，其中電動(dòng)乘用車電池的使用周期為4-6年，而商用車電池用度更高，因此壽命約為3-5年。

由于新能源汽車大力推廣是從2013年以后開始，因此能夠推算出第一批電池更新?lián)Q代的試點(diǎn)將會(huì)在2018年左右，屆時(shí)動(dòng)力電池的退役與更新也望迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)。

我們假設(shè)新能源乘用車電池使用周期5年，商用車4年，到期后更新率(即真正退役的電池/年限到期應(yīng)該退役的電池總量)逐年提高，則根據(jù)近年動(dòng)力電池的產(chǎn)量能夠測(cè)算出到2018年，動(dòng)力電池新增報(bào)廢裝機(jī)量或?qū)⑦_(dá)11.14GWh，同比大幅增長(zhǎng)278.9%;

若假設(shè)磷酸鐵鋰和三元材料電池能量密度在0.11MWh/t和0.18MWh/t維穩(wěn)，則對(duì)應(yīng)重量約9.22萬噸，同比增長(zhǎng)273.3%。

鋰電池潛在環(huán)境威脅大

大量的退役電池將對(duì)環(huán)境帶來潛在的威脅，尤其是動(dòng)力電池中的重金屬、電解質(zhì)、溶劑及各類有機(jī)物輔料，如果不經(jīng)合理處置而廢棄，將對(duì)土壤、水等造成巨大危害且修復(fù)過程時(shí)間長(zhǎng)、成本高昂，因此回收需求迫切。

回收處理發(fā)展空間仍大

1、退役電池回收體系初步建立，生產(chǎn)者責(zé)任延伸促進(jìn)回收網(wǎng)絡(luò)緊密化

2017年1月國(guó)務(wù)院印發(fā)的《生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度推行方案》中，明確了電池的回收責(zé)任歸生產(chǎn)者所有，要求電動(dòng)汽車及動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)建立廢舊電池回收網(wǎng)絡(luò)，利用售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)回收廢舊電池，統(tǒng)計(jì)并發(fā)布回收信息，確保廢舊電池規(guī)范回收利用和安全處置。

汽車廠商負(fù)責(zé)全程追溯:汽車生產(chǎn)廠商生產(chǎn)時(shí)優(yōu)先使用再生原料、安全環(huán)保材料，考慮可回收性、可拆解性，并且將出售給消費(fèi)者的產(chǎn)品進(jìn)行編碼，建立全生命周期追溯系統(tǒng)。

經(jīng)銷商與售后網(wǎng)點(diǎn)保障回收處置:同時(shí)，汽車生產(chǎn)廠商建立售后服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)并發(fā)布回收信息，確保廢舊電池規(guī)范回收利用和安全處置。

消費(fèi)-主動(dòng)提出回收:消費(fèi)者購(gòu)買、使用汽車/動(dòng)力電池直至報(bào)廢，通知汽車售后的回收部門。

經(jīng)銷和售后網(wǎng)點(diǎn)回收并通知下一步回收拆解:對(duì)于電池:售后網(wǎng)點(diǎn)對(duì)廢舊動(dòng)力電池進(jìn)行統(tǒng)一整理后，通知專業(yè)電池回收公司;對(duì)于整車:通知報(bào)廢汽車拆解企業(yè)進(jìn)行拆解，拆解出的電池自行回收處理或通知專業(yè)電池回收公司處理。

電池回收企業(yè)梯次利用/拆解再生完成循環(huán):廢舊動(dòng)力電池公司通過對(duì)電池的安全性以及可利用性進(jìn)行分類，通知?jiǎng)恿﹄姵鼗厥绽觅Y源再生企業(yè)，將可以利用的動(dòng)力電池合理分配給需要低動(dòng)力電池的企業(yè)，或者銷售給有電池企業(yè)授權(quán)的回收網(wǎng)點(diǎn)，回收網(wǎng)點(diǎn)通過檢測(cè)不同電池廢舊程度、電量以及可再利用的價(jià)值，對(duì)電池匹配使用。

對(duì)于不能利用的電池進(jìn)行拆解并將原材料出售給相應(yīng)的電池生產(chǎn)企業(yè)，完成循環(huán)。

在此政策背景下，動(dòng)力電池的回收體系將進(jìn)一步明晰，電池廠商-車企-消費(fèi)者-回收/處理企業(yè)-電池廠商/其他廠商的循環(huán)機(jī)制得到認(rèn)可，第三方回收/處理企業(yè)能夠與上/下游建立更密切的聯(lián)系，而此前提到的小作坊等渠道由于無法與合法渠道直接對(duì)接，其生存空間料將進(jìn)一步被壓縮。

