2022年動力電池回收行業報告（26頁）.pdf

1、 中國動力電池回收行業分析 lxd 2022年7月 聲明 本報告版權作者所有，僅供內部交流使用。未經書面許可任何機構和個人不得以任何形式使用、復制或傳播。任何有關本報告的摘要或節選都不代表本報告正式完整的觀點。本報告基于已公開的資料或信息撰寫，但不保證該資料及信息的完整性、準確性。本報告所載的信息、資料、建議及推測僅 反映作者于本報告公開發布當日的判斷，在不同時期，可能撰寫并發布與本報告所載資料、建議及推 測不一致的報告。不保證本報告所含信息及資料處于最新狀態；將隨時補充、更新和修訂有關信息及 資料，但不保證及時公開發布。本報告僅供參考之用，不構成出售或購買證券或其他投資標的要約或邀請。在任何

2、情況下，本報 告中的信息和意見均不構成對任何個人的投資建議。任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資 損失的書面或口頭承諾均為無效。投資者應結合自己的投資目標和財務狀況自行判斷是否采用本報告 所載內容和信息并自行承擔風險，作者對使用本報告及其內容而造成的一切后果不承擔任何法律責任。行業背景 當下能源危機和環境問題成為世界挑戰，發展新型環保能源、改革新能源消耗方式也是中國面臨的重大課題，發展新能源汽車成為大勢所趨。根據汽車產業中長期發展規劃，到2020 年新能源汽車年產銷目標將達到200 萬輛，累計產銷量超過500萬輛。隨著新能源汽車產業的快速發展，我國已成為世界第一大新能源汽車產銷國，新能源

3、汽車的動力電池 有使用年限。在電動汽車的動力電池退役后，如果處置不當，隨意丟棄，一方面會給社會帶來環境影響和安全隱患，另一方面也會造成資源浪費。因此，動力電池回收利用十分重要。動力電池即為工具提供動力來源的電源，多指為電動汽車、電動列車、電動自行車、高爾夫球車提供動力的蓄電池。除非有特殊說明，本文動力電池主要是指磷酸鐵鋰蓄電池、三原材料電池等。新能源汽車的飛速發展，推動電池回收利用行業高速發展的到來 推廣、應用新能源汽車已成為全球主流。近年來，我國也在積極推廣、普及使用電動汽車。隨著快速增長的新能 源汽車市場而來的是對動力電池的需求。據統計數據顯示，我國新能源汽車產量快速增長，從2013年的1

4、.8萬輛增長至2017年79.4萬輛，漲幅達4311%。2018年新能源汽車生產125.75萬輛，銷售124.7萬輛，比上年同期增長60.9%和62%。動力電池組成本占新能源汽車售價的40%，電池組有效生命3-6年 高工產業研究院發布的數據顯示，2018 年全國新能源汽車動力電池裝機總量約56.98GWh，同比大幅增長56%。到2020 年國內新能源汽車動力電池裝機總量有望達到123GWh。目前動力電池中的主要類型為磷酸鐵鋰及三元鋰電池，2018 年磷酸鐵鋰及三元鋰電池份額占比分別達到38%和54%。動力電池需要頻繁的充放電，很大程度上影響了電池的容量，而一般動力電池容量衰減到初始容量的80%

5、以下，便達到了設計的有效使用壽命，需要進行更換，使用壽命一般在3-6年。因此2014年乘用車電池開 始進入批量報廢期。動力電池回收利用體系建設具備經濟與環保的雙重意義 材料種類 具體物質 化學特性 產生的影響 正極材料 鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸 鐵鋰等 與酸堿反應后，產生重金 屬 重金屬污染，升高環境 PH 值 負極材料 石墨等 燃燒后產生一氧化碳并帶來 大量粉塵 燃燒產生的一氧化碳和固 體粉塵顆粒污染空氣 電解液溶質 六氟磷酸鋰、四氟硼 酸 鋰、高氯酸鋰、二草酸 硼酸鋰 具有強烈的腐蝕性，遇水 或 高溫能夠產生有毒氣體 產生的毒氣體污染空氣 并 經由皮膚、呼吸對人體造成 刺激 電解液溶劑 EC、

