動力電池回收從“0”到“1000”盡享行業(yè)發(fā)展紅利

1、動力電池回收：汽車電動化浪潮下的長景氣賽道前言：動力電池裝機放量，回收再利用市場潛力十足受新能源車銷量走高的推動，我國動力電池裝機規(guī)?？焖俜帕俊?021 年我國新能源汽車銷量達到 352.1 萬輛，同比大幅增長 157.5；受新能源汽車銷量高景氣驅(qū)動，同期我國動力電池裝機量達到 154.5GWh，同比大幅增長 142.9，2015-2021 年裝機量 CAGR 為 45.5，裝機規(guī)模持續(xù)增長。動力電池回收作為鋰電后周期行業(yè)，需求有望受產(chǎn)業(yè)鏈景氣傳導而逐年走高。在目前的技術條件下，動力電池的使用壽命一般為 5-8 年，而隨著動力電池裝機量的持續(xù)走高，未來電池回收處置需求有望逐年走高。根據(jù)弗若斯特

2、沙利文的預測，2026 年我國動力電池裝機量將有望達到 762GWh，2021-2026 年 CAGR 有望達到 37.6 ，產(chǎn)業(yè)鏈在持續(xù)高景氣的同時，也為后續(xù)的電池回收市場奠定了成長根基。圖 1：2015-2021 年我國新能源汽車銷量情況圖 2：2015-2021 年我國動力電池裝機量情況400320240160800新能源汽車銷量(萬輛)yoy342.9%323.8%352.1125.677.7157.5%136.7120.637.9%33.1 50.71.3 1.87.513.4%400%350%300%250%200%150%100%50%0%200150100500動力電池裝機量(

3、GWh)yoy154.5142.9%72.4%57.062.263.628.136.216.357.5%28.8%9.1%2.3%200%150%100%50%0%20212020201920182017201620152021202020192018201720162015201420132012WIND，中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟公眾號，行業(yè)發(fā)展有三大核心動力從發(fā)展驅(qū)動力來看，動力電池回收行業(yè)受到環(huán)保訴求、戰(zhàn)略價值、經(jīng)濟性三大要素合力：環(huán)保訴求廢舊動力電池環(huán)境危害大，不經(jīng)回收處理將造成嚴重污染。動力鋰離子電池雖不含鉛、鎘、汞等重金屬污染物，但報廢的動力鋰離子電池對環(huán)境仍有明顯危害性；例如

4、，動力電池的各部分材料都能與環(huán)境中某些物質(zhì)發(fā)生化學反應而產(chǎn)生污染物，一旦進入土壤、水體和大氣就會造成嚴重污染；另外，動力電池中富含的鈷、鎳、銅、鋁、錳等金屬還具有富集效應，會通過食物鏈累積在人體，危害人體健康。因此，對廢舊鋰離子電池進行集中無害化處理、回收其中的金屬材料，是確保人類健康和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。表 1：廢舊鋰離子電池中常用組成材料的主要化學特性和潛在環(huán)境污染類別常用材料主要化學特性潛在環(huán)境污染正極材料鈷酸鋰/錳酸鋰/鎳酸鋰/磷酸鐵鋰等與水、酸、還原劑或者強氧化劑(雙氧水、氯鹽酸等)發(fā)生劇烈反應，產(chǎn)生有害金屬氧化物重金屬污染、改變環(huán)境酸堿度負極材料碳材/石墨粉塵遇明火或高溫可發(fā)

5、生爆炸粉塵污染電解質(zhì)LiPF6/LiBF4/LiAsF6有強腐蝕性，遇水可產(chǎn)生HF，氧化產(chǎn)生P2O 等有毒物質(zhì)氟污染、改變環(huán)境酸堿度碳酸乙烯酯/電解質(zhì)溶劑隔膜碳酸二甲酯水解產(chǎn)物產(chǎn)產(chǎn)生醛和酸，燃燒可產(chǎn)生 CO、CO2 等有機物污染聚丙烯(PP)/聚乙烯(PE)燃燒可產(chǎn)生 CO、醛等有機物污染聚偏氟乙烯(PVDF)/粘合劑偏氟乙烯(VDF)可與氟、發(fā)煙硫酸、強堿、堿金屬發(fā)生反應受熱分解產(chǎn)生 HF氟污染衛(wèi)壽平等(2017)廢舊鋰離子電池中金屬材料回收技術研究進展，對動力電池進行回收利用能有效節(jié)能減排，符合“雙碳”目標。動力電池制造是高能耗產(chǎn)業(yè)，制造過程將會產(chǎn)生大量的溫室氣體；經(jīng)高工鋰電測算，現(xiàn)階段

6、1KWh 三元電池和磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)所需能耗分別為 82.91KWh 和 85.78KWh，折算碳排放量分別為 5.06萬噸/GWh 和 5.23 萬噸/GWh，碳排放主要集中在正極材料、負極材料和電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)，三者合計占比接近 90%。而根據(jù)國際清潔交通委員會(ICCT)的研究顯示：從全生命周期來看，新能源車每公里的二氧化碳排放量約為 130g/km，但若能對廢舊的動力電池進行梯次運用、再生應用，其所對應的新能源車每公里碳排放量將分別下降 22g、4g，進而顯著降低新能源汽車全生命周期的碳排放量。表 2：改進動力電池的制造、使用方式將能減少碳排放變量在電池制造過程中的碳減排百分比在全生命周期

