鉅大LARGE | 點擊量：2778次 | 2021年07月21日
動力鋰離子電池回收行業的發展趨勢
當前新能源汽車動力鋰電池主流為鋰離子電池。動力鋰電池的生命周期包括加工、使用、報廢、分析以及再利用。動力鋰電池在其報廢后除了化學活性下降之外，電池內部的化學成分并沒有發生改變，只是其充放電性可不可以滿足車輛的動力需求，動力鋰電池本身的物理化學性質并無出現本質性變化，可進行不同方式的回收與利用，目前動力鋰電池回收利用包括梯級利用和資源再生利用。經測算，動力鋰離子電池理論報廢量由2018年的5.6Gwh上升至2022年的47.3Gwh，年復合上升率超過70%，對應的回收價值由2018年的5.8億上升至2022年的78.6億元，年復合上升率超過90%。
行業驅動
當前，我國急切要打造動力鋰離子電池“加工—銷售—使用—再利用”的閉環產業鏈，真正實現鋰電新能源的環保無污染。
隨著新能源汽車產業的不斷發展，年度新增動力鋰電池裝機量由2012年的0.66Gwh勐增至2018年的約57Gwh，動力鋰電池裝機量累計超過100GWh。動力鋰電池正極材料的需求不斷上升，其核心原料鎳、鈷、鋰價格繼續上漲；同時，前期保有量巨大的動力鋰電池將從2018年起逐步退役，退役后若處置不當，電池中各類成分將對環境造成重大污染；另外，國家密集出臺有關政策，明確動力鋰電池加工者責任延伸制度，鼓勵動力鋰離子電池回收體系建設。在上述產業需求、環保壓力和政策鼓勵的多重驅動下，鋰離子電池回收的緊要性和緊迫性越來越突出，將來幾年該行業將迎來高速發展。
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鋰電回收行業尚處于發展初期，雖然已涌現出一批起步較早的公司，但是單體規模不大，行業聚集度較低，可繼續的回收體系尚不健全。
展望將來，九鼎投資認為惟有回收體系完善、客戶優質、資金實力雄厚、環保達標、提前布局危廢資質的專業廠商，才能在行業需求快速爆發和競爭日益加劇的市場環境中脫穎而出，最終成長為我國鋰電回收范疇的龍頭公司。
本文的市場規模測算采用口徑均為動力鋰離子電池裝機量，并非動力鋰離子電池的產量和出貨量，一般來說，動力鋰離子電池產量大于出貨量大于裝機量。
1.行業總述
（1）基本概念
當前新能源汽車動力鋰電池主流為鋰離子電池。鋰離子電池根據正極材料的不同可分為：鈷酸鋰離子電池、錳酸鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池、三元鋰離子電池（鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰）等。三元材料一般是指化學組成為LiNiaXbCocO2的材料，其中X為Mn（錳）時指NCM（鎳鈷錳酸鋰），而X為Al（鋁）時指NCA（鎳鈷鋁酸鋰）。而532、622和811等型號則代指NCM材料中a、b、c三個數字的比例，比如622詳盡代指LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2。
動力鋰電池的生命周期包括加工、使用、報廢、分析以及再利用。動力鋰電池在其報廢后除了化學活性下降之外，電池內部的化學成分并沒有發生改變，只是其充放電性可不可以滿足車輛的動力需求，動力鋰電池本身的物理化學性質并無出現本質性變化，可進行不同方式的回收與利用，目前動力鋰電池回收利用包括梯級利用和資源再生利用。
（2）產業鏈示意圖
