2022年動力電池回收產(chǎn)業(yè)研究報告（附下載）

1、2022年動力電池回收產(chǎn)業(yè)研究報告導(dǎo)語時至 2021 年 11 月，我國新能源汽車年度累計產(chǎn)量已達(dá) 319.30 萬輛，累計銷量已達(dá) 298.95 萬輛，新能源汽車的產(chǎn)銷水平在 2015 年之后持續(xù)走高。1.空間廣闊、電池回收行業(yè)景氣將至1.1.動力電池退役潮來臨，電池回收空間廣闊我國新能源汽車自 2015 年起迅速放量。2015 年是我國新能源汽車產(chǎn)銷 爆發(fā)元年，當(dāng)年產(chǎn)量為 40.13 萬輛，同比 2014 年增長 291%，銷量為 33.11 萬輛，同比增長 342.9%，產(chǎn)銷的同比增速均較此前水平有顯著提高。時至 2021 年 11 月，我國新能源汽車年度累計產(chǎn)量已達(dá) 319.30 萬輛

2、，累計銷量已達(dá) 298.95 萬輛，新能源汽車的產(chǎn)銷水平在 2015 年之后持續(xù)走高。新能源汽車產(chǎn)銷高增帶動動力電池裝車量走高，動力電池將在未來面臨較大退役規(guī)模。根據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟的統(tǒng)計，近年來我國動力電池的裝車輛水平呈現(xiàn)出了逐步提升的趨勢，截至 2021 年 11 月，我國的動力電池月度裝車量水平已達(dá) 20.82Gwh，創(chuàng)歷史新高。在動力電池裝車量持續(xù)上行的背景下，前期售出的新能源汽車將逐步報廢，未來動力電池的退役量或?qū)⑿纬奢^大規(guī)模。2021 年為動力電池退役初期，未來動力電池退役量規(guī)模將持續(xù)放量。根據(jù)此前我國新能源汽車的銷量情況來進(jìn)行測算，黎宇科在車用動力電池回收利用經(jīng)濟(jì)性研

3、究中提到新能源乘用車壽命在 4-6 年左右，若假設(shè)我國動力電池的退役年限均為 5 年，則 2021 年的動力電池退役水平預(yù)期將為 25.2 萬噸，到 2030 年，我國的動力電池退役水平預(yù)期將為 237.3 萬噸，9 年間 CAGR 約為 28.3%。退役電池回收需求旺盛，而回收企業(yè)供給仍相對乏力，未來電池回收賽道將持續(xù)景氣。在新能源動力電池退役規(guī)模持續(xù)增長的預(yù)期下，目前電池回收行業(yè)中已相繼涌入多家企業(yè)，2020 年我國的動力電池回收企業(yè)注冊量約為 2579 家，較 2019 年增長約 253.3%。但在上述的注冊企業(yè)中，多數(shù) 屬于中小企業(yè)，其中注冊資本在 100 萬以下的企業(yè)占比約為 25%

4、，注冊資 本在 100-500 萬之間的企業(yè)占比約為 35%。另一方面，根據(jù)我國工信部所 發(fā)布的新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件，目前僅有 27 家符合我國電池回收行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)。因此綜合來看，目前電池回收行 業(yè)中中小競爭者較多，行業(yè)的供給水平相對有限。1.2.循環(huán)利用前景廣闊、電池回收未來可期退役動力電池的循環(huán)利用主要手段為梯次利用以及報廢回收。不同材料的動力電池在使用壽命上存在一定差異，如磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命較長，在同樣的循環(huán)次數(shù)下，其相對容量將顯著高于三元電池。因此，對于不同材質(zhì)的動力電池目前有兩種回收處理方式，第一種為報廢拆解，即對使用壽命短的電池，直接對電池進(jìn)行拆解處理

