世邦机械
Shi Bang Machinery
产品简介:
三元动力锂电池设备生产线
锂离子电池构成主要由正、负、非水电解质和隔膜四部分组成。目前市场上采用较多的锂电池主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池,二者正原材料差异较大,生产工艺流程比较接近但工艺参数需变化巨大。若磷酸铁锂更换为三元材料,旧产线的整改效果不佳。对于电池厂家而言,需要对产线上的设备大面积进行更换。
锂电池制造过程中,中段工艺主要是完成电池的成型,主要工艺流程包括制片、片卷绕、模切、电芯卷绕成型和叠片成型等,是当前国内设备厂商竞争比较激烈的一个领域,占锂电池生产线价值量约30%。
目前动力锂电池的电芯制造工艺主要有卷绕和叠片两种,对应的电池结构形式主要为圆柱与方形、软包三种,圆柱和方形电池主要采用卷绕工艺生产,软包电池则主要采用叠片工艺。圆柱主要以18650和26650为代表(Tesla单独开发了21700电池、正在全行业推广),方形与软包的区别在于外壳分别采用硬铝壳和铝塑膜两种,其中软包主要以叠片工艺为主,铝壳则以卷绕工艺为主。
软包结构形式主要面向中高端数码市场,单位产品的利润率较高,在同等产能条件下,相对利润高于铝壳电池。由于铝壳电池易形成规模效应,产品合格率及成本易于控制,目前二者在各自市场领域均有可观的利润,在可以预见的未来,二者都很难被彻底取代。
目前国内主流动力锂电池的正材料分为磷酸铁锂和三元两大种类。其中磷酸铁锂是目前安全的锂离子电池正材料,其循环寿命通常在2000次以上,再加上由于产业成熟而带来的价格和技术门槛的下降,使得很多厂商出于各种因素考虑都会采用磷酸铁锂电池。然而磷酸铁锂电池在能量密度方面则存在明显的缺陷,目前磷酸铁锂电池比亚迪磷酸铁锂单体电芯能量密度为150Wh,2017年底比亚迪预计将能量密度提升到160Wh,理论上磷酸铁锂能量密度很难超过200Gwh。
三元聚合物锂电池是指正材料使用镍钴锰酸锂的锂电池,镍钴锰的实际比例可以根据具体需要进行调整。由于三元锂电池具备更高的能量密度(目前宁德时代等动力电池大厂三元锂电池能量密度普遍能达到200Wh/kg-220Wh/kg,业内预计到2020年三元电池单体电芯能量密度将达到300Wh/kg的水平),乘用车市场开始转向三元锂电池,而在安全性要求更高的客车上,磷酸铁锂则更受青睐。随着全电动乘用车的发展,三元锂电池正在占据越来越重要的位置。
两种材料的能量密度和成本有差异,不同的汽车、不同的车企有不同的选择。二者在生产工艺流程上大致相同,区别主要体现在材料的使用和配比上不同、具体工艺参数差异较大,设备无法共线生产,且单纯改造切换产能的成本较高(三元材料对真空除湿等要求严格,之前的磷酸铁锂生产线基本没有除湿要求),因此多家电芯厂在产能规划中会同时布局、分别采购设备。
动力电池中另一个重要的元素钴也是稀缺资源。我国钴储量基础约 8 万吨,资源量 56.6 万吨,品位低,钴资源十分匮乏,进口依赖度高达 90%。全球钴储量约 710 万吨,主要集中在刚果(金)、澳大利亚、古巴、新喀里多尼亚、赞比亚和俄罗斯,中国仅占 1%。刚果(金)的钴储量为 340 万吨,占全球钴储量的 48%,居一位,但由于刚果(金)地区政局不稳定,使得全球的钴供应具有了一定的不确定性。钴原料经过轰烈的涨价行情后,逐渐回落,目前长江钴报价 47 万元/ 吨。
锂电池主要是由正负材料、隔膜和电解液等构成的,正材料占锂电池的总成本的40%,是可以直接影响锂电池的各项指标的,因此,锂电池中的正材料、铜、铝及其他材料的环保化回收处理将是有效的处理方式,更能提高金属的回收价值和利用率。世邦锂电池回收设备厂家生产的各种锂电池回收处理设备生产线、三元动力锂电池处理设备生产线可有效针对各种废旧锂电池进行处理,将正负片中的铝箔、铜箔与正负材料进行分离处理,以达到金属回收循环利用之目的。
(1)原材料成本;
(2)辅助材料成本;
(3)燃料动力成本;
(4)设备维护成本;
(5)环境处理成本;
(6)人工成本。
从毛利率、可行性和可持续性三方面看,东莞锂辉电池市场部认为:电池厂商直接回收利用形成闭环的模式以及三方拆解机构向电池厂商购买废旧电池的模式是目前主流的动力锂电回收模式,且在锂电综合回收的情况下具有较好的经济性。
假设:
(1)目前的金属价格(钴21.5万元/吨、镍7.77万元/吨、锰1.1万元/吨、锂70万元/吨、铝1.26万元/吨、铁0.2万元/吨)且不考虑其他回收产生的收益;
(2)考虑各类动力电池的使用占比(磷酸铁锂70%、锰酸锂7%、三元23%)综合回收锂电池;
(3)除原材料之外其他成本相同
机构从小作坊收购废旧锂电池并进行拆解加工的毛利率高,达到60%;其次是行业联盟回收加工的形式,毛利率达到45%。但这两种方式中,前者(三方:购于小作坊)存在安全和环保性问题,且目前小作坊尚未认识到锂电回收产业的巨大价值,收购价格较低,因此这种方式不具有可持续性;后者(行业联盟)目前由于相关管理条例和法律环境不完善,可行性仍然较低,但未来将是趋势之一;其他三种方式可行性和可持续性都较好,但其中电池生产商直接回收利用和三方拆解机构向生产商购买废旧电池的模式毛利率较高。
三元电池材料的回收价值较其他动力电池更高,如单独考虑回收三元动力电池的情况,则电池厂商回收利用模式和向电池厂商购买废旧电池的三方拆解模式皆具备的投资价值(2016年测算到毛利率分别达到55%和48%
动力锂电池回收产业将在未来5年内逐步实现规范化、规模化,行业联盟的回收模式有望在产业发展中后期形成,由于其规模效应,将拥有较高的毛利率。此外,原有的生产者回收利用模式和向生产者购买废旧电池的三方拆解模式仍具备较强经济性。
世邦机械展示用户的废旧锂电池回收设备及生产线试机、生产案例,让用户了解设备行情。
世邦机械通过废旧锂电池回收处理设备及生产线生产、试机视频,展示锂电池回收设备及生产线如何处理废旧手机锂电池、废旧动力电池、18650电池、圆柱电池、软包锂电池。