7、中的碳減排百分比動力電池大型化增加 3366%增加 18%梯次利用-減少 22%再生利用減少 717%減少 4%電網(wǎng)脫碳減少 17%減少 27%更高的能量密度設計減少 1015%減少 6%ICCT圖 3：動力電池回收再利用的碳減排效應明顯(g/km)ICCT，戰(zhàn)略價值我國鈷、鎳資源供需嚴重失衡，已探明儲備量極少。從供需角度看，2020 年我國鈷、鎳 資源需求分別占據(jù)世界總需求的 32%、59%，而供給量卻僅占世界總額的 1.5%和 4.8%，供需情況嚴重失衡，對外依存度極高。從資源儲備的角度看，世界已探明鈷資源達 710萬噸，集中分布在剛果(50.7%)、澳大利亞(19.7%)等地區(qū)；已探明鎳

8、資源達 9400 萬噸，集中分布在印度尼西亞(22.3%)、澳大利亞(21.3%)、巴西(17.0%)。相較之下，我國已探明鈷、鎳資源儲備量分別僅為 8、280 萬噸，占世界總儲量的比重極低。圖 4：我國鈷、鎳資源供需嚴重失衡(2020)圖 5：我國已探明鈷、鎳資源儲備量較少(2020)供給占世界的比重需求占世界的比重59.0%儲備量占世界的比重1.1%3.0%32.0%1.5%4.8%鈷鎳鈷鎳WIND，Statista，USGS， 鋰資源國內(nèi)供應能力弱，對外依存度高。2020 年全球已探明鋰資源量 2100 萬噸，其中我國已探明鋰資源量達 150 萬噸，占全球總儲備量的 7.1%，潛在供給相

9、對充足；但受限于鋰資源的品質(zhì)(鎂鋰比較高)以及開采條件(地理氣候條件差)等因素，我國鋰資源實際供應能力較弱，對外依存度高。圖 6：2020 年世界已探明鋰資源量分布情況圖 7：我國鋰資源開采成本較高，開采量較小(2017)2.5%3.6%11.5%7.1%43.8%9.0%22.4%智利澳大利亞阿根廷 中國美國 加拿大其他USGSPilbaraminerals動力電池回收再利用能夠有效緩解我國電池金屬的供給約束。根據(jù)廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法 (2019 年本)的政策要求，我國動力電池再生利用企業(yè)對鈷鎳錳的綜合回收率應不低于 98%，鋰的回收率不低于 85%，金屬回收率已經(jīng)

10、達到了較高水平。因此，通過對電池金屬的循環(huán)利用，將能有效緩解我國鋰鎳鈷資源的供給約束，保障產(chǎn)業(yè)鏈安全穩(wěn)定，具有極高戰(zhàn)略意義。經(jīng)濟性廢舊動力電池的資源性強，再生利用的價值高。退役后的鋰離子動力電池的正極、負極、隔膜、電解質(zhì)等電池材料中仍含有大量的有價金屬(鋰、鎳、鈷、錳、鋁、銅等)和其他可 再生利用成分(石墨等)，蘊藏的資源品類豐富，仍具備極高的再生利用價值。正極材料的資源價值最高，為再生利用的主要對象。2021 年鋰電子動力電池的平均造價為 101 美元/KWh，其中正極材料由鋰、鎳、鈷、錳等高價值金屬化合物構成，其成本占比高達 51%，價值含量最高，這使得正極材料成為了動力電池回收再利用的主

11、要對象。圖 8：廢舊動力電池的資源含量豐富，留存價值高圖 9：2021 年鋰離子動力電池平均成本分布情況4%3%正極7%制造與折舊12%負極51%隔膜24%電解液電池外殼楊俊峰等(2021)“十四五”中國鋰動力電池產(chǎn)業(yè)關鍵資源供需分析，ELEMENT電池材料供不應求，市價持續(xù)攀升。受下游需求旺盛與電池金屬產(chǎn)能受限的雙向促進，電池材料價格在過去兩年中連續(xù)上漲；截至 2022 年 7 月 25 日，電池級碳酸鋰、氫氧化鋰、硫酸鈷、硫酸鎳價格分別相較 2020 年同期上漲了 1075%、835%、33%、54%，鋰價仍處于近年高位。資源價格上漲推高動力電池回收利用的經(jīng)濟性，企業(yè)資本積極布局。根據(jù)企查

12、查顯示，2021 年我國動力電池回收行業(yè)共新增 10243 家新企業(yè)，同比增長 229.5%。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至 2022 年 7 月 25 日，已有超過 24 家滬深上市公司布局動力電池回收賽道，總產(chǎn)能 52.9 萬噸，總在建產(chǎn)能 90.3 萬噸，行業(yè)投資活動日益活躍。圖 10：2020-2022 年碳酸鋰、氫氧化鋰價格(萬元/噸)圖 11：2020-2022 年硫酸鈷、硫酸鎳價格(萬元/噸)價格:碳酸鋰99.5%電:國產(chǎn)價格:氫氧化鋰56.5%:國產(chǎn)6050403020100價格:硫酸鈷:20.5%:國產(chǎn)(左軸)價格:硫酸鎳:NiSO46H2O:國產(chǎn)(右軸)1471261058463422