5、，提取內(nèi)部可回收金屬；第二種為梯次利用回收，即將剩余容量較高的退役電池在低要求的電池領(lǐng)域進(jìn)行二次使用。1.2.1.梯次利用回收：技術(shù)不斷突破，未來空間廣闊電池梯次利用流程較長，需涉及監(jiān)測、打包重組等多個環(huán)節(jié)。由于不同應(yīng)用場景下對梯次利用電池的要求不同，因此在廢舊電池的梯次利用過程中必須首先對每個單體電池的性能進(jìn)行監(jiān)測。但由于廢舊電池多以電池包的形式流向市場，導(dǎo)致每次對單體電池的檢測都要先將電池進(jìn)行拆解。在此情況下，目前退役電池的梯次利用流程涉及的步驟及技術(shù)也較為復(fù)雜。梯次利用的退役電池目前主要被應(yīng)用于儲能、電信基站、低速電動車等領(lǐng)域。在儲能領(lǐng)域中，目前我國較為成功的項目有比克電池在 2019

6、年 8 月落地的電池整包梯次利用項目，這一項目將退役的磷酸鐵鋰電池及三元 電池進(jìn)行混合使用，在國內(nèi)具有較為領(lǐng)先的示范意義；在基站電源方面， 退役的磷酸鐵鋰電池在體積以及室外條件的使用效率方面均較普通鉛酸電 池更具優(yōu)勢，中國鐵塔已于 2018 年開始對其旗下基站統(tǒng)一采購梯次利用電 池；在低速電動車方面，杭州鑼卜科技以及國網(wǎng)浙江電力公司已率先將梯次利用電池應(yīng)用到了電動三輪車以及電動自行車方面。梯次利用技術(shù)可突破領(lǐng)域較多，未來空間廣闊。在電池的梯次利用過程中存在五項關(guān)鍵技術(shù)，包括健康狀態(tài)和殘值評估、快速分選、有效均衡、 應(yīng)用場景分析以及再退役評估。對于目前而言，動力電池的梯次回收技術(shù)由于尚存一定技術(shù)

7、限制，因此其經(jīng)濟(jì)效益并不明顯，未來隨著上述各項技術(shù)相繼取得突破，動力電池梯次利用回收的經(jīng)濟(jì)性也將逐步凸顯。1.2.2.報廢拆解回收：2030 年或達(dá)千億規(guī)模報廢拆解回收流程相對簡潔，為目前電池回收的主要技術(shù)手段。在動力電池的報廢回收過程中，其工業(yè)流程主要包括預(yù)放電、拆解、篩選、剝片、純化、在生產(chǎn)等流程，其過程較電池的梯次利用省去了檢測、修復(fù)、重組、認(rèn)證等眾多過程。而由于報廢回收技術(shù)流程較為簡單，且梯次利用后的電池仍需通過報廢拆解進(jìn)行處理，因此目前電池回收企業(yè)多從事拆解回收。新能源汽車銷量將持續(xù)增長，為動力電池回收創(chuàng)造較大空間。國務(wù)院在新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（20212035 年）提出，我國新能

8、源銷量 占比將在 2025 年達(dá)到汽車銷量的 20%，截止 2021 年 11 月，新能源汽車占比已達(dá)全部汽車銷量的 17.8%左右，因此我們對 2025 年的新能源汽車銷量占比進(jìn)行了一定上調(diào)，若假設(shè) 2025 年我國新能源汽車銷量可達(dá)全國汽車總銷量的 35%，則對應(yīng) 2025 年的新能源汽車銷量為 916 萬輛，動力電池裝車量將達(dá) 300 萬噸以上。而隨著我國動力電池裝車量的持續(xù)上行，未來也將有更多的動力電池面臨退役。以 5 年壽命推算，2030 年我國動力電池退役總量將達(dá) 237.32 萬噸。假 設(shè) 2022-2025 年中我國新能源乘用車的銷量在新能源汽車中的占比將保持 96%的比例不變

9、，且乘用車中磷酸鐵鋰電池的應(yīng)用比例將在未來達(dá)到 65% 的水平，而商用車的動力電池選擇均為磷酸鐵鋰。另一方面，我國新能源 汽車的單車帶電量以及新能源動力電池的能量密度保持穩(wěn)定的上行趨勢， 同時各類電池的使用壽命平均為 5 年。則對應(yīng) 2030 年我國退役的磷酸鐵鋰動力電池規(guī)模將達(dá) 153.1 萬噸，退役三元電池規(guī)模將達(dá) 84.2 萬噸。新能源材料價格持續(xù)上行，動力電池回收效益可期。根據(jù)侯兵等人在 電動汽車動力電池回收模式研究一文中的研究，新能源動力電池中還有眾多高價值金屬元素，如鋰、鈷、鎳等。隨著未來動力電池回收技術(shù)的逐步成熟，預(yù)期可回收的金屬比例將有進(jìn)一步的提升。根據(jù)中研網(wǎng)數(shù)據(jù)，目前金屬鈷與

