沈阳蓄电池研究所有限责任公司主办

业务范围:蓄电池检测、标准制定、《蓄电池》杂志、信息化服务

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趋利避害、反哺产业,动力电池回收利用多重助力碳中和

编前:2020年9月22日,我国在第七十五届联合国大会一般性辩论上向世界承诺,将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。这是我国首次向全球明确实现碳中和的时间点,也是迄今为止各国中作出的最大减少全球变暖预期的气候承诺。为履行承诺,作为国民经济的重要支柱产业,汽车工业自然责无旁贷,其中加快汽车供应链低碳化转型至关重要。汽车产业链上下游企业如何将承诺落到实处,具体举措是什么,实施路径有哪些?面对这些问题,行业仍处于探索和初期实践阶段。本专刊特推出“汽车供应链低碳化系列报道”,以作抛砖引玉。此前,中央经济工作会议将“做好碳达峰、碳中和工作”列为2021年重点工作之一。工业是碳排放重要领域,实现工业低碳减排至关重要。工信部部长肖亚庆在谈到2021年工业通信业发力点时表示,将围绕碳达峰、碳中和目标制定汽车产业实施路线图,强化整车集成技术创新,推动电动化与网联化、智能化并行发展,同时通过制定配套法律法规、完善回收利用体系、发布相关标准等,推动新能源汽车动力电池回收利用。这可以说是行业主管部门首次对新能源汽车在碳中和中的作用和地位作出明确界定,而车用动力电池回收利用显然是下一步工作落实的重点之一。另据获悉,欧盟已于去年12月提出新的电池立法提案《欧洲电池与废电池法规》,确保欧盟市场上的电池在全产品周期内符合持续、高性能和安全标准。这份草案已进入立法辩论程序。将为碳中和做出重要贡献“资源与环境是人类可持续发展的重要条件,推动新能源汽车行业发展,促进社会绿色发展是未来的必然趋势。”在工信部节能与综合利用司原一级巡视员、中国绿色供应链联盟副理事长李力看来,作为全球最大的新能源汽车市场,我国2020年退役动力电池也已达25GWh,如果不对这些退役电池进行妥善回收,将带来环保隐患、造成资源浪费。中国汽车自动变速器创新联盟秘书长李盛其在接受《中国汽车报》记者采访时表示,新能源汽车必将为碳中和愿景的达成做出重要贡献,而作为整车产品的关键和核心部件,动力电池的回收利用尤为重要。以锂电池为例,一方面,其中的锂、钴、铜等金属对环境将造成污染,降解时间也相对较长,无论空气、水还是土壤,都可能长期受到影响;另一方面,它们也是极为宝贵的资源,如果科学合理地对这些材料进行回收利用,不仅可以有效推动资源的循环利用,而且还能够有效降低企业的生产成本。“加强对动力电池的回收再利用,是一项真正趋利避害的绿色发展举措。”李盛其认为。数据显示,我国动力电池正极材料生产所需的有价金属资源进口依存度极高,锂、镍、钴的进口依存度分别高达80%、80%及97%。而据有关机构预测,2021~2030年,我国动力电池退役总量将达705万吨。有鉴于此,适时推动动力电池的回收再利用必将在一定程度上有效减少我国相关金属对进口的依赖,对实现供应链、产业链自主安全可控大有裨益。此外,在李盛其看来,回收利用行业的健康有序发展,也将有效推动回收利用装备、电池产品设计技术和新型材料应用等,从而进一步倒逼新能源汽车全产业链各环节的节能低碳发展,对我国实现碳中和愿景所发挥的作用将是多维度的。回收再利用滞后产业发展新能源汽车动力电池的平均寿命一般被认为是5~8年。照此推算,我国第一批大规模量产的动力电池已进入淘汰临界点,回收利用市场爆发在即。国际市场研究机构MarketsandMarkets发布报告称,2019~2024年,亚太地区的锂离子电池回收市场将以最高的年复合增长率增长,中国将成为新能源汽车和储能等锂离子电池回收的最大市场之一。但令人担忧的是,随着报废量的增加,大量的退役动力电池流入了非正规渠道。据一位被列入动力电池回收企业“白名单”的企业人士透露,由于市场不规范,“白名单”企业的动力电池回收量仅约占总报废量的30%,更多的退役动力电池流入了“散、乱、差”的小作坊中。由于这些小作坊不考虑环保与安全等问题,漠视对环保和安全保障设备的投入,因此往往能在参与动力电池回收的竞争中,比“正规军”提供更高的报价。但随之而来的是严重的环境污染与安全隐患问题。“电动自行车电池和手机充电宝是这些退役动力电池的主要去处,还有一部分进入了汽车动力电池翻新领域。”上述企业人士告诉记者,市面上价格较低的充电宝、电动自行车电池及非正规渠道提供的车用动力电池都可能来自于此,致使产品的一致性和安全性成为了大问题,由此也导致了一些汽车自燃事故的发生。事实上,除此之外,国内动力电池的回收利用目前仍面临不少挑战。一位动力电池回收企业的负责人坦言,首先,动力电池回收的技术比较复杂,安全风险至今难以解决;其次,业内关于动力电池剩余寿命及一致性评估尚不成熟;第三,每一套动力电池的使用率不尽相同,加上各家产品的型号各异,当下很难形成规模效应。这些都对国内动力电池回收利用行业的发展造成了阻碍,导致其跟不上新能源汽车产业快速发展的步伐。要让电池回得来、收得到“为了让动力电池回收利用实现健康可持续的发展,为达成碳中和愿景做出贡献,我们必须做到六个字——回得来、收得到。”李盛其认为,应在加强监管的同时,推动法规和标准先行。首先,应从消费端入手,推出一系列的激励措施,比如以旧换新、获取某种形式的积分或购车时拥有折扣等,尽量鼓励消费者将动力电池交还到经销商手中,从而确保更多的退役电池进入正规的回收利用体系中。李盛其建议,行业主管部门加强监管,进一步加强和完善动力电池全生命周期的溯源管理,让产品来源可查、去向可追、节点可控、责任可究。其实近年来,我国在开展动力蓄电池全生命周期的动态化管理方面进行了长期的探索和实践,但在进行电池包的拆解和重组工作时,有可能会出现编码的变形,也不排除会出现涂改等现象,这需要相关部门进行更加切实有效的监督和管理。李盛其提出,可以参照一些发达国家的做法,比如日本拥有较为健全的循环经济发展法律法规体系,零售商家、汽车经销商和加油站免费从消费者手中回收废旧动力电池,由专业的回收公司进行拆解。“光靠消费者的自觉远远不够,出台相关政策法规,可考虑建立类似’双积分’的奖惩制度,让整车企业和动力电池企业更多地参与到动力电池回收利用体系中。”李盛其说。在谈到由于动力电池规格不统一而导致难以形成规模效应时,李盛其表示,应当着手推进动力电池的标准化工作。实现规格和标准的统一,可简化拆解电池包、重新组合等工作,第三方公司才有希望实现规模化运营、实现盈利。这项工作多年来一直在推进,不过受到多方面因素的制约,进展相对缓慢。中国汽车动力电池创新联盟副秘书长马小利直言,电池标准化工作的具体推进还需结合产业和技术的具体发展情况而定,适时跟进,及时起到引领和规范行业发展的作用,绝不能为了标准化而标准化。