鋰電回收行業的上游為萌生廢舊電池及其材料的加工公司和用戶，包括各電池材料廠、電池廠、新能源汽車運營商及終端用戶；中游為鋰電回收網點、回收再生利用公司、梯次利用公司；下游為鋰離子電池材料加工公司和梯級電池用戶。
全新電池經過電池公司、整車公司、汽車經銷商等，流入到汽車用戶手中，汽車用戶將報廢的電池通過售后服務網點和電池租賃公司更換新電池，同時由售后網點、電池租賃公司收集廢舊電池，轉交給廢舊電池再生利用公司或梯次利用公司，流向梯次利用公司的電池在報廢后最終也要回到再生利用公司。通過再生利用公司生成再生材料，持續流向電池加工公司再做成新的電池，進而流向整車公司，形成一個“加工—銷售—使用—再利用”的完整閉環。
1）梯次利用是一種延長動力鋰離子電池使用期限的回收方式。一般而言，當新能源汽車搭載的動力鋰離子電池容量衰減至80%左右時，電池不滿足動力需求被淘汰，但此時的電池依然可用于儲能等行業，可投放到電信鐵塔基站等場所、商業住宅儲能站以及電動汽車充電儲能站等。相較于磷酸鐵鋰，三元鋰離子電池壽命較短，且安全性風險偏高，不合適用于復雜環境的梯次利用范疇。
目前，制約梯次利用市場發展的瓶頸重要包括退役電池回收價格及解決成本較高、電池性能一致性難以保障等。梯次利用的技術壁壘較高，關鍵技術包括離散整合技術和剩余壽命預測技術，其中剩余壽命預測的關鍵點在于全生命周期監測，即建立大數據追溯系統平臺對退役電池進行系統分解，以此獲得能否進入梯次利用市場的大數據。鑒于技術、成本等多方面原由，短時間內梯次利用大規模市場化普及尚需時日，梯次利用不作為本文的重點討論內容。
2）資源化回收是對已經報廢的動力鋰電池進行破裂、拆解和冶煉等，實現鎳、鈷、錳、鋰等資源的回收利用。通過資源化回收，鎳、鈷、錳等金屬元素可實現95%以上、鋰元素可實現70%以上（個別廠商可實現90%）的再利用，經濟效益顯著。產出的鎳、鈷、錳及鋰鹽，可用于加工三元前驅體和正極材料，進一步用于鋰離子電池電芯的制造。
（3）產業現狀
1）動力鋰離子電池回收產業現狀
2014年之前，鋰離子電池重要用于手機、筆記本電腦等消費類電子產品，由于其體積小、結構和組分簡單、集散運輸難度小，其回收多由傳統的鎳氫、鎳鎘電池回收公司承擔。2014年后，新能源汽車產銷量大幅上升，受此需求拉動，動力鋰電池在2016年已成為鋰離子電池中消費占比最高的產品，預期其占比還將持續保持高速提升的趨勢，將來將成為鋰離子電池市場的主體，消費電子相關的鋰離子電池用量占比將縮小至較低比例。因技術路線和使用場景的不同，動力鋰電池均勻壽命年限在3-5年，目前剛剛步入大規模退役報廢階段，因而我國動力鋰離子電池回收市場剛起步。
我國鋰電回收市場發展尚處于初期，不成熟、不規范現象較多。傳統電池鎳氫回收公司及濕法金屬回收公司率先布局，其利用已經成型的回收網絡及多年的技術積累，抓住市場熱點，迅速切入鋰電回收范疇。但因當前動力鋰電報廢量有限、回收體系尚不健全等原由，上述公司重要通過與下游的三元正極材料廠商、動力鋰離子電池廠商形成戰略合作關系，以正極材料廠及電池廠的廢料為重要來源，保證回收原料供應。另外，不可忽視的是，業內存在大量回收小作坊，工藝設備落后、不具備相關資質、安全隱患及環保問題嚴重，回收渠道各顯神通。這類小作坊往往打著回收的旗號，做著“電池簡單翻新、銷售以次充好”的生意，通過高價回收搶奪廢舊電池原料，嚴重擾亂了動力鋰電池市場的正常秩序，擠壓了正規第三方回收商的盈利空間。
