電池回收和鋰再利用——電動(dòng)汽車發(fā)展路上新關(guān)卡

隨著因國際形勢(shì)石油價(jià)格已經(jīng)連續(xù)8個(gè)月持續(xù)保持在高位，電動(dòng)汽車的市場(chǎng)需求保持了快速攀升的勢(shì)頭。特別是隨著沙特為首的OPEC+宣布不會(huì)增產(chǎn)甚至可能減產(chǎn)，未來國際石油價(jià)格估計(jì)在2022年底之前不會(huì)輕易回落。

根據(jù)IHS統(tǒng)計(jì)，2022年1-8月，世界新能源乘用車銷量達(dá)到783萬輛，中國新能源乘用車占38.6%的份額；歐洲緊隨其后，市場(chǎng)份額為27.2%。中國市場(chǎng)的新能源汽車企業(yè)銷售額，相比于2021年均取得較大的提升，平均增長超過60%。在市場(chǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)方面，中國新能源汽車的產(chǎn)量在全球占比超過20%，而在中國市場(chǎng)的新車占比中，今年前三季度，全國新注冊(cè)登記新能源汽車371.3萬輛，同比增加184.2萬輛，增長98.48%，占汽車新注冊(cè)登記量的21.34%。

除了中國之外，作為第二大市場(chǎng)的歐洲新能源汽車的滲透率在快速上升。2020年、2021年、2022年（1-8月）歐洲新能源車滲透率分別為9.9%、16.3%和18.1%。在歐洲市場(chǎng)冬季即將到來的天然氣供應(yīng)危機(jī)，歐洲能源價(jià)格持續(xù)攀升，新能源汽車在歐洲市場(chǎng)的滲透率并未受到天然氣千瓦時(shí)價(jià)格暴漲的影響，甚至隨著可能到來的傳統(tǒng)能源（比如煤電和核電）市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)地位的卷土重來，電動(dòng)汽車使用成本將擴(kuò)大對(duì)燃油車的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

在傳統(tǒng)汽車大市場(chǎng)的美國，雖然沒有歐洲和中國市場(chǎng)的高占比，電動(dòng)汽車的滲透率增長同樣迅速，益博睿（Experian）的數(shù)據(jù)顯示，整體來看，美國前 8 個(gè)月電動(dòng)汽車注冊(cè)量同比增長 56%，占美國輕型車總注冊(cè)量的份額創(chuàng)下新高，為5%，去年同期為2.6%。

高速發(fā)展的電動(dòng)汽車市場(chǎng)，除了中國和美國兩個(gè)希望改變?nèi)加蛙囀袌?chǎng)落后的國家之外，傳統(tǒng)的日系和德系燃油車企業(yè)同樣不想錯(cuò)過電動(dòng)汽車市場(chǎng)的發(fā)展先入機(jī)遇，當(dāng)然在電動(dòng)車和燃油車研發(fā)的比例方面，傳統(tǒng)車廠肯定不如純電動(dòng)車企業(yè)那么激進(jìn)。不過我們今天要討論的并不是電動(dòng)車本身發(fā)展的趨勢(shì)，而是跟大家一起聊一聊電動(dòng)車未來發(fā)展可能遇到的新問題——電池回收。

由于電動(dòng)汽車發(fā)展的時(shí)間還比較短，目前還沒有迎來大規(guī)模換電期。如果我們以特斯拉的Model S系列為電動(dòng)車發(fā)展的基準(zhǔn)，那么純電動(dòng)汽車已經(jīng)走過了10個(gè)年頭。部分使用強(qiáng)度偏大的特斯拉已經(jīng)進(jìn)入了換電期，未來3年內(nèi)部分市場(chǎng)的特斯拉可能會(huì)迎來換電的高峰期。而對(duì)國內(nèi)電動(dòng)車來說，如果按照5-8年進(jìn)入換電高峰期，那么2025年之后就可能會(huì)迎來國內(nèi)電動(dòng)車換電的高峰期。