作者: 施芸芸 来源:中国汽车报
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韩国SK考虑将电池业务撤出美国迁往中国

韩国SK集团旗下电池子公司SK创新(SK Innovation)周二表示,如果美国总统在4月11日前不推翻美国国际贸易委员会(ITC)的一项裁决,该公司将考虑所有选项,包括将电池业务撤出美国。SK创新一位发言人表示:“公司一直在咨询专家,讨论如何从美国撤出我们的电池业务。”她说:“我们正在考虑将我们在美国的电池生产转移到欧洲或中国的选择,这将花费我们数百亿韩元。”SK创新此前已警告称,如果拜登不利用60天的总统审查期来推翻这一决定,将被迫停止在乔治亚州建设一个价值26亿美元的电池厂。本月初,美国国际贸易委员会就韩国LG能源解决方案指控SK创新侵犯其商业秘密的诉讼发布最终意见书,认定SK创新侵犯LG的商业秘密,并禁止SK创新今后10年向美国出口相关产品。根据意见书,SK内部存在严重的毁证行为。SK高层曾指示各级下属销毁证据,收集和销毁资料成为SK的惯例并被默认。ITC还认定LG有关SK侵犯LG的22项商业秘密的主张成立,并考虑到SK的人力和技术水平,认为SK很难在十年内自主研发出相关电池技术。因此将LG的22项商业秘密定为法律救济对象,并禁止SK今后十年向美国出口电池和模块等。SK曾要求将禁止出口期限定为1年。另外,ITC还决定针对福特和大众暂缓4年和2年执行进口禁令,以便两家车企在该期间内寻找其他电池合作伙伴替代SK。上周,SK向美国国际贸易委员会提交了一份动议,要求其不要执行2月份的裁决,称这些命令是“灾难性的”。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:新浪财经
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2021年前两月全球动力电池装机量概览