當前，第三方回收商和國內動力鋰電池加廠商都已經意識到將來鋰電回收產業的巨大市場空間。高工鋰電初步統計，目前布局動力鋰電池回收范疇公司超30家，重要包括格林美、華友鈷業、邦普集團、贛州豪鵬、金源新材、西恩科技、芳源環保、干泰技術、桑德集團、中航鋰電、北京賽德美、巡鷹新能源、駱駝股份、雄韜股份、泰力、東鵬新材料、光華科技、中天鴻鋰、中友循環、鹽城星創、佳納能源等公司。粗略統計，各家宣稱建設的鋰電回收產量已遠超近年預計的報廢量；業內人士表示2019年將超60個項目的新建或擴建。由此可見，鋰電回收市場正迅速升溫，但一擁而上且顯瘋狂的盲亂布局，也從側面說明該范疇尚處產業初期，將來伴隨行業規范、競爭淘汰，市場才會逐步走向成熟。
另外，動力鋰電池廠商作為政策明確要求的加工者責任制的承擔主體，以及新能源汽車整車廠作為筆直連接終端市場的經營主體，為加快布局，或筆直收購專業第三方回收商，完善自身產業鏈；或與其簽訂戰略合作協議，共建回收網絡。
2）資源化回收技術路線
由于動力鋰電池市場需求旺盛，將廢舊電池進行資源化回收再利用，可有效緩解鈷、鋰等金屬稀缺態勢，降低動力鋰電池加工成本。廢舊動力鋰離子電池的資源化回收重要聚集在正極材料中的有價金屬提取，重要過程為：（1）徹底放電；（2）進行拆解，分離出正極、負極、電解液和隔膜等各組成部分；（3）對正極材料進行堿浸出、酸浸出、除雜；（4）提取富集有價金屬。
鋰離子電池回收按提取工藝可分為三大類：濕法回收、干法回收及生物回收。濕法工藝較復雜，但對有價金屬回收率高，且可定向回收成品，是目前主流回收工藝；干法由于回收針對性不強，容易造成二次污染且能耗高，一般作為金屬回收初步階段，與濕法工藝配套；生物法具有成本低、污染小、可重復利用優勢，長期來看是電池回收發展理想方向，但目前仍處于研發階段，并無商業化使用案例。
（4）法律法規與產業政策
近年來，國家各部委在政策層面由淺入深、由弱轉強，逐步規范和完善廢舊鋰離子電池的回收市場，至今已累計公布多項鋰離子電池回收相關政策法規。
通過梳理，我們發現當前政策聚集表今朝以下方面：
（1）落實加工者責任延伸制度。國家工信部和發改委等五部委聯合公布的《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策》（2016年）、國務院辦公廳公布的《加工者責任延伸制度推行方法》（2017年），明確指出要強化車企在動力鋰離子電池加工、使用、回收、再利用等環節的主體責任，并要求車企建立新能源車產品售后服務承諾制度（包括電池回收），實行新能源汽車動力鋰離子電池溯源信息管理，跟蹤記錄動力鋰離子電池回收利用情況。
（2）建立健全動力鋰電池回收利用體系，鼓勵開展示范項目。2017年二月初，工信部、商務部、科技部聯合印發《有關加快推進再生資源產業發展的指揮意見》，明確提出：①重點圍繞京津冀、長三角、珠三角等新能源汽車發展集聚區域，支持建立普適性強、經濟性好的回收利用模式，開展示范使用；②電動汽車及動力鋰電池加工公司應負責建立廢舊電池回收網絡，利用售后服務網絡回收廢舊電池，統計并公布回收信息，確保廢舊電池規范回收利用和安全處置；③車企應實行電池溯源信息管理，跟蹤記錄動力鋰電池回收利用情況。
（3）強化對從業公司的行業監管。2018年九月，國家工信部公布《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》公司名單（第一批），對動力鋰電池回收利用公司應具有相關資質做了明確要求。
2.市場分解
（1）驅動因素
1）環保意義重大
廢舊鋰離子電池回收具有極大的環保意義。廢舊鋰離子電池材料一旦進入環境中，正極材料中的鎳/鈷/錳等金屬離子、負極的碳粉塵、電解質中的強堿和重金屬離子都有可能造成重金屬污染或有機物污染，并通過食物鏈最終進入人和動物體內，嚴重影響環境質量和人類健康。