10、碳酸鋰回收率可分別達(dá)到 95%和 85%，保守預(yù)期未來可回收比例可達(dá) 95%，且去除磷酸鐵鋰電池的梯次利用影響，預(yù)期 2030 年全行業(yè) 可回收的磷酸鐵、碳酸鋰、硫酸鎳、硫酸鈷以及硫酸錳總質(zhì)量將分別達(dá)到 103.9 萬噸、19.3 萬噸、69.9 萬噸、29.0 萬噸以及 15.4 萬噸。從各新能源材料的價格變動上看，近年來各類材料價格均呈現(xiàn)出了上行的趨勢，而其價格的上行也將使得動力電池回收更加有利可圖。保守估計下，2030 年我國動力電池回收行業(yè)總規(guī)模將達(dá) 1000 億元以 上?；谏鲜鲂履茉锤黝惒牧系幕厥樟恳约捌鋬r格變動情況來看，過去幾 年新能源材料價格普遍上行，其中磷酸鐵、碳酸鋰、硫酸鈷

11、近 4 年均價的 CAGR 分別為 8.7%、12.8%以及 7.6%，基于保守假設(shè)，若未來各類材料價格每年在 2021 年基礎(chǔ)上提升 2%，則對于 2030 年動力電池回收總規(guī)模將達(dá) 1074.3 億元。1.3.資源回收效益較強(qiáng)，行業(yè)發(fā)展動力充足廢舊電池含有多種金屬資源，回收利用具備經(jīng)濟(jì)效益。從鋰電池所含主要材料及化學(xué)物質(zhì)可以看出，動力電池中含有大量可回收的高價值金屬， 如鋰、鈷、鎳等。在鎳氫電池中，鎳含量占比高達(dá) 35%；在三元電池中， 鎳、鈷、錳、鋰的占比分別約為 12%、5%、7%、1%。對于廢舊動力電池 的回收將實現(xiàn)對上述金屬材料的再利用，創(chuàng)造較高的回收收益。澳礦存在大規(guī)模停產(chǎn)，未來

12、鋰礦供給情況或存限制。根據(jù) UGSG 的數(shù) 據(jù)顯示，澳洲的七大鋰礦礦山中有三座在 2020 年中處于停產(chǎn)狀態(tài)，分別為 Pilgangoora(AJM)、Mt Wodgina 以及 Bald Hill，涉及停產(chǎn)資源量達(dá) 3.3 億噸， 產(chǎn)能 112.5 萬噸。未來在新能源汽車持續(xù)放量的情況下，鋰礦資源的供給或 將存在一定阻礙。印尼鎳礦出口政策收緊，鎳供給亦存在不確定預(yù)期。自 2009 年印尼頒布礦產(chǎn)和煤炭礦業(yè)法以來，印尼政府不斷緊縮鎳礦出口，到 2020 年 1 月 1 日，所有品位鎳礦已正式被禁止出口，其政策收緊態(tài)勢影響了全球鎳 資源的供給情況，在未來三元電池高鎳化發(fā)展的趨勢下，鎳資源供需或?qū)?/p>

13、 持續(xù)偏緊。資源品供給緊張催化鋰鎳等金屬價格上行，電池回收有望實現(xiàn)較高經(jīng) 濟(jì)效益。在目前新能源汽車產(chǎn)銷高增以及資源品供給相對緊張的帶動下， 鋰鎳等金屬的價格均出現(xiàn)了不同程度的上行，截至 2021 年 12 月 21 日，我 國金屬鋰（99%全國）價格收報 119 萬元/噸，較去年同期上漲約 164.44%， 電解鎳市場均價約為 14.75 萬元/噸，較去年同期上漲約 15.09%。在目前鋰鎳價格持續(xù)上行的背景下，電池回收所得到的金屬或?qū)崿F(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益，同時也將改善目前金屬供給偏緊的局面。1.4.獲政策大力支持，電池回收蓄勢待發(fā)廢舊動力電池中包含眾多重金屬物質(zhì)，對環(huán)境影響較為嚴(yán)重。鋰離子 電