13、020-052020-11 2021-052021-11 2022-052020-052020-112021-052021-112022-05WINDWIND表 3：據(jù)不完全統(tǒng)計，滬深兩市已有超過 24 家上市公司布局動力電池回收賽道(截至 2022 年 7 月 25 日，萬噸)上市公司行業(yè)布局現(xiàn)有產(chǎn)能在建產(chǎn)能格林美2015 年，公司在全球率先提出與倡導公司全面升級“動力電池收梯級利用原料再制造材料再制造動力電池包再造”的新能源全生命周期價值鏈模式，并率先建成全球先進的廢舊電池綜合利21.5-用工廠。天奇股份公司鋰電池循環(huán)業(yè)務核心子公司天奇金泰閣深耕廢舊電池回收業(yè)務二十余年，專注于廢舊電池回收

14、2.0 18.0資源化利用，具有豐富的經(jīng)驗及資源。贛鋒鋰業(yè)公司旨在利用不斷增長的退役鋰電池數(shù)量，成為全球鋰電池回收領域的領先企業(yè)之一。未來規(guī)劃中，公司將建立每年可回收 10 萬噸退役鋰電池的大型綜合設施。3.410.0天賜材料目前已設立天賜資源循環(huán)公司，并開展廢舊鋰電池資源化循環(huán)利用項目的建設工作。2.0 10.0寧德時代公司依托子公司廣東邦普，與客戶攜手打造“電池生產(chǎn)使用梯次利用回收與資源再生”的生態(tài)閉環(huán)，實現(xiàn)鎳鈷錳鋰等資源的循環(huán)利用。12.0-光華科技與格力金合作建設鋰離子廢舊電池綜合利用產(chǎn)線，形成年產(chǎn)過 10 萬噸的鋰電池材料產(chǎn)能。- 10.0南都電源公司子公司華鉑新材料首期年處理 2.

15、5 萬噸廢舊鋰離子電池回收項目順利竣工投產(chǎn)，公司鋰電池從產(chǎn)品、運營服務、梯次利用、廢舊電池回收到再利用的產(chǎn)品閉環(huán)初步形成。2.57.5雄韜股份公司擬投資 8.5 億元在湖北赤壁新建鋰電池回收回收項目- 8.0華友鈷業(yè)公司積極布局鋰電池循環(huán)回收業(yè)務，子公司華友衢州和資源再生分別進入工信部發(fā)布的符合新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件企業(yè)名單第一、第二批次。超越科技公司全資子公司安徽德慧綠色環(huán)保有限公司為項目實施主體在安徽省滁州市南譙區(qū)投資建設 6 萬噸/年報廢鋰電池回收利用項目，項目預計總投資 4 億元。駱駝股份公司動力鋰電池回收工廠正在按計劃建設中，并提前開展了體系建設等合規(guī)工作，已與

16、 14 家回收公司、7 家拆解廠、4 家行業(yè)協(xié)會建立廢舊電池采購關系。6.5-6.0-5.0道氏技術公司龍南基地規(guī)劃一期建設年產(chǎn) 5 萬噸廢舊鋰電池回收再利用項目。- 5.0超頻三公司擬通過引進先進設備，建設“廢舊鋰離子電池材料綜合回收利用前驅(qū)體/碳酸鋰正極材料”的完整產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)基地。浙富控股公司規(guī)劃的“4 萬噸/年新能源汽車廢舊動力蓄電池拆解項目”已完成備案，新增廢舊動力蓄電池拆解生產(chǎn)線 4 套，年拆解新能源汽車廢舊動力蓄電池 4 萬噸。-4.5-4.0迪生力子公司廣東威瑪新能源鋰電池回收處理資源化利用第一期生產(chǎn)線已進入正常生產(chǎn)運行。3.0-百川股份公司在寧夏基地投資建設了鋰電資源化利用項目

17、，對廢舊電池進行回收利用。- 2.0中化國際公司通過布局產(chǎn)業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)，建設 3000 噸鋰電回收中試線，積極布局回收資質(zhì)和渠道。- 0.3中偉股份子公司貴州循環(huán)被列入符合新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件企業(yè)名單（第二-批）。-廈門鎢業(yè)公司及公司權屬企業(yè)贛州豪鵬科技有限公司入選工信部發(fā)布符合新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件企業(yè)名單（第二批）。上汽集團2018 年 3 月 22 日，上汽集團與寧德時代簽署戰(zhàn)略合作諒解備忘錄，此次雙方擬進一步深化合作，-探討共同推進新能源汽車動力電池回收再利用。-北汽藍谷公司子公司藍谷智慧能源于 2020 年入選新能源汽車廢舊勱力蓄電池綜合

18、利用行業(yè)規(guī)范條件企業(yè)名單，已與合作企業(yè)建立起電池回收-檢測評估-梯次利用-電池拆解體系?？屏h在鋰電回收領域，公司子公司金科公司已通過合資參股的方式，開展鋰電池的回收、拆解、處理、-資源綜合利用等方面的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。海印股份公司以自有資金 3000 萬元人民幣增資江蘇奧盛新能源，拓展鋰電池回收綜合利用服務。-金圓股份公司子公司新金葉已開展廢舊電池回收業(yè)務規(guī)劃布局。-合計52.9 90.3資料來源：各公司公告，各公司官網(wǎng)，上證 e 互動，深交所互動易，政策梳理：動力電池回收利用體系逐步完善我國動力電池回收利用的政策發(fā)展歷程可分為三個階段，回收利用體系隨政策深入推進而逐步完善：2012-201