6、EMC、DMC 燃燒能夠產生一氧化碳 有機物可通過皮膚、呼吸接 觸，對人體造成刺激 其他材料 含氟聚合物 與氟、濃硫酸、強堿、堿金 屬產生反應 受熱分解產生氫氟酸和氟 污染 動力電池類型 主要包含金屬 鎳含量占比 鈷含量占比 錳含量占比 鋰含量占比 稀土元素含量占比 鎳氫電池 鎳、鈷、錸 35%4%1%-8%鈷酸鋰電池 鋰、鈷-18%-2%-磷酸鐵鋰電池 鋰-1.10%-錳酸鋰電池 鋰、錳-10.70%1.40%-三元系材料 鋰、鎳、錳、鈷 12%5%7%1.20%-鋰離子動力電池外層為塑料、鋁、鐵質外殼包裹，內層包括正極、負極活性物質、鋁或銅箔集流體、粘接劑和聚乙烯或聚丙烯 多孔隔膜材料、電

7、解液及其電解質鹽等多種物質及化學材料。在正極、電解液等多種材料中也含有鈷、鎳、銅、錳、有機碳酸酯等具有一定毒害性的化學物質，部分難降解的有機溶劑及其分解和水解產物會對大氣、水、土壤造成嚴重污染并對生態系統產生破壞；鈷、鎳、銅等重金屬在環境中的富集效應最終會對人類健康帶來損害。從鋰電池所含主要材料及化學物質可以看出，動力電池中含有大量可回收的高價值金屬，如鋰、鈷、鎳等，回收后能夠產生較 大的經濟效益。與此同時，回收的金屬能夠在一定程度上增加部分材料在國內的供給來源，具備經濟性。資料來源：侯兵電動汽車動力電池回收模式研究，國海證券研究所 2025年動力電池回收利用電池超過134GWH，行業容量超過

8、600億 據預測，從企業質保期限、電池循環壽命、車輛 使用工況等方面綜合測算，2018年后新能源汽車動力蓄 電池將進入規?；艘?，預計到2020年累計將超過20萬 噸（24.6GWh）。隨著新能源汽車的進一步推廣，電動汽車保有量 將提升，動力蓄電池市場需求進一步釋放。未來，動力 電池回收市場規模擴大，行業前景廣闊。動力電池梯次利用及回收政策持續加嗎，引導和規范行業發展 動力電池回收再利用產業鏈 動力電池回收利用主要是梯次利用和拆解回收方法 動力電池的生命周期一般包括生產、使用、報廢、分解以及再利用。新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法中提出按照先梯次利用后 再生利用的原則，開展動力蓄電池的

9、綜合利用，因此梯次利用及再生利用是 當前動力電池回收的兩大技術。梯次利用：車用動力電池的電池容量降低為 80%后，其充放電性能將不能滿 足汽車行駛的要求，需要報廢，此類動力電池除了化學活性下降外，電池內部的化學成分并沒有發生改變，其中仍有 20%容量可用于電量需求較小的領域，即電池容量低于 60%才不再具有使用價值，因此電動汽車使用的電池容量僅占動力電池全生命周期可用容量的50%，若從電動汽車上拆卸下來的電池直接拆解回收，將造成 50%的能量浪費，將這類電池重組后，梯次應用于比汽車電能要求更低的場合，實現電池容量的充分利用；對于再利用循環壽命較小，以及容量低于 60%的動力電池，將不再具有使用

10、價值，這類電池需 要進行拆解回收，拆解利用是指對已經完全報廢的動力電池進行破碎、拆解 和冶煉等，實現鎳鈷鋰等資源的回收利用。將電池拆解回收提取出有價值的 金屬和材料，之后再將回收的金屬和材料應用于電芯、模塊、系統的生產中，動力電池回收利用主要是梯次利用和拆解回收方法 使動力電池整個生命周期形成一個閉環狀態。梯次利用：磷酸鐵鋰最優選擇，應用包括通信、儲能及低速車 通信基站是動力電池梯次利用最為適合的場景 通信基站通常由電網系統供電，但是考慮到停電期間需要后備電池保證穩定運行，通信基站通常采用鉛酸電池進行儲能。鉛酸電池 作為儲能蓄電池，具有成本低、維護方便的優勢，但通常體積、重量較大，電池容量有限