SNE对于全球动力电池的数据做了一些发布,我这边通过韩文的证券公司报告做了一些整理。2021年前两月,全球动力电池装机量为25.2 GWh,同比增长一倍以上。其中2月份装机量为11.2GWh。备注:SNE对全球BEV的量也做了分解,2月全球纯电动汽车(BEV)的销量为17.6万辆(同比增长123%),其中欧洲48,000辆(同比+ 15%),中国88,000辆(同比+ 759%),美国为31,000台(同比增长102%)图1 全球BEV的主要销量01、全球需求的分解数据SNE做了一个很细致的表格,是各个分类HEV、PHEV和BEV在全球的去年1年里面的数据情况,电气化车辆在去年的12月达到了一个峰值92万台的月度产出。从去年6月份开始,所有纳入HEV的量,就往50万+开始走。目前全球来看,HEV的量比较稳定,占据xEV比例的33%-50%,PHEV大概占15%,BEV的量有波动在30%-40%。表1 全球主要的BEV、PHEV和HEV的量从三个区域市场来看,我们可以看到有以下的特点:1) 欧洲:由于有着严苛的碳排要求,PHEV、HEV和BEV三个类型的的渗透率都持续在提升,PHEV和HEV短期内还是欧洲车企推广的重点,BEV在经历了去年12月的高峰以后,短期内的需求没有那么持续2) 美国:PHEV由于补贴政策和BEV合并计算,目前已经被所有的车企所抛弃,基本上每个月1万以下的量。与此同时,HEV的量并不低,这是日系一直在推广所做的事情。BEV的需求开始稳定在3万左右了。3) 中国:这个不多说了,这个表格我们之前也每个月在追踪,不累述表2 全球分区域主要的BEV、PHEV和HEV的量对应的电动汽车电池安装出货量概览,SNE做了一个比较漂亮的表格,从这个表格里面,我们能清晰的看到每个月全球xEV的需求量的数量级,从去年6月份开始稳定在11GWh以上,峰值的12月份装机量是28.3GWh,其中纯电动和非纯电动的差距,是10倍的关系。表3 全球动力电池的装机量02、全球动力电池装机具体的排名全球排名前五的企业的数据图,我也摘录出来了,CATL、LG、松下、SK和SDI2月份的装机量分别为3.1GWh、2.6GWh、2.2GWh、0.7GWh和0.6GWh。图2 主要的几家电池企业全球装机量SNE做了一个细节的表格,根据这个表格我们可以对比几个主要的电池企业实际在PHEV和BEV里面的安装量。三家韩国电池企业里面,LG最早对BEV投入比较多资源,所以从去年6月份开始彻底拉开了和其他两家的差距,特别是去年欧洲集中的需求,单月BEV的电池拉高为7GWh。三星SDI是家很有意思的公司,它是目前全球最大的卖PHEV电池的公司,从PHEV的规模来看,这个量还是很大的。至于为什么在Ford和BMW上接连出问题,这是一个谜团。表4 三家韩国电池企业装机的细节宁德这几年的BEV的量一直在往上涨,在打开特斯拉和欧洲市场以后,预期月度的动力电池装机量会更持续。表5 松下和C+B小结:我觉得在看到SNE的比较详尽的数据分解以后,还是值得供大家参考的。

作者: 朱玉龙 来源:汽车电子设计
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车企缘何追求电池“自由”