19、6 年，動力蓄電池回收利用只是作為推廣應用新能源汽車政策文件的部分條款出現(xiàn)；2016-2018 年，國家發(fā)展改革委、工信部和環(huán)保部等國家相關部門開始陸續(xù)出臺專門針對動力電池的相關政策；2018 年至今，動力電池回收政策密集出臺，進入試點實施階段，行業(yè)規(guī)范化進程明顯加快。表 4：動力電池回收利用的政策梳理發(fā)布日期發(fā)布主體政策法規(guī)相關政策內(nèi)容2012-2016 年，動力電池回收利用僅作新能源汽車政策文件的部分條款出現(xiàn)2012.6國務院節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020 年)2014.7國務院關于加快新能源汽車推廣運用的指導意見制定動力電池回收利用管理方法，建立動力電池梯級利用和回收管

20、理體系，明確各相關方責任、權利和義務。引導動力電池生產(chǎn)企業(yè)加強對廢舊電池回收利用。研究制定動力電池回收利用政策，探索利用基金、押金強制回收等方式促進廢舊動力電池回收，建立健全廢舊動力電池循環(huán)利用體系。2016-2018 年，相關部門開始陸續(xù)出臺專門針對動力電池的相關政策2016.12016.2部等五部委術政策(2015 版)池梯級利用。工信部新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合 廢舊動力蓄電池綜合利用企業(yè)應嚴格按照相關國家、行業(yè)標準進行廢舊動力蓄電利用行業(yè)規(guī)范條件池拆卸、儲存、拆解、檢測和再生利用等。2016.12工信部關于加快推進再生資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展 重點圍繞京津翼、長三角、珠三角等新能源汽車發(fā)展集聚區(qū)

21、域，選擇若干城市開的指導意見展新能源汽車動力蓄電池回收利用示范。2016.12國務院生產(chǎn)者責任延伸制推行方案 制定生產(chǎn)者責任延伸政策指引，鼓勵生產(chǎn)企業(yè)利用售后服務網(wǎng)絡與符合條件的拆解企業(yè)、再制造企業(yè)合作建立逆向回收利用體系。2017.2工信部促進汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動 適度發(fā)布實施動力電池回收利用管理辦法，強化企業(yè)在電池生產(chǎn)、使用、回收、方案再利用等環(huán)節(jié)的主體責任，逐步建立完善動力電池回收利用管理體系。2017.4工信部/發(fā)改汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃逐步擴大汽車零部件再制造范圍，提高回收利用效率和效益。落實生產(chǎn)者責任延委/科技部伸制度，制定動力電池回收利用管理辦法，推進動力電池梯級利用。201

22、8 年至今，動力電池回收政策出臺明顯加速，進入試點實施階段。發(fā)改委/工信電動汽車動力蓄電池回收利用技國家支持動力蓄電池生產(chǎn)企業(yè)或具備相應技術的再生利用企業(yè)開展廢舊動力蓄電2018.4工信部等七 新能源汽車動力蓄電池回收利用 在保證安全的前提下，按照先梯次利用、后再生利用的原則，對廢舊動力蓄電池部門管理暫行辦法展開多層次、多用途的合理利用。關于做好新能汽車動力蓄電池回 統(tǒng)籌推進回收利用體系的建設。推動汽車生產(chǎn)企業(yè)落實生產(chǎn)者責任延伸制度，建2018.7工信部收利用試點工作的通知立回收服務網(wǎng)點，與電池生產(chǎn)、報廢汽車回收拆解以及綜合利用企業(yè)合作建立區(qū)域化的回收利用體系，采取回購、以舊換新等新措施促進動

23、力蓄電池回收。2018.7新能源汽車動力蓄電池回收利用 建立“新能源汽車國家監(jiān)測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺”，對動力工信部溯源管理暫行規(guī)定蓄電池的生產(chǎn)、銷售、使用、報廢、回收、利用等全過程進行信息采集，對各環(huán)節(jié)主體履行回收利用責任情況實施監(jiān)測。2019.10工信部動力蓄電池回收服務網(wǎng)點建設和 提出新能源汽車廢舊動力電池回收服務網(wǎng)點資質(zhì)、建設、運營以及安全環(huán)保要運營指南求。2020.1工信部廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī) 為加強新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)管理，提高廢舊動力蓄電池綜合范條件（2019 年本）利用水平。2020.1工信部廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī) 對鈷鎳錳的綜合回

24、收率應不低于 98%，鋰的回收率不低于 85%。范公告管理暫行辦法(2019 年本)2020.10國務院新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃推動動力電池全價值鏈發(fā)展，完善動力電池回收、梯次利用和再資源化的循環(huán)利(2021-2035 年)用體系，鼓勵共建共用回收渠道，加強全生命周期監(jiān)管。工信部等新能源汽車動力蓄電池體系利用 鼓勵梯次利用企業(yè)與新能源汽車生產(chǎn)、動力電池生產(chǎn)及報廢機動車回收拆解等企2021.8五部門管理方法業(yè)協(xié)議合作，鼓勵動力電池生產(chǎn)企業(yè)參與廢舊動力電池回收及梯次利用。2021.8生態(tài)環(huán)境部 廢鋰離子動力蓄電池處理污染控 規(guī)定了廢鋰離子動力蓄電池處理的總體要求、處理過程污染控制技術要求、污染制技術

