电池回收和锂再利用——电动汽车发展路上新关卡

随着因国际形势石油价格已经连续8个月持续保持在高位，电动汽车的市场需求保持了快速攀升的势头。特别是随着沙特为首的OPEC+宣布不会增产甚至可能减产，未来国际石油价格估计在2022年底之前不会轻易回落。

根据IHS统计，2022年1-8月，世界新能源乘用车销量达到783万辆，中国新能源乘用车占38.6%的份额；欧洲紧随其后，市场份额为27.2%。中国市场的新能源汽车企业销售额，相比于2021年均取得较大的提升，平均增长超过60%。在市场相关数据方面，中国新能源汽车的产量在全球占比超过20%，而在中国市场的新车占比中，今年前三季度，全国新注册登记新能源汽车371.3万辆，同比增加184.2万辆，增长98.48%，占汽车新注册登记量的21.34%。

除了中国之外，作为第二大市场的欧洲新能源汽车的渗透率在快速上升。2020年、2021年、2022年（1-8月）欧洲新能源车渗透率分别为9.9%、16.3%和18.1%。在欧洲市场冬季即将到来的天然气供应危机，欧洲能源价格持续攀升，新能源汽车在欧洲市场的渗透率并未受到天然气千瓦时价格暴涨的影响，甚至随着可能到来的传统能源（比如煤电和核电）市场优势地位的卷土重来，电动汽车使用成本将扩大对燃油车的领先优势。

在传统汽车大市场的美国，虽然没有欧洲和中国市场的高占比，电动汽车的渗透率增长同样迅速，益博睿（Experian）的数据显示，整体来看，美国前 8 个月电动汽车注册量同比增长 56%，占美国轻型车总注册量的份额创下新高，为5%，去年同期为2.6%。

高速发展的电动汽车市场，除了中国和美国两个希望改变燃油车市场落后的国家之外，传统的日系和德系燃油车企业同样不想错过电动汽车市场的发展先入机遇，当然在电动车和燃油车研发的比例方面，传统车厂肯定不如纯电动车企业那么激进。不过我们今天要讨论的并不是电动车本身发展的趋势，而是跟大家一起聊一聊电动车未来发展可能遇到的新问题——电池回收。

由于电动汽车发展的时间还比较短，目前还没有迎来大规模换电期。如果我们以特斯拉的Model S系列为电动车发展的基准，那么纯电动汽车已经走过了10个年头。部分使用强度偏大的特斯拉已经进入了换电期，未来3年内部分市场的特斯拉可能会迎来换电的高峰期。而对国内电动车来说，如果按照5-8年进入换电高峰期，那么2025年之后就可能会迎来国内电动车换电的高峰期。

电动车换电池，看似一个简单的问题却可能成为未来延缓电动汽车发展的关键所在。一个可以类比的案例是太阳能发电，为何我国政府将太阳能发电定义为高耗能产业，因为单晶硅的生产和电池板的成型过程需要大量电能资源，而这部分电能消耗几乎等于太阳能电池板生命周期的发电量。电动汽车的一个重要优势就是能够更好地降低石油依赖，从而更好地实现碳中和。但作为化合物的锂离子电池，其降解回收将是一个可能高耗能和高污染的过程。

我们先来看看目前电动车企的电池更换策略，按照官方的说法，特斯拉电池是可以使用40-60万公里的。并且电池组本身就有8年或16-24万公里的质保，期间电池损坏的话，是可以免费更换的。不仅如此，特斯拉还承诺在质保期内，倘若电池容量低于70%，那么也是可以免费更换的。国内目前新能源车企的政策要激进得多，因为前段时间的政策性补贴，因此很多新能源车都享受免费更换电池的服务，但这部分相当于政府补贴帮助解决了换电池的问题。