14、池所包含的主要污染物為其正極材料及電解液，其中在正極材料中，三元正極中的鈷元素為有毒物質(zhì)，同時鎳、錳等金屬元素也會對土壤造成污染；在電解液中，目前常用的電解液六氟磷酸鋰在遇水后會產(chǎn)生氯化氫物質(zhì)，造成環(huán)境污染，且有機(jī)溶劑中的 DMC 也對環(huán)境有害。因此對于退役電池如果不做回收處理則將引發(fā)較為嚴(yán)重的環(huán)境問題，這一情況也將倒逼國家或相關(guān)企業(yè)對電池回收予以重視。近年來我國頻繁出臺相關(guān)政策，助力動力電池回收利用。自 2012 年以 來，我國相繼出臺多項動力電池回收相關(guān)的重要法律法規(guī)，其中較為關(guān)鍵 的有 2018 年工信部等部門所發(fā)布的新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法，在這一法案中，我國政府對于動

15、力電池回收的生產(chǎn)責(zé)任制進(jìn)行了明確的要求，提出汽車生產(chǎn)企業(yè)承擔(dān)動力蓄電池回收的主體責(zé)任。同年，工信部、科技部等七部門聯(lián)合印發(fā)關(guān)于做好新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工作的通知，要求加強(qiáng)與試點地區(qū)和企業(yè)的經(jīng)驗交流及合作，促進(jìn)形成跨區(qū)域、跨行業(yè)的協(xié)作機(jī)制，動力電池回收項目推廣開始。2020 年，工信部發(fā)布2020 年工作節(jié)能與綜合利用工作要點，要求深入開展試點工作，加快探索推廣技術(shù)經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、環(huán)境友好的回收利用市場化模式，培育一批動力蓄電池回收利用骨干企業(yè)。未來行業(yè)內(nèi)各領(lǐng)先企業(yè)或?qū)⒊掷m(xù)受到政策的助力。2.工藝成熟、三大工藝齊頭并進(jìn)退役電池的主流回收方法有物理回收，濕法回收以及熱法回收。物理回收是使用精

16、細(xì)拆解及材料修復(fù)等技術(shù)進(jìn)行回收，可以全自動無污染拆解，經(jīng)濟(jì)性較好。濕法回收主要包括化學(xué)沉淀、溶劑萃取以及離子交換等三種方法，其反應(yīng)速度較慢且工藝較為復(fù)雜，但由于此法對設(shè)備等要求較低，且產(chǎn)品純度較高，因此此法為目前主流的電池回收工藝。熱法回收主要包括機(jī)械分選法和高溫?zé)峤夥?，是直接實現(xiàn)各類電池材料或者有價金屬回收的方法，其工藝較為簡單，但存在回收率低、能耗較高及污染等問題。2.1.物理回收經(jīng)濟(jì)性較高物理回收工藝分為自動化拆解和回收再制造兩個環(huán)節(jié)。其中自動化拆解是將廢舊鋰離子電池通過放電、拆解得到的電池內(nèi)部成分進(jìn)行銷售或回收處理。而拆解得到的電池芯包經(jīng)過精細(xì)粉碎和分類等一系列手段，得到正極粉和負(fù)極粉

17、等有價值的產(chǎn)物。回收再制造是通過將自動化分解中有價值的產(chǎn)物通過成分調(diào)整、材料修復(fù)等工藝進(jìn)行電池再制造。三元電池的物理回收工藝具有較高收益。根據(jù)動力電池梯次利用場景與回收技術(shù)經(jīng)濟(jì)性研究中的調(diào)研結(jié)果及測算，在物理回收技術(shù)下，廢舊三元電池以及磷酸鐵鋰電池的回收與拆解成本為平均 13264 元/噸以及 8364 元/噸；收益分別為 16728 元/噸以及 7703 元/噸?；谠摻M數(shù)據(jù)，物理 法的回收收益將達(dá)到全部三種工藝技術(shù)的最高水平。另一方面，本組數(shù)據(jù) 相對較為久遠(yuǎn)，隨著近年來新能源金屬價格價格的普遍上行，目前三元電 池的回收收益將進(jìn)一步提高，而磷酸鐵鋰電池方面，隨著技術(shù)的進(jìn)步以及 磷酸鐵鋰價格的