25、規(guī)范(試行)物排放控制與環(huán)境監(jiān)測要求和運行環(huán)境管理要求。工信部，發(fā)改委，國務院，生態(tài)環(huán)境部，智研咨詢，發(fā)展階段：行業(yè)正處于長景氣周期的起跑點首批動力電池已達到退役年限，回收再利用需求有望逐年走高。我國新能源汽車規(guī)?；慨a(chǎn)始于 2014 年，而動力電池的壽命一般為 5-8 年；隨著最早一批成規(guī)模的動力電池自2019 年起陸續(xù)達到退役年限，市場將形成規(guī)?；艘鄣男鲁B(tài)，未來回收再利用需求有 望逐年走高。根據(jù)測算，我們預計 2030 年我國動力電池總退役量將有望達到 380.3GWh， 2021-2030 年十年 CAGR 為 48.9%。從發(fā)展階段來看，行業(yè)當下正處于十年長景氣周期 的起跑點，未來

26、發(fā)展前景可觀。圖 12：2021-2030 年動力電池總退役量預測(GWh)40035030025020015010050096.0%動力電池總退役規(guī)模yoy63.9%273.255.1%57.5%49.1%183.242.2%39.2%27.6% 116.322.0%10.520.732.145.655.671.0380.3100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2030E2029E2028E2027E2026E2025E2024E2023E2022E2021E中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，弗若斯特沙利文，動力電池回收前景廣闊，潛在市場空間或達千億動力電池回收利用的

27、方法廢舊動力電池二次利用的方法有兩種，分別為梯次利用與再生利用：梯次利用梯次利用目標市場包括低速電動車、儲能等領域。當動力電池容量低于 80%時，其性能已經(jīng)不能滿足汽車正常行駛的要求，此時可以通過將廢舊動力電池進行拆解、篩選、重組的方法應用于電池容量要求不高的低速電動車、儲能等領域，實現(xiàn)梯次利用。圖 13：梯次利用目標市場包括低速電動車、儲能領域資料來源：郭京龍等(2019)動力鋰電池梯次利用進展研究，磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命長、安全性高，具備較高梯次利用價值。與三元鋰電池相比，磷酸鐵鋰電池在電池容量下降至 80%以下后仍然能夠保持較好的電化學性能，電池容量也不會呈現(xiàn)加速衰減的趨勢；同時，磷酸鐵鋰

28、電池的安全性能好、可耐高溫，更符合梯次利用要求，具備較高的梯次利用價值。相反，三元鋰電池由于循環(huán)壽命較短，耐高溫性較差，則一般不作為梯次利用的對象。圖 14：磷酸鐵鋰相較三元鋰電池具備更高的循環(huán)壽命陶志軍等(2018)中國動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式研究，再生利用再生利用可高效提取鋰、鎳、鈷、錳等電池金屬，實現(xiàn)資源循環(huán)。當動力電池容量低于 20%時，其性能與容量都已無法滿足商業(yè)應用的要求，此時應通過再生利用工藝對廢舊動力電池中的鋰、鎳、鈷、錳等電池金屬進行提取回收，實現(xiàn)資源循環(huán)。目前行業(yè)的再生利用工藝已比較成熟，當前已形成以火法冶金、濕法冶金、生物冶金為標桿的多項回收工藝，其中濕法工藝由于的回

29、收率高、可定向回收金屬，現(xiàn)已成為行業(yè)的主流技術路線。圖 15：格林美濕法再生工藝流程資料來源：王芳等(2018)廢舊動力電池資源再生利用技術進展，三元鋰電池富含有價金屬，再生利用的價值極高。從資源視角來看，廢舊三元鋰電池富含著鋰、鎳、鈷、錳等有價金屬，具備極高的再生利用價值；另一方面，雖然磷酸鐵鋰電池金屬含量相對較少，但隨著以碳酸鋰為標桿的鋰電池材料價格的大幅上漲，磷酸鐵鋰電池的再生利用價值也在不斷提高。表 5：以分子式計算的正極材料金屬元素含量情況正極材料鋰鎳鈷錳磷酸鐵鋰LiFePO44.4%-1117.2%20.3%20.3%19.0%三元鋰 5237.2%30.4%12.2%17.1%N

30、xCyMzO2 6227.2%36.3%12.2%11.3%8117.1%48.3%6.0%5.6%鈷酸鋰LiCoO27.1%-60.1%-錳酸鋰LiMn2O43.8%-60.8%資料來源：市場空間測算動力電池退役量動力電池裝機量預測：根據(jù)弗若斯特沙利文的預測，預計到 2026 年我國動力電池裝機量 將達到 762GWh，2021-2026 年行業(yè) CAGR 將達到 37.60%；其中，三元鋰/磷酸鐵鋰電 池裝機量預計將分別達到 305.8/456GWh，2021-2026 年 CAGR 分別為 32.67%/41.71%。圖 16：2017-2026E 中國動力電池歷史與預測裝機量情況(GW

31、h)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，弗若斯特沙利文，中創(chuàng)新航招股書，動力電池使用壽命假設：根據(jù)財政部等四部委發(fā)布的關于 2016-2020 年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知，對于動力電池等儲能裝置，乘用車生產(chǎn)企業(yè)應提供不低于 8 年或 12 萬公里(以先到者為準，下同)的質(zhì)保期限，商用車生產(chǎn)企業(yè)(含客車、專用車、貨車等)應提供不低于 5 年或 20 萬公里的質(zhì)保期限；基于以上，假設動力電池的使用壽命為 5-8 年，分別按照 10%、40%、30%、20%的比例退役。表 6：動力電池使用壽命假設使用時長5 年6 年7 年8 年退役比例10%40%30%20%資料來源：根據(jù)上述條件進行測算，預

