有趣的是，在地緣政治中，誰(shuí)得到了石油，就得到了勝利。這是前美國(guó)國(guó)務(wù)卿基辛格最著名的語(yǔ)句。

 

近年來(lái)，新能源躋身成為能源家族中的重要成員。隨著新能源的發(fā)展，最大的石油企業(yè)夸張地預(yù)測(cè)，到了本世紀(jì)末，別指望買(mǎi)上石油汽車。是的，現(xiàn)在的趨勢(shì)是，在汽車行業(yè)，新能源將逐漸取代傳統(tǒng)能源。盡管現(xiàn)在來(lái)看，新能源只是邁出了一小步。

 

彭博新能源財(cái)經(jīng)(BNEF)近日發(fā)布的長(zhǎng)期預(yù)測(cè)報(bào)告顯示，由于新能源汽車帶來(lái)的巨大沖擊，內(nèi)燃機(jī)(汽油機(jī)和柴油機(jī))汽車的銷量預(yù)計(jì)在2025年左右開(kāi)始下降。到2040年，全球新能源汽車的銷量將達(dá)到6000萬(wàn)輛，相當(dāng)于全部輕型車(乘用車和皮卡)市場(chǎng)的55%。

 

BNEF數(shù)據(jù)顯示，目前中國(guó)已經(jīng)有超過(guò)30萬(wàn)輛新能源公交車投入運(yùn)營(yíng)。據(jù)了解，深圳擬于7月31日前修訂《深圳市網(wǎng)絡(luò)預(yù)約出租汽車經(jīng)營(yíng)服務(wù)管理暫行辦法》，禁止非純電動(dòng)車輛新注冊(cè)為網(wǎng)絡(luò)預(yù)約出租車。同時(shí)，全市存量7500輛燃油巡游出租車將在今年12月31日前更換為純電動(dòng)車，基本實(shí)現(xiàn)巡游出租車純電動(dòng)化。年底以前，全市將新建出租車快速充電樁5200套以上。

 

新能源汽車的繁榮離不開(kāi)政府的大力支持。

 

但是在新材料在線®承辦的2018中國(guó)·寧波新材料產(chǎn)融高峰論壇上，澳大利亞國(guó)家工程院劉科院士表示，“我們的判斷是兩三年內(nèi)國(guó)家都會(huì)停下去（對(duì)新能源汽車的補(bǔ)貼），全世界上千億企業(yè)都不是靠補(bǔ)貼出來(lái)的，必須要有自己的競(jìng)爭(zhēng)力。”

 

 材料是核心 

 

據(jù)了解，2016年中國(guó)新能源汽車銷量50萬(wàn)臺(tái)，在2017年增加到77萬(wàn)輛，僅僅有27萬(wàn)輛的增長(zhǎng)，而在今年五月，國(guó)際股中鋰股卻翻四倍。“新能源汽車的材料成本不斷上升，技術(shù)卻沒(méi)有一個(gè)大躍步。”劉科院士說(shuō)。

 

在新能源汽車中，動(dòng)力電池占據(jù)了50%的位置。鈷、鎳，是動(dòng)力電池的重要的材料。在動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)中，以普遍采用的523材料體系的三元電池為例，一噸電池內(nèi)含鈷27.4千克，含鎳68.5千克，含鋰14.4千克，直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)2.3萬(wàn)元。

 

 不同動(dòng)力鋰電池元素含量

 

據(jù)了解，鈷金屬作為伴金屬，是在開(kāi)采銅、鎳金屬礦產(chǎn)時(shí)的副產(chǎn)品。這幾種材料需要采取地下大量的稀有金屬，而非洲的產(chǎn)量占據(jù)全球市場(chǎng)的一半以上。

 

我國(guó)是最大的鈷消費(fèi)國(guó)，80%左右的鈷用于電池生產(chǎn)。但是情況不樂(lè)觀的是，美國(guó)國(guó)家地質(zhì)局發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)顯示，2015年中國(guó)已探明鈷資源儲(chǔ)量為8 萬(wàn)噸，占全球總儲(chǔ)量比例的1.12%，進(jìn)口依賴度在90%以上。

 

全球探明鎳基礎(chǔ)儲(chǔ)量約8100萬(wàn)噸，資源總量14800萬(wàn)噸。我國(guó)鎳礦產(chǎn)量相對(duì)較少，但產(chǎn)量相對(duì)穩(wěn)定，2007-2016年產(chǎn)量維持在 6.84-10萬(wàn)金屬噸之間，產(chǎn)量占比保持在3.8%-5.7% 之間，占全球同期鎳礦的比例保持在 3.8%-5.7%之間。正如劉科院士所說(shuō)，“材料才是核心”，隨著新能源汽車的供給上升，需要源源不斷的材料。

