大众最先推出的纯电动车型e-Golf,于2017年3月在德国的德累斯顿工厂开始投产,满打满算至今也才4年多,距离一款车到达报废、电池退役的时间点为时尚早。却在2019年4月份就对外发布了动力电池回收计划,并在今年初开始了德国萨尔茨吉特电池回收试验工厂的试运营,更出乎意料的是,今年大众在国内也将开启电池回收与梯次利用工作。如此一系列动作意欲何为?本文借大众《汽车学院》的分享活动,咱们就来聊聊这其中的“动机”。

[·为什么要做?欧盟的碳排放压力和自身的环保责任·]

2020年1月1日起,欧盟推出了历史上最严苛的排放标准Euro 6d ISC-FCM(基于欧六标准的补充),即一台车的二氧化碳排放量上限为95g/km、超出每克罚款95欧元的“双95”标准,且过渡期仅为一年。

为此,宝马集团前董事长诺伯特·雷瑟夫博士,在前几年标准起草、征求意见阶段就提出了反对看法;去年8月份,代表16家欧洲主要的汽车,货车,卡车和公共汽车制造商的贸易组织ACEA,更是要求欧盟委员会推迟执行该标准。

而这项对交通运输领域限制的严苛标准只是开始,碳中和目标的后续工作还将继续延伸到工厂制造等,涉及车辆全生命周期减碳的相关标准出台。如欧盟针对电池的法案,要求到2025年,便携式废旧电池的回收比例要达到65%,工业及汽车动力电池的回收比例要达到100%。

关于制造领域的碳排放,大众以及欧洲多家车企已开始了工厂用电转型,引入水电、光伏、海上风电等清洁风电储能系统。如今年3月15日的大众Power Day上就对外表示,欧洲第一座与瑞典电池企业合资的最大规划产能40GWh工厂,将建在有着“北方威尼斯”之称的斯德哥尔摩市郊,利用当地的水利发电资源,支持电池生产线的用电需求。

同理,电池回收与梯次利用也是降低碳排放的一个非常重要的手段,因为动力

位于瑞典的大众欧洲第一座合资电池工厂

电池的原材料制备均会产生二氧化碳。以正极前驱体为例,从原矿中获取动力电池所需的高纯度金属盐,提取比例相当低,如中国储备最多的红土镍矿中,镍的含量仅为2%-3%左右。这个过程所产生的碳排放量,远大于从回收的退役电池中分离出本就是高纯度的原材料,而且这之间的差距,还将伴随动力电池装机量的攀升而继续放大。

另外,锂电池一直被攻击的环保问题主要源于电解液。这项化学品中的有机溶液(酸性是硫酸、碱性是氢氧化钠)都具有腐蚀性,无机盐(锂盐)LiPF6、LiBF4遇水会产生HF(氟化氢)这种剧毒物质,电池回收工作的重要性由此可见一斑。所以,正规渠道有效的回收才是解决电池环保问题的关键,这方面大众高投入的率先布局,也让我们看到了企业自身的环保责任与担当。

[·怎么做?先下手建立标准·]

正所谓“一流企业做标准、二流企业做品牌、三流企业做产品”,任何一家企业树立地位的关键就是行业标准。这方面,大众此前在牵头多家车企与电池企业推出的标准模组(355、390、590模组),以及今年Power Day上发布的标准电芯,都在践行着这个理论。放在电池回收上,大众同样有先下手建立标准的“野心”。

此前对外公布的萨尔茨吉特电池回收试验工厂

布局方面,今年在德国萨尔茨吉特建立的电池回收试验工厂,正是大众为此付诸行动的佐证。同时,采用湿法冶金的方法,除了隔膜会融化之后挥发掉,其余材料全部能够有效回收,回收比例高达95%,远超此前行业常用的火法冶金(高温干烧)的50%。

湿法冶金分离出的“黑粉”

通过此方法去除掉塑料颗粒和铁、刚等材料的“黑粉”,包含高价值的三元锂电池正极材料镍、钴、锰(金属盐)、负极石墨、碳酸锂,以及常规的铜(电积铜)、铝等材料等,均可再次利用到新电池中。