11、，循環使用壽命僅 500-900 次，同時生產及回收過程中所用的電池主要材料鉛、硫酸等如處置不當將嚴重影響環境。國家政策對鉛酸蓄電池持嚴格管理的態度，出臺了包括對鉛酸蓄電池行業征收 4%的消費稅、低速電動車驅動形式規定為鋰電池、電動自行車新國標對整車重量及外觀進行約束提高鉛酸電池使用門檻等多項措施。對比之下，雖然梯次利用電池單價高于鉛酸電池，但考慮到循環壽命、電池容量等因素，鉛酸電池與梯次利用電池性價比至少為1:1.2，梯次利用電池使用壽命內每 KWh 攤銷費用僅為鉛酸電池的 1/3 左右。加之國家政策支持、環?？剂康纫蛩?，在通信基站上以梯次利用動力電池替代原有使用的鉛酸蓄電池成為新趨勢。鉛酸

12、電池與梯次利用磷酸鐵鋰電池在儲能方面的對比數據 電池性能指標 鉛酸電池 梯次電池 標稱循環壽命 400-600 400、800、1500、2000 能量密度（Wh/kg）40-45 60-90 工作溫度（）5-30-20-55 性價比（將鉛酸電池歸1 進行計算）1 1.20、2.13、3.61、4.44 梯次利用：電力系統儲能為梯次利用提供大規模應用空間 用電側：峰谷價差驅動儲能需求 2018 年 7 月，國家發改委發布關于創新和完善促進綠色發展價格機制的意見，提出加大峰谷電價實施力度，通過擴大高峰、低谷電價價差和浮動幅度，引導用戶錯峰用電，促進儲能發展。目前我國各省 35KV 以上工商業用電

13、峰谷電價價差超過 0.4 元/千瓦時，北京、江蘇、廣東等地峰谷電價價差超過 0.8 元/千瓦時，用戶側儲能具備經濟性。梯級利用有望成為低速電動車蓄電池替代的優選，市場規模超 過200億元 低速電動車涵蓋電動自行車、電動摩托車、電動三輪車、低速電動汽車等，高工產研電動車研究所的不完全統計數據顯示，截至 2017 年底，全國低速電動汽車保有量超過 200 萬輛，預計到“十三五”末期，全國低速電動車整體年產銷量將達到 300-500 萬臺。我國四輪低速電動車應用主要是以鉛酸電池為主，但未來四輪低速電動車鋰電化已經非常明確；電動三輪車目前保有量超過 5000 萬 輛，主要應用領域是農村地區作為生產力工

14、具另外還有城市快遞物流車；電動自行車方面，社會保有量已經高達 2.5 億輛。2018 年 5 月，工信部發布電動自行車安全技術規范國家標準，規定裝配完整含電池的電動自行車整車質量應當小于或等于 55kg，而鉛酸電池自身重量即有 17kg 左右，整車質量限制有望促進電動車生產企業采用質量較輕的鋰離子電池，梯級利用情況下鋰電池的其全生命周期成本亦低于鉛酸蓄電池，因此，梯級利用有望成為新國標下電動自行車蓄電池的優選。目前梯級利用電池應用于低速車領域主要是在快遞車上得到了較快發展，陶志軍等在中國動力電池回收利用產業商業模式研究 中引用蘿卜科技統計數據顯示，當前將退役電池應用于低速車每千瓦時成本約 65

15、0 元，按照年新增產量 50%采用鋰電池替換鉛蓄電池的假設，預計低速電動車替代領域有望拉動梯級利用鋰電池需求約 205 億元。拆解回收是動力電池關鍵方法，三元電池是拆解回收主要類型 成本拆分 從動力電池的材料成本拆分來看，目前動力電池包括磷酸鐵鋰電池、三元電池等，動力電池主要由正極材料、負極材料、電解質、隔膜四部分構成，其中正極材料價值量最高，為動力電池回收的重點。磷酸鐵鋰中的正極材料成本占比23%，負極材料占比6%，電解液占比11%，隔膜占比11%。三元鋰電池同樣為正極材料最高。正極材料成本占比達35%，負極材料占比5%，電解液占比8%，隔膜占比8%。動力電池拆解再利用工藝主要步驟 動力電池