2、回收再生方案:梯次利用仍有提升空間，拆解技術(shù)成熟度高被替代的廢舊電池主要有梯次利用和拆解兩種處理模式。

梯次利用的循環(huán)體系已經(jīng)形成

梯次利用指退役動(dòng)力電池經(jīng)過測(cè)試、篩選、重組等環(huán)節(jié)，再次用于低速電動(dòng)車、備用電源、電力儲(chǔ)能等運(yùn)行工況相對(duì)良好、對(duì)電池性能要求較低的領(lǐng)域。

目前梯次利用的主要領(lǐng)域仍在儲(chǔ)能和調(diào)峰，以中國(guó)鐵塔為例，其鐵塔備電、削峰填谷站等儲(chǔ)備電量需求約8800kWh(目前主要使用壽命短、能量密度低、價(jià)格低的鉛酸電池)，而隨著環(huán)保、效率等要求之下，對(duì)鉛酸電池的替代料將為動(dòng)力電池梯次利用打開巨大的需求缺口。

目前以PACK(電池包，即多級(jí)串并聯(lián)電池構(gòu)成模組)+BMS(電池管理系統(tǒng))為主的梯次利用技術(shù)是較為主流的選擇。

PACK工序分為加工、組裝、包裝三大部分，其核心是將多個(gè)單一的電芯通過機(jī)械結(jié)構(gòu)串聯(lián)和并聯(lián)起來形成電池包。

具體操作過程中由于需要考慮整個(gè)電池包的機(jī)械強(qiáng)度、系統(tǒng)匹配等問題，需要涉及熱管理、電流控制與檢測(cè)、模組拼裝設(shè)計(jì)以及計(jì)算機(jī)虛擬開發(fā)等大量的成熟技術(shù)相互交叉協(xié)作，是梯次利用過程中的高門檻環(huán)節(jié)。

BMS電池管理系統(tǒng)的主要功能是智能化管理及維護(hù)各個(gè)電池單元，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，并實(shí)時(shí)監(jiān)控電池狀態(tài)，從而起到保護(hù)電池使用壽命的作用。

BMS是管理系統(tǒng)、控制、顯示、通信、信息采集模組的集合，起到了銜接整車、電池和整個(gè)電池系統(tǒng)的紐帶作用，對(duì)于電池廠商而言，BMS體現(xiàn)了廠商的核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力，而對(duì)于動(dòng)力電池梯次利用而言，BMS則決定了再利用電池的適用范圍、壽命和整體價(jià)值。

狹義的梯次利用僅指電池的重組再利用，而當(dāng)前磷酸鐵鋰電池的梯次利用回收利用體系已經(jīng)形成，其內(nèi)涵已經(jīng)成為圍繞著可利用資源展開的全周期、多層次的利用:當(dāng)車輛進(jìn)入報(bào)廢期后(一般車的使用壽命比電池長(zhǎng))，將經(jīng)歷:

(1)高性能電池篩選:車企、汽車拆解廠和部分回收企業(yè)會(huì)將報(bào)廢電池中一致性較高、性能相對(duì)較好的電池通過檢測(cè)等方式篩選出來，配組或委托其他企業(yè)配組為電池組，進(jìn)而出售給下游以中國(guó)鐵塔為代表的梯次利用企業(yè)。

(2)拆解:對(duì)于狀態(tài)較差、沒有直接利用價(jià)值的電池，多數(shù)會(huì)歸集到第三方回收企業(yè)手中，回收企業(yè)利用物理法或濕法進(jìn)行拆解再利用，將其中的銅、鋁、隔膜等原材料提取并直接銷售，磷酸鐵鋰電池的正極材料粉、負(fù)極材料粉將進(jìn)入修復(fù)階段。

(3)修復(fù):修復(fù)的目的是為了將磷酸鐵鋰的材料粉進(jìn)一步提純，以獲得更高的售價(jià)。同時(shí)，梯次利用后退役的電池將同樣接收拆解/修復(fù)等流程，實(shí)現(xiàn)多維度的層層利用。

整個(gè)循環(huán)流程中，一般的回收企業(yè)有三個(gè)盈利點(diǎn)，即(1)出售初次篩選狀態(tài)較好、能夠直接梯次利用的電池;(2)出售拆解后的原材料;(3)出售修復(fù)過的正/負(fù)極材料。

但目前梯次利用由于技術(shù)和商業(yè)化兩方面問題。

從技術(shù)角度來看，由于動(dòng)力電池一致性較差、壽命不一，BMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)將會(huì)和電池實(shí)際狀況發(fā)生背離，從而使進(jìn)行梯次利用過程中面臨安全、產(chǎn)品品質(zhì)等方面的挑戰(zhàn);

