动力电池回收蓝海有谁入局？

新能源市场迎来爆发拐点，但与此同时，原材料价格跳涨、材料供应短缺成为掣肘电池产能释放的重要因素，动力电池材料来源成为企业关注的重中之重。此外，无论是磷酸铁锂还是三元锂电池，如果报废之后处理不慎，会对自然环境和公众安全造成重大的隐患。因此在动力电池退役潮下，动力电池回收再利用成为行业关注的焦点。

电动汽车旧电池如何处置及重复利用，是广大消费者以及电动汽车厂商都在思考的问题。很早之前，市面上就出现很多电池回收公司，他们通过从旧电池中提取出可重复利用的材料，并用于新电池的生产制造，提高材料利用率，也降低对环境的损害。

制造商纷纷入局电池回收市场

GGII数据显示，2021年国内锂电池理论退役量达到51.2万吨，锂电池回收市场迎来第一个小高峰。 业内预测，2025年我国电池回收规模将达125GWh；2050年前后，回收资源与原始矿产资源的供给量将达到相当水平；更长期来看，回收资源将逐步完全替代原始矿产资源需求。

图片来源：Redwood Materials

特斯拉CEO埃隆·马斯克此前表示，该公司预计到2030年每年将生产多达2000万辆电动汽车，届时包括特斯拉在内的全球电动汽车总产量可能将高达4000万辆。全球综合数据资料库Statista估计，电池回收的市场正逐渐壮大，到2030年回收锂离子电池的市场每年的价值可能达到180亿美元，而2019年这一领域的市场价值仅为15亿美元。最近几年，以特斯拉为首的电动汽车制造商加速了全球电气化转型，导致电池需求持续激增。几乎每一个致力于电动化汽车组合的主要汽车制造商都锁定了与电池制造商和其他供应商的伙伴关系，以努力加强其供应链。

 
随着如今电动汽车产业的全面爆发，面对潜在空间超过千亿的动力电池回收市场，加上受制于锂化工产品现阶段市场需求旺盛和价格占据高位等因素，各大车企及电池生产商纷纷开展电池回收业务。

日产汽车计划在2025财年结束前在美国和欧洲建立新的电池回收工厂，并希望在稀有金属价格上涨之际将回收电池重新用于电动汽车，以降低电动车生产成本。

LG能源解决方案是2020年12月份从LG化学分拆出来的一家新公司，专门负责电池业务。它和通用汽车的电动汽车电池合资企业Ultium Cells以及美国电池回收公司Li-Cycle合作，在美国洛兹敦建造电池制造厂，每年能够生产350GWh的电池。多达95%的电池材料可以被回收利用，并可用于新电池的生产或相近行业。Li-Cycle从废电池中提取钴和镍等金属，然后交由Ultium Cells重复使用。Ultium Cells宣布，在其电池芯制造过程中产生的废料中，将100%被回收。Ultiam Cells和Li-Cycle在回收过程使用湿法冶金工艺，可比其他工艺排放更少的温室气体。

Redwood 与丰田汽车公司开展合作（图片来源：丰田）

欧洲动力电池回收企业Hydrovolt由瑞典电池制造商Northvolt和铝业公司Hydro合资成立，建有目前欧洲最大的动力电池回收工厂，在挪威南部开展商业回收业务。工厂每年可以处理约1.2万吨废旧电池组，对废旧电池的材料回收率达到约95%，包括塑料、铜、铝和一种含有镍、锰、钴和锂的化合物。该公司计划到2025年回收约7万吨电池，到2030年回收约30万吨电池。

今年2月份，由特斯拉联合创始人兼前首席技术官杰弗里·B·施特劳贝尔创办的初创公司Redwood Materials宣布，启动与福特和沃尔沃合作处理报废电动汽车回收利用电池组的计划，为电动车电池开发从原材料到回收提供闭环或循环利用供应链。据悉，Redwood最近一次总额为7亿美元的融资中，就包括了福特的5000万美元。从成立至今，Redwood已与松下以及为日产LEAF生产电池的Envision AESC达成废旧电池回收合作。此外，Redwood还与亚马逊联手，帮助亚马逊妥善回收电动车和其他锂离子电池以及来自亚马逊其他部分业务的电子垃圾，并重新使用其组件。

动力电池回收巨头：Redwood Materials

施特劳贝尔在特斯拉任职时，领导完成了电池设计和供应链开发，并扩大了公司第一家超级工厂。离开特斯拉后，他于2017年创立了总部位于美国内华达州的电池回收公司——Redwood Materials（简称“Redwood”），主营业务是开发以电动汽车电池为重点的材料回收的新工艺，通过创建循环供应链来发明可持续材料，进行废物再利用，减少废旧电池对环境的影响。Redwood称，该公司的回收技术能够回收利用废旧电池中95%的镍、钴、铝和石墨，以及超过80%的锂。在运作模式上，选择与各大电池生产企业合作，形成电池制造的闭环循环供应链。