18、上行，其回收利用的收益空間也將逐步打開。2.2.濕法回收應(yīng)用范圍最廣濕法回收技術(shù)主要指采用酸堿溶液對電極材料中的固態(tài)金屬物質(zhì)進(jìn)行提取。在濕法回收流程中，首先將廢舊鋰離子電池進(jìn)行分選分類、去殼后溶于酸堿溶液中，再從溶液中萃取出有價值的金屬元素，最后通過離子交換法和電沉積等手段提取出硫酸鈷和碳酸鋰等有價值的金屬。濕法回收技術(shù)優(yōu)劣勢明顯，為我國主要動力電池回收工藝。從濕法回收技術(shù)的優(yōu)勢來看，該工藝相對更為成熟，且對于電池中的金屬物質(zhì)回收效率較高；劣勢方面，濕法回收流程相對較長，且在回收過程中涉及鹽酸等腐蝕性溶劑的運用，因此在污染治理方面存在較高成本。由于目前我國電池回收行業(yè)尚不甚規(guī)范，行業(yè)內(nèi)中小產(chǎn)能

19、較多，因此在行業(yè)的污染治理方面尚未有較為嚴(yán)格的管控措施，濕法回收技術(shù)已憑借其工藝簡單的優(yōu)勢成為了目前我國動力電池回收的主流技術(shù)。2.3.熱法回收工藝相對簡單熱法回收工藝主要通過高溫手段從廢舊電池中對金屬及其化合物進(jìn)行提取。通過高溫焚燒，廢舊動力電池中的有機(jī)粘結(jié)劑可被轉(zhuǎn)化為氣體形式進(jìn)行去除，而電池中的金屬及各類化合物則將在高溫環(huán)境下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，并在隨后通過冷凝的方式被逐步分類。最終經(jīng)高溫焚燒后的廢電池渣則將進(jìn)一步通過磁選等方式進(jìn)一步提純。熱法回收的預(yù)處理過程主要分為高溫及低溫兩種形式。高溫焙燒可將電池中的各類金屬氧化物還原為單質(zhì)金屬或合金，便于后續(xù)的分離處理。而低溫焙燒主要用于對電池中的各

20、類有機(jī)物進(jìn)行處理，通過低溫焙燒，電極中的氧化物將發(fā)生氧化還原反應(yīng)而被去除。熱法回收工藝回收工藝簡單，適合大規(guī)模處理。從熱法回收的優(yōu)勢上來看，熱法回收的工藝流程較短且操作相對簡單，同時適合對大規(guī)模的廢舊電池進(jìn)行處理，因此該工藝也受到了市場廣泛的研究。但從缺點上看，熱法回收工藝在大規(guī)模處理廢舊電池時易排放出一定的有害氣體，在回收是需要配套相應(yīng)的尾氣回收設(shè)備。此外，熱法回收技術(shù)也在電力消耗方面存在一定要求。3.模式清晰、行業(yè)聯(lián)盟或是最優(yōu)路徑我國廢舊動力電池回收模式尚處探索初期，未來或存三種商業(yè)模式。以電動汽車消費者為起點，實現(xiàn)重度廢舊電池的回收利用的途徑主要有三種。第一種模式是動力電池企業(yè)通過已有的經(jīng)銷銷售以及服務(wù)網(wǎng)絡(luò)渠道進(jìn)行回收；第二種模式是由行業(yè)內(nèi)的電池生產(chǎn)商及電動汽車生產(chǎn)商或電池租賃公司組成行業(yè)聯(lián)盟，共同負(fù)責(zé)電池的回收；第三種是交由第三方回收企業(yè)進(jìn)行回收。動力電池生產(chǎn)企業(yè)是電池回收的重要責(zé)任方之一，但以其為主體的回收模式存在規(guī)模限制。以動力電池生產(chǎn)商為主導(dǎo)的商業(yè)模式擁有