2）動力鋰電池需求旺盛
2014年以來新能源汽車相關政策聚集出臺，整個產業鏈進入高速發展期。我國規劃目標提出，2020年新能源汽車銷量達到200萬輛，保有量超過500萬輛。2018年全年新能源汽車加工127.0萬輛，銷售125.6萬輛，相比2017年均大幅上升超60%。伴隨新能源汽車產銷量屢創新高，動力鋰離子電池行業呈爆發式上升。
與此同時，相比于磷酸鐵鋰離子電池，三元鋰離子電池的優勢在于能量密度高，滿足國家對新能源電池補貼的嚴格要求，因此三元鋰離子電池在動力鋰電池范疇占比迅速上升，2018年的三元鋰離子電池裝機量約占全部裝機量的78%，磷酸鐵鋰約占19%。
3）有效緩解原料緊張
隨著新能源汽車的迅勐發展，三元鋰離子電池需求繼續新增，對鎳、鈷、錳、鋰等原材料的需求更加緊迫，筆直導致相關原材料價格大幅上漲，2014年至今，電解鈷和電池級碳酸鋰單價均有2-3倍漲幅，鎳和錳也曾在短時間內有大幅上漲。
全球鎳和錳資源豐富，我國鎳礦基礎儲量約290萬，居世界第八位；我國錳礦基礎儲量4000萬噸，居世界第六位。總體上，我國可實現鎳和錳的供需平衡。
全球鈷資源儲量約為700萬噸，地理分布極度不平衡，重要聚集在剛果（金）、澳大利亞、古巴、菲律賓、加拿大、俄羅斯等國，前三者的儲量之和占據了全球70%的份額。我國鈷礦基礎儲量約為8萬噸，基本為伴生礦，開采難度大，因此我國鈷資源嚴重短缺，進口依靠度高達90%。
我國鋰資源儲量折合鋰金屬量約為580萬噸，居世界第三，但資源開采難度大，重要分布在四川、青海和西藏，生態環境脆弱而且運輸能力有限，短時間內大規模開采利用的可能性極低，自有產量無法滿足國內動力鋰電池需求的激增。目前我國對鋰的需求中有70%依靠進口。
通過鋰電回收，退役三元電池的正極材料中的有價金屬可再次用于三元正極材料的制造，部分滿足將來關于動力鋰電池制造的需求，減少關于國外原材料進口的依靠，幫助公司控制原材料成本上漲帶來的不利影響，有效緩解我國鈷、鋰供應緊張的問題，具有極高的戰略意義和經濟效益。
（2）市場規模測算
1）動力鋰離子電池資源化市場規模
動力鋰離子電池回收的正極材料重要包括磷酸鐵鋰和三元鋰兩種。依據磷酸鐵鋰與三元鋰的各項標準參數以及化學分子式，結合近期鎳鈷錳鋰的市場單價，對每Gwh的動力鋰離子電池的回收價值進行測算，形成如下表格：
依據該測算，每Gwh的磷酸鐵鋰正極材料理論回收價值約為1億元，三元鋰正極材料由于詳盡成分差異，NCM333到NCM811的理論回收價值在3.3億元至1.9億元之間（具體數據見上表）。
依據新能源汽車歷年銷量以及不同車型的電池容量，對動力鋰離子電池裝機量進行預測：
依據上述預測，動力鋰離子電池裝機量由2018年的47.4Gwh億上升至2022年的166.6Gwh，年復合上升率超過30%。
綜合各類行業信息，我們做出如下基本假設：
（1）依據十三五規劃，新能源汽車產量2020年需達到200萬輛；
（2）鑒于磷酸鐵鋰的能量密度較低，預計其裝機量逐年降低，2020年降至5Gwh并維持，動力鋰電池其余裝機量均有三元鋰離子電池補充；
（3）短時間來看523為三元鋰離子電池絕對主力，目前一線電池廠商開始量產622與811，預計622為過渡產品，2018年后333徹底消失；
（4）在不同使用環境中，動力鋰離子電池使用壽命一般在3-5年，本測算壽命取4年；
（5）動力鋰離子電池當年報廢量為N-4年的80%加上N-3年的20%。
基于以上前提假設，對動力鋰離子電池資源化的市場規模做出如下預測：