Redwood已经收到了在北美收集和回收的大部分锂离子电池，相当于大约6GWh的报废锂电池（足以包含大约6万辆电动车的电池），目前首先开展的回收业务涉及松下在内华达州特斯拉超级工厂生产的电池废料。值得注意的是，Redwood回收汽车电池的技术和方法并没有经过实验证明。虽然公司计划处理汽车电池已经有一段时间，但其大规模处理电池的能力并没有经过正式测试。

由于制造电动汽车电池价格昂贵，对制造电动汽车有一定阻碍，所以一些公司难以进行大规模生产。生产电池的这个过程不会很快变得便宜，因此汽车制造商们有动力去帮助和支持这类的回收工作。

6月，Redwood宣布与丰田汽车公司开展合作，这是该电池回收公司与原始设备制造商之间一连串合作的最新成果。这项行动不仅旨在简化该车企电池的收集、测试和回收，还探索赋予使用过的电池单元第二次生命的机会。丰田制定了到2050年实现碳中和的目标，这是逐年减少碳足迹计划的一部分。该车企计划与Redwood建立一个可持续的闭环电动汽车电池生态系统，包括开展旧车电池回收业务，将旧电池进行翻新分解，并使用剩余材料来制造新的电池。通过与丰田和其他汽车制造商合作，Redwood希望在美国建立一个电动汽车电池的循环供应链，最终降低电池的成本，抵消开采镍、钴、锂和铜等贵金属的需要。

Redwood申明，它的业务远远超出了传统回收商的范围，进一步向下游发展，将这些金属重新制造成阳极和阴极组件，这样就能将整个过程本地化。其第一步将专注于筛查丰田汽车电池的健康状况，并评估翻新的可能性，以便在可能的情况下将其放入现有汽车中，并延长其寿命。第二步，在无法利用的情况下对电池进行回收，取出铜、锂、钴和镍等材料，然后把这些材料重新制造成电池的两个主要组成部分——阳极铜箔和阴极，其占成本的65%，返回给丰田用于电池制造。这意味着Redwood从旧电动汽车中提取电池并将其转化为新车的电池，与丰田的合作将是该业务扩展的一个很好的例子。

Redwood与丰田的合作将在美国北内华达州电池材料园区进行，这家初创公司也在那里回收电池片和消费电子产品（如手机、笔记本电脑、电动工具、滑板车和电动自行车）的废料。双方合作之初将集中在电池单元的收集、测试和回收，但最终将扩展到其他领域，如电池健康检查和数据管理。施特劳贝尔指出，“确保丰田在未来的循环性是电气化的关键一步”，这意味着未来的电气化努力的成果取决于制造商循环利用材料的能力。

丰田加入Redwood汽车电池回收计划，主要针对普锐斯混动汽车（Prius）。在过去二十余年间，该车企一直在生产这款电动汽车。一辆汽车的平均寿命大约为12年，因此一些早期的普锐斯车型即将面临报废。在停止使用之后，这些车辆的镍金属氢化物电池能被够回收，镍和铜等材料可以重新进入电池供应链，提供补充原材料。

不久前，施特劳贝尔在美国参议院能源和自然资源委员会的听证会上表示，Redwood的目标是到2025年生产约100GWh的电池铜箔和活性阴极材料，理论上，足以为超过100万辆电动汽车提供动力。到2030年将产能提高5倍至500GWh，给500多万辆电动汽车提供动力。换句话说，Redwood正试图为北美的电池生产和回收建立一个完整的闭环供应链。Redwood计划在美国东南部建立一个更大的工厂，主要生产动力电池的阴极和阳极材料，以便更好地服务于丰田在北卡罗来纳州的工厂以及其他区域合作伙伴。

写在最后

在前不久的2022世界动力电池大会上，宁德时代董事长曾毓群表示“锂回收率已达到90%以上”，而天齐锂业则认为，锂回收理论上可行，在商业上还无法大规模回收再利用。目前，锂电池实际回收量确实非常有限，世界范围内锂电池回收比例不足5%，且废旧动力电池回收市场“乱象”频出，处于无序的状态。

近日，为加强动力电池回收利用体系建设，工信部于官网表示将研究制定《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法》和行业急需标准，健全动力电池回收利用体系，支持柔性拆解、高效再生利用等一批关键技术攻关和推广应用，持续实施行业规范管理，提高动力电池回收利用水平。

相信在即将到来的TWh时代，动力电池行业产业链上下游的协同会做得更好，电池回收对环境的益处是显而易见的，希望在未来，动力电池的大规模回收不仅仅是“理论可行”。我们探索技术的发展，也期待商业化的未来。

(编译自insideevs.com，cleantechnica.com）

来源：荣格-《国际汽车设计及制造》

原创声明：
本站所有原创内容未经允许，禁止任何网站、微信公众号等平台等机构转载、摘抄，否则荣格工业传媒保留追责权利。任何此前未经允许，已经转载本站原创文章的平台，请立即删除相关文章。