32、計我國 2030 年我國動力電池總退役量達到 380.3GWh，2021-2030 年十年 CAGR 高達 48.9%。其中，我國動力電池的總退役規(guī)模在 2021-2025/2025-2030 年的 CAGR 則分別將達到 51.6%/46.9%，未來有望呈現(xiàn)指數(shù)式增長。從電池種類來看，三元鋰電池的退役量在 2021-2025 年 CAGR 為 89.1%，遠高于磷酸鐵鋰電池的 29.3%；而在 2025 年以后，磷酸鐵鋰電池的退役規(guī)模有望快速放量，2025- 2030 年的 CAGR 將達到 60.3%，而同期三元鋰退役量增速將放緩至 37.0%。表 7：2021-2030 年我國動力電池退

33、役規(guī)模情況預測(GWh)種類/年份2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E三元鋰電池2.65.712.623.533.241.859.985.5120.1160.4yoy120.7%119.9%86.1%41.6%25.7%43.4%42.8%40.4%33.6%磷酸鐵鋰電池7.413.917.720.320.828.255.997.4152.8219.6yoy87.0%27.8%14.5%2.1%36.0%97.8%74.4%56.9%43.7%其他0.51.01.71.81.60.90.50.30.30.3yoy101.0%63.

34、1%6.0%-10.3%-42.0%-42.6%-44.4%0.0%-3.3%總計10.520.732.145.655.671.0116.3183.2273.2380.3yoy96.0%55.1%42.2%22.0%27.6%63.9%57.5%49.1%39.2%中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，弗若斯特沙利文，中創(chuàng)新航招股書，圖 17：2021-2030 年我國動力電池退役規(guī)模預測情況(GWh)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，弗若斯特沙利文，中創(chuàng)新航招股書，圖 18：2021-2030 年三元鋰電池退役量預測(GWh)圖 19：2021-2030 年磷酸鐵鋰電池退役量預測(GWh)2001501

35、00500三元鋰電池退役量yoy120.7%119.9%160.486.1%41.6%43.4%42.8%40.4%33.6%25.7%140%120%100%80%60%40%20%2030E0%250200150100500磷酸鐵鋰電池退役量yoy87.0%97.8%219.674.4%56.9%43.7%36.0%27.8%14.5%2.1%100%80%60%40%20%2030E0%2029E2028E2027E2026E2025E2024E2023E2022E2021E2029E2028E2027E2026E2025E2024E2023E2022E2021E中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新

36、聯(lián)盟，弗若斯特沙利文，中創(chuàng)新航招股書，中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，弗若斯特沙利文，中創(chuàng)新航招股書，退役電池的后續(xù)利用：根據(jù)工信部等七部門 2018 年印發(fā)的新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法，廢舊動力蓄電池的利用應遵循先梯次利用、后再生利用的原則。在實踐應用上，由于磷酸鐵鋰電池具備循環(huán)壽命長、可耐高溫等良好特性，因此適合采用先梯次后再生的利用模式；而三元鋰電池的循環(huán)壽命與耐高溫性均較差，梯次利用存在安全風險，因此適合直接再生利用；此外，當前梯次利用市場存著標準體系與商業(yè)模式尚不清晰的應用難題，因此對退役磷酸鐵鋰電池進行大規(guī)模梯次利用暫不現(xiàn)實。綜上我們假定：每年退役的磷酸鐵鋰電池將部分進

37、入梯次利用環(huán)節(jié)，通過在低速電動車、儲能等梯次利用領域應用 3 年后再進行再生利用，而同期未進入梯次利用環(huán)節(jié)的退役電池則直接進行再生利用；每年退役的三元鋰電池將全部進行再生利用。圖 20：退役動力電池后續(xù)梯次利用、再生利用的核心假設及測算流程梯次利用市場規(guī)模退役磷酸鐵鋰電池的梯次利用量假設：假定悲觀/中性/樂觀三種情景，到 2030 年我國退役磷酸鐵鋰電池中將分別有 40%/60%/80%可以直接或經(jīng)過修復后進行梯次利用，2021- 2030 年期間的梯次利用比例將按照函數(shù) = 1 + ( 2021) (分悲觀/中性/樂觀三種場景，2021=4%/6%/8%；=0.8%/1.2%/1.6%)進行

38、計算；基于以上前提，中性預期下 2030 年退役磷酸鐵鋰電池的梯次利用量有望達到 175.7GWh。梯次電池的價格假設：在梯次電池價格的假設上，目前梯次利用電池的價格約為全新電池的 60%-70%，因此我們同樣以悲觀/中性/樂觀三種情景假定，以全新電池價格的 50%/60%/70%作為梯次利用電池的價格；同時隨著技術進步與規(guī)模效應帶來的動力電池制造成本下降，我們假設新電池價格將從 2019 年的 156 美元/KWh 逐年線性下降至2030 年的 61 美元/KWh，并按照 6.5 的匯率進行換算。圖 21：2021-2030 年磷酸鐵鋰電池梯次利用比例/量假設(GWh)圖 22：2021-2

39、030 年梯次利用電池價格假設(元/KWh)140120100806040200中性預期下的梯次利用量悲觀中性樂觀100%80%60%40%20%2030E2029E2028E2027E2026E2025E2024E2023E2022E2021E0%7006005004003002001000悲觀樂觀中性2030E2029E2028E2027E2026E2025E2024E2023E2022E2021E中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，弗若斯特沙利文，中創(chuàng)新航招股書，綠色和平2030 年新能源汽車電池循環(huán)經(jīng)濟潛力研究報告，在中性量價假設下，預計 2030 年我國梯次利用市場規(guī)模將達到 313.5