近日,相继举行的大众集团“电池日”与宝马集团财报发布会,显现出德国两大汽车集团在电动化领域的雄心,也让车企自产电池再次成为人们关注的焦点。根据大众集团的介绍,其在动力电池的研发、装配、生产和回收等领域已进行布局,并放言到2030年要在欧洲建立6个年产能为40GWh的动力电池工厂。这无疑释放了一个信号,车企尤其是像大众集团这样的巨头,更愿意将动力电池这一核心技术捏在自己手里。应该说,车企自产电池并不是新鲜事,比亚迪就是一个典型的例子;日产电动汽车配装的电池很长时间内也来自于其控股的电池合资公司AESC。至于特斯拉,早期虽然采用松下的电芯,但电池包的组装和电池管理系统却是自家独创的。过去多年来,车用动力电池的生产和供应由中日韩几大电池巨头把控,也就是以宁德时代为代表的中国电池厂商,以LG化学、三星SDI、SKI为代表的韩国电池厂商,以松下为代表的日本电池厂商。在这些专业电池厂商积极开疆拓土之时,车企自产电池的发展步伐明显缓慢。一位熟悉电池领域的业内高管曾告诉笔者,如果电池厂商与某家车企关联度不高,其他车企往往会考虑选择其成为供应商;但如果电池厂商与某家车企关联度较高甚至是由车企控股,其他车企在选择其做供应商时则顾虑重重。就像比亚迪,既生产电动汽车又生产电池,因此比亚迪的电池主要用于自家车型,很少外供,或许这也是比亚迪计划2022年前后把电池业务拆分出去并使之独立上市的原因之一。AESC也一样,过去由日产控股,主要供应日产,一直希望进入其他车企的供应链,但成效不大,规模上不去则价格下不来,最终日产不得不将AESC卖给中国的远景公司。在全球电动汽车行业“摸着石头过河”时,与投入大笔资金自建电池工厂相比,大多数车企更愿意“买买买”,并挑选多家电池厂商合作来降低风险。例如,进入大众集团供应链的电池厂商包括宁德时代、LG化学、SKI、国轩高科、万向123等;韩国现代汽车集团也选择LG化学、SKI、宁德时代等作为其供应商;宝马则将电池订单给了宁德时代、三星SDI等厂商。世易时移。随着中国多年来坚定不移地支持电动汽车发展,欧盟不断收紧碳排放法规,美国也在拜登总统上台后转了风向,全球主要汽车市场对于电动化的态度愈发明朗,而电动汽车产业经过多年培育也逐步站稳了脚跟,销量不断上涨。在这种情况下,不少车企萌生了“肥水不流外人田”的想法。与传统机械部件不同,电池在电动汽车成本中所占比重极高。如果车企自研电池、自建电池工厂,就能在电池技术和电池成本方面拥有很大的主动权。就像大众集团计划推出标准电芯,并通过规模效应,预计最高可将电池成本降低50%。这样一来,电动汽车在价格方面将拥有很大的竞争力。除了成本外,对跨国车企来说,核心技术还是掌握在自己手里比较好。另外,自建电池工厂可最大程度确保产品供应不受影响。车企与电池厂商的合作时常传出不和之声。此前特斯拉曾多次强调电池是制约其电动汽车产能的关键因素,屡屡将销量未达标的“锅”甩给松下,之后更是宣布自研电池,并将LG化学和宁德时代纳入其采购体系。去年疫情期间,捷豹I-PACE、奥迪e-tron等车型也曾因LG化学电池供应短缺而一度停产。今年2月,LG化学与SKI在美国的官司有了最终结果,美国国际贸易委员会(USITC)对SKI下达了一项10年禁令,禁止其向美国进口电动车电池。这直接威胁到大众田纳西州工厂的电动汽车生产。供应商“打架”,客户遭殃,有消息称,此事令大众对两家供应商“非常不满”,这可能也是促使大众加快电池自产步伐的原因之一。对于车企来说,是否自产电池,很大程度上可能要看自身体量以及对电动化的长期预估。如果车企预计未来电动汽车销量可达数百万辆甚至上千万辆,那么自产电池无疑非常重要。随着电动化浪潮推进,可能会有越来越多的车企趋向于自建电池工厂,尤其是跨国巨头,更愿意将电池供应链紧紧攥在自己手中。

作者: 张冬梅 来源:中国汽车报
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电池制造和贸易深度报告

