“但凡可以買燃油車,誰買新能源???”北京的劉先生在6年前花了16萬買了輛北汽新能源EC200,開始的時候覺得在北京能搖上號有輛新能源汽車很幸運。但現在對冬天僅有90多公里的續航以及車販子給的價格,無奈又失望。早期新能源汽車的車主都開始面臨這個狀況,花燃油車B級車的錢買了個A0級的新能源,最后二手車還沒人愿意接手。 電池成本占大頭 保值率僅是燃油車1/3
即便如此,新能源汽車替代燃油車的趨勢是全球性質的,并且很多國家和車企都制定了禁售燃油車的截止時間?!缎履茉雌嚠a業發展規劃(2021—2035年)》中,提出了到2025年我國新能源汽車新車銷售占比將達到20%左右的新目標,而日本政府計劃在2035年停止銷售傳統燃油車。大眾汽車計劃到2035年停止在歐洲銷售內燃機汽車。
世界級的大風口下,互聯網造車新勢力迅速崛起,彎道超車成為現實:電動汽車之王特斯拉市值力壓豐田排世界第一,電動卡車Rivian上市成美國有史以來規模第六大的IPO,市值超福特汽車。
汽車市值排名
中國新能源汽車品牌(不完全統計 部分已改名)
國內更是扎堆成立了眾多的新能源汽車品牌,但結果是很多都走上了騙補、欠薪、倒閉、跑路的不歸路。對此,有業內人士分析稱,影響新能源汽車普及及車企盈利有很大一部分的因素在電池技術上,早期電動車售價高、續航距離短、充電效率低、電池安全性差、充電樁分布少,用戶在使用上的主觀及實際體驗都與燃油車有一定的差距。這些也導致大部分消費者不愿意輕易嘗試新能源汽車,核心部件電池的特殊性也導致電動汽車保值率僅是燃油車1/3。
資料顯示,電動汽車的電池、電機、電控系統等“三電”成本占比超過了全車成本的50%,其中電池系統的成本最高,能占到35%-50%,靠電力驅動的汽車,電池的健康度也直接影響了它的使用價值。行業的觀點是新能源汽車動力蓄電池容量衰減至80%以下時,將不能完全滿足汽車動力需求。也就意味著需要換電或者報廢。對于成本占比35%-50%的電池,換電劃算還是換車劃算? 新能源并非清潔能源 電池回收難度大
新能源的滲透率和保有量持續增長,商務部發布的新能源車銷量數據顯示,2021年1-7月國內新能源車銷量已經超過2020年全年水平,創歷史新高達到了147.8萬輛,全年銷量有望超過240萬輛,新能源汽車市場進入了爆發式增長的新階段。截至2021年6月底,全國新能源汽車保有量達603萬輛,占全球新能源汽車總量的50%。
與之對應的是,動力電池組使用年限為5-8年,有效壽命為4-6年,當實際容量低于80%就不適用于新能源汽車,因此,動力電池即將進入到規?;艘壑芷?,2020年累計退役量超過20萬噸。
新能源動力電池主要有三元鋰(鎳鈷錳酸鋰/鎳鈷鋁酸鋰)電池和磷酸鐵鋰兩種應用廣泛,但兩者都有明顯的優缺點,三元鋰能量密度高但高溫易燃易爆,磷酸鐵鋰成本低污染低安全穩定但能量密度低且低溫衰減嚴重。
為追求續航等效果,三元鋰電的應用更為廣泛,同時礙于稀有金屬鈷含量低價格高,電池廠商正不斷嘗試高鎳電池的研發。三元鋰電池里含有鎳、鈷等重金屬,處理不當會造成金屬鎳、鈷污染,氟污染,有機物污染,粉塵和酸堿污染。其電解質及其轉化產物,如六氟磷酸鋰、甲醇、甲酸等也都是有毒有害物質,鋰電池拆解會產生廢氣、廢液和廢渣等污染。另外,即便采用專業的回收設備和方法都無法完全實現產業鏈閉環,像是濕法冶金回收工藝,鐵與磷不做回收,鋰回收率也僅有70%-80%。
同時,電池制造過程中對不可再生能源依賴性很高,中國2018年鎳、鈷產量分別為11萬噸和0.3萬噸,80%的需求依賴進口。與光伏能源、風能相比,以三元鋰電池作為動力來源的新能源汽車的銷量增長,會間接在原材料開采、制造、能源形式轉換、回收拆解上造成對環境不同程度的污染和能源的浪費。
而對于磷酸鐵鋰電池的利用上,多為梯次利用于儲能項目上。但今年4月北京一儲能電站起火爆炸,2個月后國家能源局公布的《新型儲能項目管理規范(暫行)(征求意見稿)》顯示,在電池一致性管理技術取得關鍵突破、動力電池性能監測與評價體系健全前,原則上不得新建大型動力電池梯次利用儲能項目,這也從側面對電池的回收利用以及行業回收標準提出了新的要求。