電動(dòng)車換電池，看似一個(gè)簡單的問題卻可能成為未來延緩電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵所在。一個(gè)可以類比的案例是太陽能發(fā)電，為何我國政府將太陽能發(fā)電定義為高耗能產(chǎn)業(yè)，因?yàn)閱尉Ч璧纳a(chǎn)和電池板的成型過程需要大量電能資源，而這部分電能消耗幾乎等于太陽能電池板生命周期的發(fā)電量。電動(dòng)汽車的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)就是能夠更好地降低石油依賴，從而更好地實(shí)現(xiàn)碳中和。但作為化合物的鋰離子電池，其降解回收將是一個(gè)可能高耗能和高污染的過程。

我們先來看看目前電動(dòng)車企的電池更換策略，按照官方的說法，特斯拉電池是可以使用40-60萬公里的。并且電池組本身就有8年或16-24萬公里的質(zhì)保，期間電池?fù)p壞的話，是可以免費(fèi)更換的。不僅如此，特斯拉還承諾在質(zhì)保期內(nèi)，倘若電池容量低于70%，那么也是可以免費(fèi)更換的。國內(nèi)目前新能源車企的政策要激進(jìn)得多，因?yàn)榍岸螘r(shí)間的政策性補(bǔ)貼，因此很多新能源車都享受免費(fèi)更換電池的服務(wù)，但這部分相當(dāng)于政府補(bǔ)貼幫助解決了換電池的問題。

前些年消費(fèi)電子是鋰離子電池應(yīng)用的主力軍，智能手機(jī)又是其中最大的鋰離子電池消耗產(chǎn)業(yè)。那么電動(dòng)汽車的鋰離子電池規(guī)模如何呢？我們目前主流的手機(jī)大電池容量大概是5000mah，那么合算下來大概是18wh左右，model S所搭載的90kWh動(dòng)力電池相當(dāng)于5000部手機(jī)的電池規(guī)模。如果按平均1：4000的比例算，全世界目前已經(jīng)達(dá)到年產(chǎn)1000w+輛電動(dòng)車，相當(dāng)于400億部手機(jī)的電池消耗規(guī)模，約等于按目前手機(jī)年產(chǎn)量換算需要30年才能達(dá)到。這就意味著，如果電動(dòng)汽車按年產(chǎn)2000w輛規(guī)模保持換電，該產(chǎn)業(yè)的鋰離子電池年功率數(shù)量將是手機(jī)電池功率總量的60-70倍。

與此同時(shí)，從2020年電動(dòng)汽車需求全面爆發(fā)算起，鋰礦的資源價(jià)格節(jié)節(jié)攀升，以鋰離子電池最主要的原材料碳酸鋰為標(biāo)準(zhǔn)，從2020年12月到2022年4月，中國現(xiàn)貨市場(chǎng)上的碳酸鋰價(jià)格上漲了830%至7.3萬美元/噸，最終促使鋰電池的價(jià)格在2021年下半年開始上漲，結(jié)束了其自1991年首次被索尼公司實(shí)現(xiàn)商用化以來持續(xù)了30年的下降趨勢(shì)。2022年4月，三元方形動(dòng)力電池和磷酸鐵鋰方形動(dòng)力電池的價(jià)格分別達(dá)到了130美元/千瓦時(shí)和120美元/千瓦時(shí)，比他們漲價(jià)前的價(jià)格分別高出了30%和50%。動(dòng)力電池的價(jià)格上漲給電動(dòng)汽車企業(yè)造成了巨大的成本控制壓力，最終迫使許多電動(dòng)汽車公司提高了電動(dòng)汽車的售價(jià)，主流車型的零售價(jià)格上漲了3%到5%。更為重要的是，到2025年全球鋰電池的產(chǎn)能規(guī)劃已經(jīng)超過3500GWh，是2021年全球產(chǎn)能的5倍（約700GWh）。雖然目前全球各地都在開始不斷增加鋰礦的開采和生產(chǎn)，但巨大的市場(chǎng)增量面前，碳酸鋰等產(chǎn)品的價(jià)格注定還會(huì)繼續(xù)走高。