彭博新能源财经和美国国际战略研究中心携手研究当前电池产业链布局和贸易趋势。本报告围绕电池全价值链,针对电芯、关键原材料、金属等各个环节,分别探讨了当前的产能布局和规划、国际贸易格局和竞争趋势。彭博新能源财经已另行发布针对光伏和风电产业链的相关深度报告。2013-2020年间,全球已投运的电芯制造产能规模增长了4倍,达到549GWh,其中78%的电芯产能在中国。电池包生产尚未实现完全自动化,并且工厂往往布局于车企的主要生产基地附近。在消费类电池时代奠定的产业基础和强大的上游供应链,让中国、日本和韩国在全球锂电池产业链的竞争中具有独特优势。电池制造商即便在欧洲等新兴市场建设电池制造工厂,他们也离不开亚洲工厂的原材料生产能力。正极材料是电池价值链中的关键环节,不仅决定了电池的性能表现,在电池制造成本中的占比也高达50%。中国、日本和韩国目前拥有全球近94%的正极材料加工能力。大部分负极材料产能可以同时用于制造消费类电池和汽车动力电池的需求。目前全球只有中国、日本、韩国、美国和印度这五个国家具有规模化的负极材料产能。中国占目前全球已投运的负极材料产能的78%。隔膜产能在地域分布方面呈现出与电芯产能类似的特点,目前绝大部分产能位于中国、日本和韩国。隔膜涂覆技术的加速开发和应用正在推动电池企业与隔膜厂商建立更为紧密的合作。电解液为液态物质,运输成本较高,因此电解液工厂通常部署在电池工厂附近生产。现有电解液产能约62%位于中国。目前在美国建立了电解液产能的领先企业包括日本三菱化学、Enchem、Soulbrain和巴斯夫。电池关键金属的加工和精炼产能通常不在矿山附近,而是跟一个地区的冶金产业基础和电池生产规模更为相关。阿根廷、智利和澳大利亚是主要的锂矿生产国。刚果民主共和国占全球钴矿供应的主导地位。印度尼西亚和菲律宾镍矿产量丰富。尽管如此,上述三种电池金属精炼的精炼产能却主要集中在中国。美国尽管拥有一定的电池产能,但也从其他地区大规模进口电池、电池包和完整的电池储能系统。为了解电池本地化生产如何实现价值增值,本报告分析了不同地区对于特斯拉/松下电池产品价值构成的贡献率,并与韩国企业在美国生产的电池的产品价值构成进行了对比。对于特斯拉的电池,因特斯拉/松下在美国拥有本地产能,其产品价值构成中有相当可观的比例来自美国;与松下的合作关系也使得日本获得了大致相当的价值。相比之下,韩国制造商LG Chem或SK Innovation的供应链分布明显不同,因此美国本地元素在这些韩国企业美国工厂的电池产品价值构成中占比相对较低。一组数据549GWh/年2020年全球锂离子电池电芯产能50%正极占电池制造总成本的比例4亿美元2020年8月美国进口电池商品的价值

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:彭博新能源财经
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回收报废电池 雷诺/威立雅/索尔维合作

日前,雷诺集团宣布与威立雅集团(Veolia)以及索尔维集团(Solvay)建立合作伙伴关系,后二者分别为资源优化管理和科技类企业。据悉,这三家公司的合作将主要针对回收电动汽车报废电池等相关业务。据悉,威立雅是一家在通过湿法冶金工艺拆卸和回收锂离子电池方面拥有长达10年经验的企业,而索尔维拥有化学提取电池金属方面的专业知识,二者现有的威立雅和索尔维财团成立于2020年9月。随着雷诺集团在电动化方向的持续发展,电池回收业务也逐渐成为重要项目之一。不仅是雷诺,此前大众也曾宣布将在德国建立电池回收工厂。据悉,预计全球上路电动汽车的数量将从2020年的1000万辆增长到2030年的1亿辆以上,而如何确保稳定可靠的电池材料来源,就成为了各家车企争夺的下一个领地。对此,雷诺首席执行官Luca De Meo表示:“雷诺集团对电池生命周期采取整体分析方法:修复第一寿命电池,以延长汽车使用寿命;开发第二寿命储能应用,并建立电池收集和回收系统。我们的目标是实施创新的低碳电池回收解决方案,在电动出行不断发展的情况下,为可持续采购战略性电池材料铺平道路。” (文/汽车之家 马艾骏)

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:汽车之家