 

有專家估算：照目前的開(kāi)采速度，鎳礦還可支持開(kāi)采46年，銅礦31年，石油30年。其余大部分礦物資源也都在百年以內(nèi)開(kāi)采完畢。

 

在這其中，再生資源的作用逐步凸現(xiàn)出來(lái)。由廢舊合金、電池等廢舊銅、鎳終端產(chǎn)品中電解回收的陽(yáng)極泥中提煉的金屬鈷，占據(jù)了13%的比例。

 

 變廢為寶是一個(gè)好辦法 

 

變廢為寶是一個(gè)預(yù)防資源枯竭的好辦法。

 

“格林美通過(guò)開(kāi)采城市礦山，每年回收鈷金屬5000噸，超過(guò)了中國(guó)鈷開(kāi)采量。”格林美相關(guān)人士表示，隨著未來(lái)三元?jiǎng)恿﹄姵氐臄U(kuò)產(chǎn)，鈷金屬的來(lái)源將主要來(lái)自回收領(lǐng)域。

 

格林美的資源化循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)?ldquo;廢電池與鈷鎳鎢稀有金屬?gòu)U棄物-鈷鎳鎢粉體-動(dòng)力電池材料”。據(jù)了解，公司每年通過(guò)回收循環(huán)再造的鈷金屬量占公司鈷產(chǎn)品原料的30%，其余約70%則通過(guò)海外進(jìn)口獲得。

 

據(jù)了解，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的使用壽命通常為5-8年，從2017年起我國(guó)將迎來(lái)首批動(dòng)力電池退役潮。到2020年，我國(guó)動(dòng)力鋰電池的報(bào)廢量將達(dá)32.2GWh，約50萬(wàn)噸；到2023年，報(bào)廢量將達(dá)101GWh，約120萬(wàn)噸。

 

這門(mén)生意是一片藍(lán)海，不少大公司紛紛布局。

 

上市公司啟迪桑德已布局動(dòng)力電池回收行業(yè)，在桑頓新能源中控股28%。寧德時(shí)代也早有布局。2015年取得廣東邦普控制權(quán)(通過(guò)子公司寧德和盛持股69.02%)并將其納入合并范圍。目前，廣東邦普已成為全國(guó)領(lǐng)先的鋰電池材料三元前驅(qū)體的供應(yīng)商。2016年1月20日，格林美與邦普簽訂了《正極材料前驅(qū)體委托加工戰(zhàn)略合作協(xié)議》，合同期限為2016年10月1日至2021年9月30日，合同標(biāo)的為鎳鈷錳氫氧化物（三元正極材料前驅(qū)體），標(biāo)的涉及金額約為7億元人民幣/年。

 

稀有金屬遠(yuǎn)在天邊，近在眼前。這家堅(jiān)持“城市礦山就是新能源材料”的企業(yè)正在廢舊動(dòng)力電池回收市場(chǎng)暗自發(fā)力。

 

2018年5月，格林美和寧德時(shí)代達(dá)成了戰(zhàn)略合作，這位動(dòng)力電池行業(yè)的大佬寧德時(shí)代不久之前過(guò)會(huì)，并在6月11日深交所上市。同樣是今年5月，格林美還與北汽鵬龍簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，雙方將對(duì)新能源汽車動(dòng)力電池開(kāi)展深度合作。

 

 技術(shù)是關(guān)鍵 

 

眾大佬紛紛布局，群雄逐鹿，其實(shí)動(dòng)力電池的回收技術(shù)才最為關(guān)鍵。

 

業(yè)界人士普遍認(rèn)為，電池回收涉及多方利益，也涉及到電池放電、破拆、分選、除雜等多個(gè)步驟，回收技術(shù)不成熟，回收成本高是最大的難題。

 

電池中的鎳、鈷、錳等重金屬，以及電解液、含氟有機(jī)物都是重污染物，而且廢舊的三元鋰電池仍舊有著300-1000V的電壓，如果操作不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致二次污染以及爆炸等安全事故。因此動(dòng)力電池回收這門(mén)生意，有著極高的門(mén)檻。

 

據(jù)了解，三元鋰電池在回收理論上是有利可圖的，因其含有大量的鈷、鎳等金屬，但是碳酸鐵鋰電池回收成本依舊高昂。

 