目前電池拆解回收產業發展并不充分,電池拆解對環境的影響問題還未引起足夠重視。2018年動力電池報廢70噸,回收處理僅為6000噸,占比不足10%。同時技術含量低、環境污染大的粗放式回收小作坊占比極大,粗劣的回收拆解方式造成了對本該合理化利用的資源的浪費。相關人士估算,有高達5-7成的報廢電池進入到了這類小作坊,這也讓正規回收企業在拆解原料的獲取上投入更高的成本,企業的營收也影響著對拆解技術和設備的研發和升級上,這并不利用行業的發展。 市場規模未來可期 目前暫無巨頭
UBS Evidence Lab預計全球的純電池電動汽車的銷售額將每年增長30%。電池的回收和利用同樣存在巨大的市場。據前瞻產業研究院報告顯示,僅以拆解回收廢舊動力電池中金屬元素的價值估算,2023年會達到250億元的規模?;葑u解決方案公司的副研究員菲比·奧哈拉說:“我們預計,中國的電池回收利用能力將在未來10年成倍增長,用以管理大量的廢舊電動汽車電池。”
三元電池退役量
業內專家認為,在大力發展新能源汽車的背景下,按目前的電動汽車滲透率以及電池的正常使用周期來估算,電池回收行業將在2022-2023年迎來拐點。屆時相應的行業標準和規范會進一步完善,相關企業的營收更加有保障,同時各類標準會對生產流程上和安全上、環保上提出更高的要求。工信部公布的三批電池綜合利用的規范企業,從2019年的730家,增長到2020年2579家,由此也可以看出行業正處于快速發展階段,該領域還處于藍海。
目前市場上比較靠前的是傳統鋰電池回收企業邦普循環和格林美,其市占率分別為25%和15%左右,并沒有絕對的巨頭出現。邦普已被電池巨頭寧德時代收購,是中國最大的廢舊電池循環基地,年回收處理廢舊電池總量超過6000噸。
在2018年中國動力鋰電池回收處理企業生產成本構成中,廢舊鋰電池、金屬廢料等原料的收集、收購成本占到總回收成本的75%,鋰電池回收渠道多元化:汽車運營商、租賃商、廢舊汽車報廢商、消費者等多重且無序的回收渠道無疑需要回收企業付出更多成本對接處理。另外現狀是有很大一部分廢舊電池的去向是小作坊,這更令相關企業面臨“無米下鍋”的窘境。
不過工信部去年發布的《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件(2019年本)》在規定鎳、鈷、錳的綜合回收率應不低于98%基礎上,增加了“鋰的回收率不低于85%,稀土等其他主要有價金屬綜合回收率不低于97%。”的規定。加強對環保的要求及回收利用率,在一定程度上提高了行業準入門檻,倒逼企業技術升級,同時完善動力電池溯源管理,保證參與企業一定的商業利益。
2018年中國動力鋰電池回收處理企業生產成本構成
除此之外,豐田終止氫燃料電池汽車的研發和生產以及北京冬奧會進口140輛氫燃料車,讓氫能與電動之爭更加迷離。相比于電能,氫的燃料熱值遠高于汽油、柴油和天然氣,燃燒后生成零污染的水,并且加氫3-5分鐘,能行駛大概700公里,與動力電池排隊充電來說,效率倍增。在日本世界上最大的制氫工廠采用電解水的技術和工藝,所用的電能來自于太陽能發電,而在未來還可能通過自身的氫能發電并融入電網。對于各國倡導的碳中和,氫能源無疑是更優選擇。
但商業需要考慮綜合成本,目前氫能源成本高,相關產業鏈并不完善,在國家與國家之間更是脫節。日本掌握了氫燃料汽車70%的專利,對于其他國家的車企而言,若采用氫燃料作為研發方向,除卻本身的高成本外,專利費也是一筆不菲的投入,商業上沒有太大價值。這就致使氫能源汽車被絕對壓制。
對于碳中和、緩解交通擁堵(全局層面的自動駕駛等),新能源汽車相比于燃油車有很大的優勢。但在大力發展電動汽車的同時,解決電池制造、能量密度、安全、回收等過程中對能源的浪費和環境的污染等問題勢在必行。電池技術的升級以及再利用產業鏈完善會間接提升新能源汽車的保值率以及消費者對于新能源汽車的接納度。
先污染再治理的老路不能再走,也不能一味沉浸在新能源汽車銷量暴增的喜悅中,而不顧電池回收技術和企業數量相對不足的現實。同時,發展新能源的初衷絕非止步于動力電池,像是氫燃料電池等對環境更優化的產品也亟待有更大的突破和推廣。