近日,德勤與美國化學會分支機構(gòu)美國化學文摘社聯(lián)合發(fā)布《鋰離子電池回收——面向綠色未來的市場及創(chuàng)新趨勢報告》(Lithium-Ion Battery Recycling: Market & Innovation Trends for A Green Future)(以下簡稱《報告》)指出,全球范圍內(nèi),鋰離子電池回收行業(yè)正在進入加速擴張周期。隨著電動汽車、可再生能源、儲能、電子產(chǎn)品需求日益增長,對于鋰離子電池回收解決方案的關(guān)注度也隨之水漲船高。在可持續(xù)能源需求持續(xù)增長背景下,電池回收已成為緩解資源緊張與應(yīng)對環(huán)境挑戰(zhàn)的關(guān)鍵舉措。
■■中國鋰電池回收行動積極
《報告》指出,中國一直是應(yīng)對鋰電池回收問題的積極行動者,提出并落實了多項政策。作為全球電動汽車市場領(lǐng)軍者,中國同樣有望在電池回收領(lǐng)域拔得頭籌,到2030年,中國將占全球電池回收產(chǎn)能70%左右。
2月21日召開的國務(wù)院常務(wù)會議上,審議通過了《健全新能源汽車動力電池回收利用體系行動方案》,為動力電池回收行業(yè)提供了明確的政策指引。會議提出,當前我國新能源汽車動力電池已進入規(guī)?;艘垭A段,全面提升動力電池回收利用能力水平尤為重要。在此之前,我國已先后出臺多項政策如《廢電池污染防治技術(shù)政策》《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》等,針對廢電池處理、電池回收、再制造和再利用等做出明確規(guī)劃。
根據(jù)《中國新能源電池回收利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2024)》,現(xiàn)階段我國新能源電池產(chǎn)業(yè)從生產(chǎn)到應(yīng)用,再到回收利用,已經(jīng)實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈在全球領(lǐng)先地位。截至2023年底,全國有200余家從事汽車生產(chǎn)、動力電池綜合利用等業(yè)務(wù)的企業(yè),建成動力電池回收服務(wù)網(wǎng)點10400余個,覆蓋31個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)。
對比之下,美國仍未出臺針對鋰電池回收的聯(lián)邦政策。美國環(huán)保署表示,正在制定一項擬議指引,旨在將鋰電池從現(xiàn)行通用廢物指引中分離出來,列為一個全新且獨立的通用廢物類別。預計這項擬議指引將于2025年中發(fā)布。
歐盟致力于通過不同政策和法規(guī)來推動可持續(xù)、循環(huán)和安全電池技術(shù)發(fā)展。歐盟《新電池法》強化電池行業(yè)可持續(xù)發(fā)展標準,并建立了有效的全生命周期監(jiān)督機制,將對電池從生產(chǎn)到回收的整個價值鏈產(chǎn)生影響。
■■電池退役潮促進回收需求
隨著全球新能源汽車市場的崛起,動力電池裝機量迅速攀升,由于鋰電池性能會隨使用時間增加而逐漸衰減,動力電池平均使用年限通常在5—8年之間。因此,首批投入市場的動力電池即將迎來“退役潮”,無形中促進了對電池回收可持續(xù)解決方案的需求。
報告測算,2021至2030年間,動力電池報廢量將以43%的復合年均增長率快速增長,到2030年將達到1483吉瓦時/年。作為鋰電池行業(yè)的最后一塊拼圖,電池回收市場蘊藏著巨大機遇,一方面可以彌補關(guān)鍵原材料的潛在供應(yīng)缺口,另一方面還能通過新興電池回收技術(shù)減少對環(huán)境的負面影響。
國際能源署預測,在2050年凈零排放情景下,到2040年全球鋰需求量將達到143.1萬噸,相比當前水平高出7倍;鎳和鈷的需求量將翻一番,分別達到638.6萬噸和47.2萬噸。擴大采礦和精煉產(chǎn)能需要投入大量資金并經(jīng)歷長達數(shù)年開發(fā)周期,因此預計關(guān)鍵礦產(chǎn)金屬供需缺口將在2035年后逐漸顯現(xiàn)并不斷擴大。
德勤指出,動力電池中含有鋰、鎳、鈷等多種礦物,這些礦物的開采和精煉過程會排放大量二氧化碳。通過精煉和熔煉報廢電池中的高價值組分可以實現(xiàn)資源利用最大化,同時電池回收還有助于減少運輸、制造等環(huán)節(jié)的能源消耗和碳排放。
德國弗勞恩霍夫材料回收與資源戰(zhàn)略研究所通過評估濕法冶金、火法冶金和直接回收這三種主要電池回收工藝的全生命周期環(huán)境影響估計,每回收1千克鋰電池可以減少2.7—4.6千克二氧化碳當量排放。在三種電池回收工藝中,直接回收的環(huán)境效益最高。
■■亞洲占回收市場主導地位
報告指出,目前,現(xiàn)有設(shè)施的電池回收產(chǎn)能約為160萬噸/年。待規(guī)劃設(shè)施建成后,預計回收產(chǎn)能將超過300萬噸/年。
就現(xiàn)有設(shè)施而言,亞洲占據(jù)主導地位,總回收產(chǎn)能超過121萬噸/年。其中,中國遙遙領(lǐng)先,回收產(chǎn)能超過110萬噸/年,其次是印度,擁有產(chǎn)能8.99萬噸/年。日本和韓國的回收產(chǎn)能相對較低,分別為6000噸/年和2.8萬噸/年。上述4個國家都計劃進一步擴大回收產(chǎn)能,亞洲其他國家和地區(qū)也在建設(shè)新的回收設(shè)施。
北美地區(qū)總回收產(chǎn)能14.4萬噸/年。相較于鋰電池生產(chǎn)和應(yīng)用增長預期,這一數(shù)字明顯不足。在美國,聯(lián)邦政府正在通過提供資金來支持回收設(shè)施新建或現(xiàn)有設(shè)施改進,力求將現(xiàn)有回收產(chǎn)能提高至超過30萬噸/年。據(jù)悉,美國能源部貸款項目辦公室向鋰離子電池回收和循環(huán)利用公司Li-Cycle US Holdings提供了3.75億美元有條件貸款,用于該公司在北美建設(shè)鋰電池回收設(shè)施。
歐洲擁有超過2萬噸/年回收產(chǎn)能,分布在英國、法國、德國、芬蘭、挪威、波蘭、瑞典、比利時和瑞士。隨著2023年歐盟《新電池法》實施,歐洲電池回收行業(yè)迎來顯著擴張,許多企業(yè)紛紛擴大業(yè)務(wù)規(guī)?;蚪ㄔO(shè)新設(shè)施。報告指出,此次擴張或?qū)⒋偈箽W洲回收產(chǎn)能提升至超過112萬噸/年,其中蘇格蘭、匈牙利和意大利的發(fā)展較快,僅蘇格蘭回收產(chǎn)能就將達到35萬噸/年。據(jù)悉,比利時跨國材料技術(shù)與循環(huán)企業(yè)優(yōu)美科計劃建設(shè)歐洲最大電池回收工廠,預計回收產(chǎn)能達15萬噸/年。
值得一提的是,數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈、云計算、人工智能等數(shù)字化解決方案,也在重塑電池回收行業(yè)。利用這些技術(shù)可以進行材料全生命周期追蹤、優(yōu)化回收流程和開發(fā)數(shù)字產(chǎn)品護照,從而提高回收效率、增強可追溯性、確保監(jiān)管合規(guī)并推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展。