不過(guò)，德國(guó)的研究結(jié)果表示，當(dāng)廢舊鋰電池到達(dá)一定量時(shí)，進(jìn)行資源化利用才具有一定的盈利空間。比如用濕法工藝處理三元系鋰電池的經(jīng)濟(jì)平衡點(diǎn)為年處理量4200噸，估計(jì)在德國(guó)要等到2020年；磷酸鐵鋰電池年處理量要6800噸，在德國(guó)要等到2026年。

 

分類	工藝細(xì)節(jié)	工藝特點(diǎn)
物理法	高溫?zé)峤夥ǎ焊邷胤贌纸馊コ辰Y(jié)劑，使材料實(shí)現(xiàn)分離，金屬氧化后還原熔燒生成貴金屬和氧化鋰	工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)物單一，能耗較高，且產(chǎn)生一定的廢氣污染，回收率較低
化學(xué)法	化學(xué)沉淀：先選擇性溶解，后沉淀分離得到貴金屬元素 離子交換：先溶解后利用離子交換樹(shù)脂對(duì)要收集的貴金屬離子熔合物的吸附系數(shù)差異來(lái)實(shí)現(xiàn)金屬分離提取 溶劑萃?。豪媚承┯袡C(jī)試劑與要分離的金屬離子形成配合物，逐步分離	成本較高，工藝復(fù)雜，但回收率很高，且污染較低
生物法	生物浸出：利用微生物將體系的有用組分轉(zhuǎn)化為可溶化合物并選擇性的溶解，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)金屬與雜質(zhì)分離	尚處起步階段，菌種培養(yǎng)，浸出條件復(fù)雜，但成本低，且回收率高，污染小，潛力大

 來(lái)源：國(guó)金證券

 

使用火法冶煉法則需對(duì)爐渣進(jìn)行處理，因此在環(huán)境影響方面顯示CO2排放和非可再生累積能力需求上是負(fù)面的。但是濕法冶煉方案顯示各種環(huán)境影響是正面的。以我國(guó)應(yīng)用最多的濕法冶金技術(shù)為例，除整體回收率偏低外，回收中產(chǎn)生的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、氨水等極易造成污染。

 

北汽新能源相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)此同有感觸。“國(guó)內(nèi)還未建立成熟的動(dòng)力電池回收體系，一些企業(yè)雖有涉及，投入?yún)s超出電池價(jià)值，缺乏盈利點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)性欠佳。”

 

“再利用分為預(yù)處理過(guò)程，分離過(guò)程和產(chǎn)品制備過(guò)程三個(gè)板塊。預(yù)處理主要是將鋰離子電池進(jìn)行提活，通過(guò)低溫或者隔絕的方式，讓電池破碎或失去本身的化學(xué)活性，分解過(guò)程就是通過(guò)物理或化學(xué)方法，后續(xù)就是產(chǎn)品制備。”中國(guó)電池聯(lián)盟楊清雨表示，用化學(xué)的方式對(duì)最終的產(chǎn)物進(jìn)行提純，這種方式提純的效果相對(duì)比較好，但是工藝流程比較長(zhǎng)，整體的成本也會(huì)偏高一些。

 

新能源汽車退役后的動(dòng)力電池仍具有80%的能量，寶馬公司利用峰谷電機(jī)制，將剩余電量用于儲(chǔ)能。這就是業(yè)內(nèi)所說(shuō)的梯次利用。

 

在梯次利用中，最關(guān)鍵的難點(diǎn)在于溯源技術(shù)。據(jù)了解，退役電池的類型、規(guī)格、工藝等各不相同，且串并聯(lián)成組形式、應(yīng)用車型、使用時(shí)間及工況都存在多樣性，造成拆解復(fù)雜。

 

近日，工信部發(fā)布《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》（以下簡(jiǎn)稱《暫行規(guī)定》），提出將對(duì)規(guī)定實(shí)施之日起新獲得《道路機(jī)動(dòng)車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》的新能源汽車產(chǎn)品和新取得強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證的新能源汽車產(chǎn)品（含進(jìn)口新能源汽車）實(shí)施溯源管理。

 

《暫行規(guī)定》將于今年8月1日起實(shí)施?！稌盒幸?guī)定》指出，我國(guó)將建立“新能源汽車國(guó)家監(jiān)測(cè)與動(dòng)力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺(tái)”。此平臺(tái)將對(duì)動(dòng)力蓄電池生產(chǎn)、銷售、使用、報(bào)廢、回收、利用等全過(guò)程進(jìn)行信息采集，對(duì)各環(huán)節(jié)主體履行回收利用責(zé)任情況實(shí)施監(jiān)測(cè)。

 

在未來(lái)建立一個(gè)電池的全生命跟蹤生態(tài)，從而使廢舊電池的梯次利用和稀有金屬的提煉更具有實(shí)施可能性。