依據上述測算，動力鋰離子電池理論報廢量由2018年的5.6Gwh上升至2022年的47.3Gwh，年復合上升率超過70%，對應的回收價值由2018年的5.8億上升至2022年的78.6億元，年復合上升率超過90%。
2）3C數碼電池資源化市場規模
數碼電池重要聚集在智能手機、平板電腦、筆記本電腦、相機和電動工具等。因此測算重要依據這幾類數碼產品的出貨量，以及均勻電池含量對數碼電池的使用量進行測算。依據公開資料顯示，目前數碼電池重要使用鈷酸鋰離子電池，因此測算重要依據鈷酸鋰的分子式、比容量、實際能力密度等緊要參數，對3C數碼電池的回收進行測算。
通過該測算，數碼電池的資源化回收規模從2018年的28.3億可上升至2022年36.6億元，年復合上升率約7%。
3.重要參與者
（1）動力鋰電池廠商積極布局
在政策及市場的推動下，動力鋰電池廠商作為加工者責任制的承擔主體，紛紛涉足動力鋰離子電池回收范疇，其回收模式和重要參與者如下：
（2）第三方回收商專業拓展
以專業第三方電池回收公司為主體的回收模式要求公司自建回收網絡和物流渠道，將廢舊動力鋰離子電池進行聚集解決。其回收模式和重要參與者如下：
4.行業發展趨勢及潛力公司特點
綜合以上信息，我們判斷：一方面，在新能源汽車對動力鋰離子電池的需求繼續高上升，動力鋰電池廠商的行業聚集度繼續提升，三元鋰離子電池的占比不斷加大，且成本壓力向全產業鏈傳導的背景下，鋰離子電池回收具有顯著的經濟效益和資源再生意義，回收價值繼續加大；另一方面，加工者責任制要求動力鋰電池廠商應建立有效率且環境友好的回收體系，使得鋰電回收具有必要性和強制性。隨著首批動力鋰離子電池退役潮即將到來，將來五年的年退役鋰離子電池量將呈現快速上升，無論是動力鋰離子電池廠商還是第三方回收商乃至其他環保公司均會迎來重大發展機遇。
在將來鋰電回收行業大發展的環境下，所有希望進入鋰電回收行業的參與者均將面對以下行業壁壘：
綜合以上各類因素，我們判斷，將來能在行業需求快速爆發和競爭日益加劇的市場環境中脫穎而的鋰電回收公司應具備以下特點：
1）回收網絡完善。關于任何資源回收公司，原材料的回收始終都是重中之重，惟有保證有足夠數量以及合理收購成本，才可保證資源回收公司的盈利能力。現階段而言，專業的第三方回收商在動力鋰電池回收渠道較弱，大量原料來自于電池廠商的邊角廢料和個體回收商，議價能力較弱，將來在回收體系率先形成實際競爭優點的公司，成長潛力巨大。
2）客戶優良。由于上游動力鋰離子電池廠商競爭格局基本確定，而動力鋰離子電池廠商既是鋰離子電池回收公司的原材料供應商也是下游客戶，惟有與各大動力鋰離子電池廠商形成良好的合作關系，資源化產品滿足電池廠商高性能要求，才能保障鋰離子電池回收公司的良性發展。
3）資金實力雄厚。當前來看，資源回收行業在在收購原材料普遍采取現金交易，公司面對較大現金壓力，充分的現金是保證公司原料供應穩定的前提。
4）環保達標。環保政策日益嚴格的大背景下，對主打環保綠色的鋰電回收行業，環保達標更是公司立命之根本。但應留意，資源回收一般都解決具有一定價值的廢舊資源，我國常年存在部分無良公司基于利益出發，采用非法方式解決廢舊資源，反而對環境造成更大危害，長期來看政策不會姑息。
5）提前布局危廢資質。雖然廢舊電池尚未正式納入危廢名錄，但是業內對此一直都有討論，由于鋰離子電池中含有多種重金屬離子，預計將來納入危廢名錄可能性較高。
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