前些年消费电子是锂离子电池应用的主力军，智能手机又是其中最大的锂离子电池消耗产业。那么电动汽车的锂离子电池规模如何呢？我们目前主流的手机大电池容量大概是5000mah，那么合算下来大概是18wh左右，model S所搭载的90kWh动力电池相当于5000部手机的电池规模。如果按平均1：4000的比例算，全世界目前已经达到年产1000w+辆电动车，相当于400亿部手机的电池消耗规模，约等于按目前手机年产量换算需要30年才能达到。这就意味着，如果电动汽车按年产2000w辆规模保持换电，该产业的锂离子电池年功率数量将是手机电池功率总量的60-70倍。

与此同时，从2020年电动汽车需求全面爆发算起，锂矿的资源价格节节攀升，以锂离子电池最主要的原材料碳酸锂为标准，从2020年12月到2022年4月，中国现货市场上的碳酸锂价格上涨了830%至7.3万美元/吨，最终促使锂电池的价格在2021年下半年开始上涨，结束了其自1991年首次被索尼公司实现商用化以来持续了30年的下降趋势。2022年4月，三元方形动力电池和磷酸铁锂方形动力电池的价格分别达到了130美元/千瓦时和120美元/千瓦时，比他们涨价前的价格分别高出了30%和50%。动力电池的价格上涨给电动汽车企业造成了巨大的成本控制压力，最终迫使许多电动汽车公司提高了电动汽车的售价，主流车型的零售价格上涨了3%到5%。更为重要的是，到2025年全球锂电池的产能规划已经超过3500GWh，是2021年全球产能的5倍（约700GWh）。虽然目前全球各地都在开始不断增加锂矿的开采和生产，但巨大的市场增量面前，碳酸锂等产品的价格注定还会继续走高。

图 锂矿供给和最终需求

锂离子电池的回收早就是一个比较成熟的产业，但不好的消息是，锂离子电池的回收更多的是围绕电池内的贵金属回收，而对最关键的锂离子是否可再次复用和复用的效率如何，都没有特别明确的突破。特别是针对电动车用的动力电池，目前还没有特别明确的可复用锂离子资源的回收技术大规模推广，这就意味着如果短期内没有新一代的电池技术，那么锂矿资源的稀缺性将持续攀升，锂离子电池将再次面临大规模涨价，如果考虑到换电成本和电动车购置成本的增加，电动汽车的总拥有和使用成本可能会被燃油汽车反超，很明显这将制约未来电动汽车的发展。

除了技术上需要突破之外，锂电池回收还面临着很多政策和责任的问题。各国政府纷纷鼓励新能源电动汽车，并提供了五花八门的补贴政策，但目前对电动汽车电池回收方面的政策凤毛麟角，这就导致一个关键问题，电动汽车的电池回收将有谁来负责？车企，电池企业还是车主？如果说蔚来这样的换电模式将电池的所有权归属到了企业，那么绝大部分电动车在销售之后的电池所有权属于车主，将来车主换电之后淘汰的电池又该属于谁的责任去回收处理呢？针对电动汽车的电池，政府是否又会提供相应的补贴来保障电动汽车中的锂离子能够更好地被利用呢？

很明显，现在除了一些第三方公司看到锂离子电池回收中的商机之外，车企似乎对电池回收始终是避而不谈。而作为锂离子资源的直接采购方，电池厂商明显对锂离子电池的回收更为上心，比如宁德时代就早早布局了单独公司研究电池回收技术，作为电池生产企业，他们也许更能掌握什么样的回收材料能够适用于新电池生产，从而实现更高效率的原材料利用。

这点很好理解，面对高额的原材料价格，如果能够借助技术回收实现大部分锂离子的再利用，那么对电池厂商来说，无疑就等于掌握了降低新电池成本的最佳竞争武器，从而在价格和原材料供应方面占据先机，进而实现更为良性的产业链循环生态，强化企业的竞争优势。

总之，我们必须要看到，虽然电动汽车目前在碳排放和整体拥有成本方面，保持了对燃油车的全面优势，但如果不能控制好电池的原材料回收再利用问题，未来电动车在这两方面可能曾经的优势将不复存在。而要解决好动力电池回收再利用的问题，目前看谁能掌握技术制高点，就可能造就下一个站在全球技术风口浪尖上的胜利者。