16、的回收過程大致可分為“預處理-材料回收-篩選制備”三個步驟。預處理階段主要對電池進行放電、拆解、粉碎、分選等，分離出電池的金屬外殼、電極材料；材料回收階段是動力電池再生利用的關鍵環節，主要通過溶解、萃取、沉淀、電解等多種方式以單質、化合物或混合物的形式分類回收各種有價材料，一般包括物理回收、化學回收和生物回收三大方法，其中化學回收主要以濕法回收技術為主；回收有價材料后，需要通過添加化學物質調整溶液中的材料比例，制備出鋰離子電池正負極材料。動力電池拆解再利用主要工藝介紹 鋰離子電池是動力蓄電池中最常使用的類型產品。鋰離子電池是以鋰摻雜金屬的氧化物作為電極，以鋰離子的傳遞來完成充放電。鋰離子電池是

17、充電電池，一般由正極、負極、隔膜、電解液等組成。動力蓄電池的回收工藝技術多樣，適合不同情境下的應用。高溫冶金法 用高溫焙燒經簡單機械破碎的廢棄鋰離子電池，篩分 得到含有金屬和金屬氧化物的細粉體。工藝特點：工藝相對簡單，適合大規模處理；但電池 電解質和其他成分燃燒易引起大氣污染。高溫冶金工藝流程如圖。動力電池拆解再利用技術工藝 濕法冶金 將廢棄電池破碎后，用合適的化學試劑選擇性溶解，分離浸出液中的金屬元素。工藝特點：工藝穩定性好，適合中小規模廢舊鋰電池的回收；但成本較高，廢液需要進一步處理。三元電池中高價值金屬含量較高，采用濕法回收工藝對有價材料的回收效率較高，收益明顯。根據陶志軍等人的測算，采

18、用濕法回收工藝回收每噸三元電池的平均收益超過 17000 元，而處理成本約 15000 元，因此 濕法回收工藝回收每噸三元電池可獲得收益約 3000 元。物理拆解 將電池組經破碎、過篩、磁選分離、精細粉碎和分類后得到的高含量物質，再進行下一步回收的過程。工藝特點：工藝十分環保，不會有二次污染；但處理效率低，耗時長。聯合回收工藝 通過優化，采用聯合回收工藝的方法，發揮各種基本工藝的有點，盡可能提高回收的經濟效益。動力電池回收再利用典型公司及工藝 目前電池回收領域主流參與企業包括以寧德時代為代表自建回收體系電池生產廠商、以格林美為代表第三方專業回收拆解利用企業、以及以贛鋒鋰業為代表正積極布局中的鋰

19、電池上游原料提供商。隨著新能源汽車產業鏈的持續擴張，相關公司在切入動力電池回收利用領域的同時，也在積極布局電池材料生產領域。具體來看，拆解方面，湖北格林美、湖南邦普等開發了自動化拆解成套工藝，北京賽德美開發了電解液和隔膜拆解回收工藝。再生利用以濕法冶金及物理修復法為主。濕法冶金方面，湖南邦普開發了“定向循環和逆向產品定位”工藝，湖北格林美開發了“液相合成和高溫合成”工藝。物理修復方面，賽德美對電池單體自動化拆解、粉碎及分選，再通過材料修復工藝得到正負極材料。國外回收工藝則以火法冶金和濕法冶金為主。比利時 Umicore、美國 RetrievTechnologies、日本住友金屬礦山等都是全球較