40、億元。在悲觀/中性/樂觀的九種量價情景下，我們預計 2030 年我國梯次利用市場規(guī)模將達到 174.2-487.7億元；其中，在中性量價假設下，我國動力電池梯次利用市場規(guī)模有望達到 313.5 億元。表 8：2021-2030 年我國梯次利用市場規(guī)模測算(億元)量價悲觀悲觀1.32.84.56.68.414.032.865.4113.4174.2yoy110.4%59.1%46.3%28.6%66.3%133.9%99.3%73.4%51.7%悲觀中性1.63.45.47.910.116.839.478.5136.1209.0yoy110.4%59.1%46.3%28.6%66.3%133.9

41、%99.3%73.4%53.5%悲觀樂觀1.93.96.39.211.819.645.991.6158.8243.8yoy110.4%59.1%46.3%28.6%66.3%133.9%99.3%73.4%53.5% 種類/年份2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E中性悲觀2.04.26.79.812.721.049.298.1170.2261.2yoy110.4%59.1%46.3%28.6%66.3%133.9%99.3%73.4%53.5%中性中性2.45.18.111.815.225.359.1117.7204.2313.5

42、yoy110.4%59.1%46.3%28.6%66.3%133.9%99.3%73.4%53.5%中性樂觀2.85.99.413.817.729.568.9137.4238.2365.7yoy110.4%59.1%46.3%28.6%66.3%133.9%99.3%73.4%53.5%樂觀悲觀2.75.69.013.116.928.165.6130.8226.9348.3yoy110.4%59.1%46.3%28.6%66.3%133.9%99.3%73.4%53.5%樂觀中性3.26.810.815.720.233.778.8157.0272.2418.0yoy110.4%59.1%46.

43、3%28.6%66.3%133.9%99.3%73.4%53.5%樂觀樂觀3.77.912.618.423.639.391.9183.2317.6487.7yoy110.4%59.1%46.3%28.6%66.3%133.9%99.3%73.4%53.5%中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，弗若斯特沙利文，中創(chuàng)新航招股書，綠色和平2030 年新能源汽車電池循環(huán)經(jīng)濟潛力研究報告，132.5% 109.9%97.8%71.8%58.6%45.8%65.5%51.7%28.0%量/價悲觀中性樂觀悲觀中性樂觀174.2209243.8261.2313.5365.7348.3418487.7圖 23：中性量價

44、假設下梯次利用市場規(guī)模預測(億元)圖 24：不同假設下 2030 年梯次利用市場規(guī)模預測(億元)市場規(guī)模yoy4003002001000140%120%100%80%60%40%20%2030E2029E2028E0%2027E2026E2025E2024E2023E2022E2021E中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，弗若斯特沙利文，中創(chuàng)新航招股書，綠色和平2030 年新能源汽車電池循環(huán)經(jīng)濟潛力研究報告，再生利用市場規(guī)模中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，弗若斯特沙利文，中創(chuàng)新航招股書，綠色和平2030 年新能源汽車電池循環(huán)經(jīng)濟潛力研究報告，對于每年退役的動力電池，我們假定：每年退役的磷酸鐵鋰電池將按

45、照中性預期(2030年達到 60%)先進入梯次利用市場，進行梯次利用 3 年后再進行再生利用，對于當年沒有進入梯次利用市場的電池將直接進行再生利用；每年退役的三元鋰電池全部進行再生利用；忽略極少量其他類型退役電池的影響?；谝陨霞僭O，我們預計 2030 年退役動力電池的再生利用量將達到 228.7GWh，其中磷酸鐵鋰電池 68.3GWh，三元鋰電池 160.4GWh。圖 25：2021-2030 年退役動力電池的再生利用量預測(GWh)250200三元鋰電池磷酸鐵鋰電池總利用量yoy93.5%87.6%228.7177.568.3140.557.434.7%45.036.0%25.4%28.8

46、%160.452.719.516.14.956.915.18.0%41.869.69.7 22.3%120.12.42.65.731.218.612.639.215.723.585.559.910.433.2100%80%15060%10040%5020%00%2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，弗若斯特沙利文，中創(chuàng)新航招股書，各型號三元鋰電池裝機量產(chǎn)量占比假設：根據(jù)正極材料中鎳、鈷、錳金屬的占比不同，三元鋰電池又可以分為 NCM111、NCM523、NCM622、NCM811 四種型號，不同型號的三

47、元鋰電池在技術路線和能量密度上都存在差異。而隨著鈷金屬材料價格的上漲，三元鋰電池行業(yè)高鎳低鈷化趨勢明顯，未來高鎳電池有望成為行業(yè)主流。綜上，我們對 2014-2025 年各型號三元鋰電池的裝機占比進行了假設。表 9：2014-2025 年各型號三元鋰電池裝機占比假設型號/年份2014E2015E2016E2017E2018E2019E2020E2021E2022E2023E2024E2025ENCM111100%90%55%40%15%2%1%0%0%0%0%0%NCM5230%10%45%50%65%70%54%45%25%20%10%10%NCM6220%0%0%10%17%20%23%3