圖 鋰礦供給和最終需求

鋰離子電池的回收早就是一個(gè)比較成熟的產(chǎn)業(yè)，但不好的消息是，鋰離子電池的回收更多的是圍繞電池內(nèi)的貴金屬回收，而對(duì)最關(guān)鍵的鋰離子是否可再次復(fù)用和復(fù)用的效率如何，都沒有特別明確的突破。特別是針對(duì)電動(dòng)車用的動(dòng)力電池，目前還沒有特別明確的可復(fù)用鋰離子資源的回收技術(shù)大規(guī)模推廣，這就意味著如果短期內(nèi)沒有新一代的電池技術(shù)，那么鋰礦資源的稀缺性將持續(xù)攀升，鋰離子電池將再次面臨大規(guī)模漲價(jià)，如果考慮到換電成本和電動(dòng)車購置成本的增加，電動(dòng)汽車的總擁有和使用成本可能會(huì)被燃油汽車反超，很明顯這將制約未來電動(dòng)汽車的發(fā)展。

除了技術(shù)上需要突破之外，鋰電池回收還面臨著很多政策和責(zé)任的問題。各國政府紛紛鼓勵(lì)新能源電動(dòng)汽車，并提供了五花八門的補(bǔ)貼政策，但目前對(duì)電動(dòng)汽車電池回收方面的政策鳳毛麟角，這就導(dǎo)致一個(gè)關(guān)鍵問題，電動(dòng)汽車的電池回收將有誰來負(fù)責(zé)？車企，電池企業(yè)還是車主？如果說蔚來這樣的換電模式將電池的所有權(quán)歸屬到了企業(yè)，那么絕大部分電動(dòng)車在銷售之后的電池所有權(quán)屬于車主，將來車主換電之后淘汰的電池又該屬于誰的責(zé)任去回收處理呢？針對(duì)電動(dòng)汽車的電池，政府是否又會(huì)提供相應(yīng)的補(bǔ)貼來保障電動(dòng)汽車中的鋰離子能夠更好地被利用呢？

很明顯，現(xiàn)在除了一些第三方公司看到鋰離子電池回收中的商機(jī)之外，車企似乎對(duì)電池回收始終是避而不談。而作為鋰離子資源的直接采購方，電池廠商明顯對(duì)鋰離子電池的回收更為上心，比如寧德時(shí)代就早早布局了單獨(dú)公司研究電池回收技術(shù)，作為電池生產(chǎn)企業(yè)，他們也許更能掌握什么樣的回收材料能夠適用于新電池生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)更高效率的原材料利用。

這點(diǎn)很好理解，面對(duì)高額的原材料價(jià)格，如果能夠借助技術(shù)回收實(shí)現(xiàn)大部分鋰離子的再利用，那么對(duì)電池廠商來說，無疑就等于掌握了降低新電池成本的最佳競(jìng)爭武器，從而在價(jià)格和原材料供應(yīng)方面占據(jù)先機(jī)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更為良性的產(chǎn)業(yè)鏈循環(huán)生態(tài)，強(qiáng)化企業(yè)的競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)。

總之，我們必須要看到，雖然電動(dòng)汽車目前在碳排放和整體擁有成本方面，保持了對(duì)燃油車的全面優(yōu)勢(shì)，但如果不能控制好電池的原材料回收再利用問題，未來電動(dòng)車在這兩方面可能曾經(jīng)的優(yōu)勢(shì)將不復(fù)存在。而要解決好動(dòng)力電池回收再利用的問題，目前看誰能掌握技術(shù)制高點(diǎn)，就可能造就下一個(gè)站在全球技術(shù)風(fēng)口浪尖上的勝利者。