20、為知名的鋰電池再生企業，他們的回收主要是針對動力電池的有價金屬元素如鋰、鎳、銅，其他的價值較低的組分關注很少。動力電池回收再利用模式 目前動力電池回收市場較為規范的參與者包括動力電池（或材料）生產商、專業第三方回收企業、行業聯盟等。動力電池生產商回收模式 要求電池（或材料）生產商與電動汽車生產商簽訂較為明確的合作協議，確定報廢電池銷售價格、回收金屬材料后再制造的電池銷售價格等。在執行過程中由于是單個廠商主導，較適用于自產產品，容易出現回收渠道少、規模小等問題 專業第三方回收企業回收模式 此種模式要求自建回收網絡與物流，投入成本較高，回收與處理的前、后端均直接面對市場，經營風險自 負。行業聯盟回

21、收模式 此種模式覆蓋范圍廣、回收網絡龐大，回收成本由聯盟企業共同承擔，回收收益由聯盟企業共享，利于調 動回收參與各方積極性，同時物流 成本低、規模經濟效應明顯。資料來源：侯兵電動汽車動力電池回收模式研究，國海證券研究所 動力電池回收再利用行業內主要公司 日前，工信部按照新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法要求，依據新能 源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條 件，經企業申報、省級工業和信息化主管部 門審核、專家評審、現場核查和網上公示等程 序，將符合新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合 利用行業規范條件企業名單（第一批）予以 公告。我國的動力蓄電池回收產業正處于起步階段，符合規范條件的企業并不多。

22、據名單顯示，第一批共有五家企業入圍。動力電池回收再利用行業內主要公司 動力電池回收再利用行業市盈率中位數約為34倍 國軒高科：2012 年就開始了動力電池的回收工作，并于同年規劃建設了 1.3MW 純電量和 4.4MW 集裝箱式純電量的梯次利用項目。至 2017 年年底，國軒高科儲能市場銷售規模約 10 億元，并建成電池拆解資源回收中試線，日處理 2000只電芯。贛鋒鋰業：贛鋒循環是江西贛鋒鋰業股份有限公司與 2016 年成立的全資子公司，主要從事廢舊電池、金屬廢料的回收加工及 銷售，其正在進行中的一期項目建成后年處理廢舊鋰離子電池 34000 噸。寧德時代（邦普）目前年處理廢舊電池總量超過

23、2 萬噸、年生產鎳鈷錳氫氧化物 1 萬噸，總收率超過 98.58%。2017 年 3 月 25 日，邦普在湖南追加投資 12.26 億元年產 10 萬噸的動力電池回收處理工廠于正式開工。預計一年半內建成投產，三年內達產。項目建成 后，公司將增加三元前驅體 3.6 萬噸/年、碳酸鋰 7000 噸/年、環保磚 4.86 億塊/年。格林美建成世界最大廢舊電池與鈷鎳鎢資源循環利用基地，世界最大超細鈷粉制造基地，世界最大三元動力原料再制造基地，年回 收鈷資源與中國原鈷開采量相當，年回收鎢資源占中國原鎢開采量的 8%，年回收鍺資源占世界鍺產量的 6%，年循環再造鋰離 子電池正極原料占中國市場的 20%以上

24、；2017 年 5 月 6 日公司公告稱，擬定增不超過 5.87億股，募集資金總額不超過 29.51 億元，將用于綠色拆解循環再造車用動力電池包項目、循環再造動力三元材料用前驅體原料項目(6 萬噸/年)、循環再造動力電池用三元材料項目(3 萬噸/年)。動力電池回收行業存在的問題 雖然動力蓄電池回收產業市場前景廣闊，但目前處于起步階段，各 環節體系尚未成熟，存在以下問題：一是回收利用體系尚未形成。目前絕大部分動力蓄電池尚未退役，汽車生產、電池生產、綜合利用等企業之間未建立有效的合作機制。同時，在落實生產者責任延伸制度方面，還需要進一步細化完善相關法律支撐；二是回收利用技術能力不足。目前企業技術儲備不足，動力蓄電池 生態設計、梯次利用、有價金屬高效提取等關鍵共性技術和裝備有待突破。退役動力蓄電池放電、存儲以及梯次利用產品等標準缺乏；三是激勵政策措施保障少。受技術和規模影響，目前市場上回收有 價金屬收益不高，經濟性較差。相關財稅激勵政策不健全，市場化的回收 利用機制尚未建立。謝謝