從商業(yè)化角度來看，一方面目前梯次利用的產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)化程度相對(duì)較低，另一方面因?yàn)殡姵匦吞?hào)不一，配組時(shí)需要的電池量基數(shù)將很大，則篩選、配組和加工成本仍相對(duì)較高，只有少數(shù)技術(shù)成熟的企業(yè)才能獲取經(jīng)濟(jì)效益。

盡管如此，目前已經(jīng)有多家行業(yè)龍頭與中國(guó)鐵塔等下游利用企業(yè)達(dá)成了研究和應(yīng)用的戰(zhàn)略合作協(xié)議，隨著動(dòng)力電池各類標(biāo)準(zhǔn)的不斷出臺(tái)和實(shí)施，電池的一致性將大幅提高，而緊密的合作關(guān)系將使梯次利用的應(yīng)用問題在未來迎刃而解。

三元電池拆解技術(shù)相對(duì)成熟

對(duì)于三元材料電池，常用的回收手段仍為拆解，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(磷酸鐵鋰回收成本和拆解收益接近，拆解效益低)，一般用于動(dòng)力電池的再制造。

目前回收工藝主要分為干法、濕法和生物回收，其中濕法為目前的主要工藝，其回收率高且能夠?qū)F金屬進(jìn)行定向回收;干法一般作為濕法的配套工藝，主要用于金屬的初步處理，而生物回收尚處于初級(jí)階段，技術(shù)發(fā)展仍不成熟。

根據(jù)工信部2016年發(fā)布的《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池利用行業(yè)規(guī)范條件和行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦理》，鼓勵(lì)綜合使用干法和濕法對(duì)動(dòng)力蓄電池回收利用。

目前回收拆解市場(chǎng)相對(duì)分散，且當(dāng)前退役的電池中(多為2014年左右)三元材料電池占比仍相對(duì)較低，但由于鎳、鈷等原貴金屬仍然是上游產(chǎn)業(yè)的稀缺資源，因此三元電池的拆解具有很大潛力。

3、回收渠道逐步形成，解決運(yùn)作模式不規(guī)范痛點(diǎn)

由于動(dòng)力電池回收市場(chǎng)仍處于發(fā)展的初級(jí)階段，各類不規(guī)范的現(xiàn)象依然存在，主要表現(xiàn)在:

（1）小企業(yè)技術(shù)與環(huán)保仍不達(dá)標(biāo)

目前市場(chǎng)上的中小企業(yè)普遍采用破碎進(jìn)行回收資源化利用，而破碎方法以統(tǒng)一粉碎為主，即原材料投入吃料斗中破碎為粉狀和片狀，通過揚(yáng)塵粗分等回收銅粉和鋁粉等，一方面銅粉、鋁粉雜質(zhì)高，另一方面環(huán)保嚴(yán)重不達(dá)標(biāo)。但由于小企業(yè)分布分散，監(jiān)管仍不能完全觸及，因此仍對(duì)行業(yè)集約化發(fā)展造成阻礙。

（2）電池運(yùn)輸成本高，地域性強(qiáng)

電池的運(yùn)輸算作危廢運(yùn)輸，異地處理的成本會(huì)因?yàn)檫\(yùn)輸費(fèi)用高企而變高，小規(guī)模企業(yè)無法通過提高周轉(zhuǎn)量攤薄成本，因此更多的企業(yè)傾向于在本地進(jìn)行回收處理，對(duì)于需要運(yùn)輸?shù)臉I(yè)務(wù)，部分不規(guī)范企業(yè)采取與有危廢運(yùn)輸資質(zhì)的運(yùn)輸企業(yè)合作的方式“打擦邊球”，以危廢資質(zhì)企業(yè)的名義操作但不使用危廢專用車，雖然降低了成本但形成了巨大的環(huán)境污染安全隱患。

盡管行業(yè)不規(guī)范行為仍存，以大型車企為代表的企業(yè)已經(jīng)通過主動(dòng)聯(lián)通產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的方式加強(qiáng)回收利用網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。

從車企角度來看，其對(duì)消費(fèi)者承諾電池的使用期，當(dāng)電池提前報(bào)廢而承諾使用時(shí)限未到時(shí)，消費(fèi)者可以用已經(jīng)報(bào)廢的電池在4S店等終端渠道進(jìn)行替換，車企通常會(huì)替換狀態(tài)較好的梯次利用電池，這樣一來消費(fèi)者在剩余承諾期的電池使用基本不受影響，而車企則能夠同時(shí)在回收端和利用端進(jìn)行電池的循環(huán)。

車企主動(dòng)推動(dòng)回收是整個(gè)回收渠道正規(guī)化的重要一環(huán)，隨后回收到的動(dòng)力電池將流入擁有資質(zhì)和技術(shù)的專業(yè)電池回收再利用企業(yè)。