回收的高价值金属盐(硫酸盐与碳酸盐)材料

执行层面,举一个电池制造的先例大家就明白了:去年搜狐汽车走进国轩高科当日,正赶上大众团队到访,后续就迎来了大众向国轩高科派驻20人左右的专家团队,就MEB 平台的标准化电池产品加大研发力度、加速新产线建设的消息。这个“渗透”大众自身标准的模式,在国内的电池回收领域与华友钴业的合作中,同样可以复制。

[·为什么要在中国做?合作伙伴强、市场大·]

上一段提到的华友钴业,2018年9月份(第一批)就成为了我国电池回收白名单中的5家企业之一,大众在国内联手行业龙头合作的模式已浮出水面。

合作中,大众可提供前文提到的湿法冶金等技术支持。如大众应对退役电池仓储中发生热失控的F90密封箱,这个超大、超厚的钢制箱子,在连接消防水管之后可形成一个密闭空间,不注水情况下,燃烧90分钟不会出现任何问题;注满水即可隔绝外部氧气,快速抑制燃烧并降温。

华友钴业本身具备从退役电池运输、仓储以及回收的完备体系链条。其中,电池包拆解采用的柔性(根据不同电池可编程)、全自动化生产线、退役电池仓储环节中的消防、贯穿多个步骤的尾气无害化处理等等环节,华友的标准远超行业主流,在全球也处于领先水平。

继续深究大众在国内布局动力电池回收与梯次利用的“动机”,简单概括就是市场大。虽然2020年中国的新能源车销量被整个欧洲超越,但丝毫不影响中国在全球的地位,从新动力电池来看,凭借以宁德时代为龙头的电池企业集群,在总量上摇摇领先、难以撼动。

换到电池回收领域,国际市场研究机构Technavio此前发布报告称,全球电池回收(不含梯次利用)到2025年有望增长57.7亿美元、达到232亿美元的市场规模.而中国是其中的绝对主力,有望在2023年就突破250亿元(人民币)大关,继续保持全球70%的电池回收占有率。

市场大的好处也将与直接的利益挂钩,具体来说主要有以下几点:

第一是能让大众电池回收的业务尽早形成规模化,平衡前期的投入成本。

第二是国内退役梯次利用的前景堪称全球最佳。首先,从5G被列为我国7大新基建之一开始,由5G基站引领的储能电池市场就迎来爆发,后续还延展到了光伏发电以及储能充电站等相关领域。

这方面,大众技术培训高级经理韩涛举了一个大家身边的案例:想来大家都见过灯杆上装备了太阳能板的路灯,这其实就是汽车退役动力电池可以“走量”的一个具体应用场景。每个路灯底部装备一组储能电池与转换装置,存储太阳能板白天发的电,用于夜晚的照明,这种方式最大的优势就是可独立存在、无需接入电网,电力设施到不了偏远地区也能提供夜间照明。

其次是退役电池在特种车辆与两轮电动车(自行车)的梯次利用。前者的叉车等应用已进入到了商业化的初期阶段;后者的两轮电动车,我国的保有量绝对是全世界领先的。这其中,汽车退役的优质电池拆分、修改外观尺寸,配备GPS模块实时监控电池状态之后,下放到自行车领域,其性能与寿命相比现阶段主流的铅酸电池依旧具明显优势。

第三,其实可以算是电池回收的一次“无心插柳”。正如开篇所言,大众自己的车辆还没有到退役的时间点,现阶段尚不具备盈利能力,但在动力电池产能不断扩张的大背景下,从去年开始的锂电池原材料大涨来了一波“助攻”。

钴金属相关原材料

据电池中国统计数据,汽车动力电池所需的碳酸锂从去年最低时的3.8万元/吨,进入到今年5月份已经来到了均价8.9万元/吨,涨幅超过了1.3倍。三元锂电池的钴、镍,以及电芯涂布的载体铜箔等,价格均有幅度不等的上涨。

[·写在最后·]

伴随电动车数量的与日俱增,旧电池“去哪、怎么处理”的话题越来越多的被提及,成为了“压榨”动力电池全生命周期价值闭环的最后一环。而一个新行业出现的前期往往会困难重重,动力电池回收与梯次利用行业正处于这个阶段,好在是碳中和大趋势推动着行业发展,且未来可期;在行业进入成熟期之后,先行者将会具备先发优势,像大众这样有备而来的企业还将更胜一筹。对于大众乃至更多电池回收领域“玩家”,我们还将继续与大家分享,敬请持续关注搜狐汽车·E电园。

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