48、0%25%25%30%30%NCM8110%0%0%0%3%8%22%25%50%55%60%60%資料來源：表 10：不同類型電池正極材料的質(zhì)量以及所含的電池金屬質(zhì)量1KWh 正極材料1KWh 正極材料中各類金屬元素的含量(KG)電池類別的質(zhì)量LiNiCoMn磷酸鐵鋰 LFP2.400.106000NCM1111.980.1430.4030.4030.376NCM5231.850.1340.5640.2260.315NCM6221.740.1250.6340.2110.197NCM8111.630.1170.7880.0990.092綠色和平2030 年新能源汽車電池循環(huán)經(jīng)濟潛力研究報告，金

49、屬回收率假設：根據(jù)廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法 （2019 年本），對鈷鎳錳的綜合回收率應不低于 98%，鋰的回收率不低于 85%；綜上我們假定行業(yè)對鎳、鈷、錳金屬的回收率為 98%，鋰回收率以 1%的年增長比例從 2020 年的 85%線性提升至 2030 年的 95%。表 11：2021-2030 年金屬回收率假設種類/年份2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E鋰86%87%88%89%90%91%92%93%94%95%鎳98%98%98%98%98%98%98%98%98%98%鈷98%98%98%98%9

50、8%98%98%98%98%98%資料來源：預計 2030 年我國動力電池再生利用行業(yè)將回收鋰、鎳、鈷、錳金屬共計 18.59 萬噸。其中：鋰回收 2.55 萬噸，2021-2030 年 CAGR 為 53.7%，三元鋰電池貢獻 1.87 萬噸，磷酸鐵鋰電池貢獻 0.69 萬噸；鎳回收 11.08 萬噸，2021-2030 年 CAGR 為 68.2%；鈷回收 2.40 萬噸，2021-2030 年 CAGR 為 41.9%；錳回收 2.56 萬噸，2021-2030 年 CAGR 為44.1%。表 12：2021-2030 年動力電池再生利用行業(yè)金屬回收預測(噸)種類/年份2021E2022

51、E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E鋰534166732774333584564398012145391963025524yoy212.1%96.5%32.2%34.9%10.2%24.4%81.5%35.0%30.0%其中:三元鋰32070915422856398849807070101061391118651yoy121.9%117.5%85.2%39.7%24.9%42.0%42.9%37.6%34.1%磷酸鐵鋰2159581735147818571459942443357196873yoy346.4%81.0%-14.8%25.7%-21.

52、4%-35.5%370.8%29.0%20.2%鎳102623555876116531819224262368585372881603110773yoy129.5%149.5%98.3%56.1%33.4%51.9%45.8%51.9%35.7%鈷10262165399667938020885711530159051868023956yoy111.0%84.6%70.0%18.1%10.4%30.2%37.9%17.4%28.2%錳95720794307753696881124814056187632047425599yoy117.1%107.2%74.9%28.6%16.1%25.0%33.

53、5%9.1%25.0%合計354482661745530315417455080770456102935140387185852yoy133.3%111.2%73.7%37.7%21.7%38.7%46.1%36.4%32.4%中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，弗若斯特沙利文，中創(chuàng)新航招股書，綠色和平2030 年新能源汽車電池循環(huán)經(jīng)濟潛力研究報告，電池金屬價格假設：隨著全球汽車電動化浪潮的愈演愈烈，電池金屬在近年來大幅上漲，而近期相關電池金屬價格也出現(xiàn)了較大波動；截至 2022 年 7 月 25 日，國內(nèi)金屬鋰、鎳、鈷、錳的市場價分別為 297、17.14、33.80、1.63 萬元/噸。基于情景

54、分析，我們分別取 2012-2022 年各電池金屬價格的 50%、80%、95%的歷史分位點作為各電池金屬價格的 悲觀、中性、樂觀情景。圖 26：2012-2022 年各金屬價格變化情況(萬元/噸)圖 27：2012-2022 年各金屬分位點價格情況(萬元/噸)錳(左軸)鎳(左軸)鈷(左軸)鋰(右軸) 80 400603004020020100100.380.056.555.439.024.712.914.910.41.41.63.100120100806040200鋰鈷鎳錳2012-022015-022018-022021-0250%分位點80%分位點95%分位點WIND，WIND，中性假設

55、下，預計 2030 年我國動力電池再生市場規(guī)模將達到 444.9 億元。在悲觀/中性/樂觀的三種金屬價格情景下，我們預計 2030 年我國再生利用市場規(guī)模將達到 322.4-561.3 億元；其中，在中性金屬價格假設下，我國動力電池再生利用市場規(guī)模有望達到444.9 億元，2021-2030 年 CAGR 達到 52.9%。表 13：2021-2030 年我國再生利用市場規(guī)模測算(億元)種類/年份2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E悲觀預期(50%歷史分位點)鋰3.09.418.524.533.036.445.382.1110.9

56、144.2鎳1.12.56.112.219.025.338.556.185.1115.6鈷2.55.39.816.719.821.828.439.246.059.1錳0.10.30.61.11.41.62.02.62.93.6合計6.817.535.154.473.185.1114.1180.0245.0322.4yoy159.3%100.5%55.1%34.3%16.4%34.1%57.8%36.1%31.6%中性預期(80%歷史分位點)鋰4.313.326.234.746.851.564.1116.3157.0204.2鎳1.33.07.615.123.531.447.669.4105.5

57、143.2鈷4.08.415.626.531.234.544.962.072.893.3錳0.20.30.71.21.61.82.33.13.34.2合計9.825.250.177.4103.1119.2158.9250.8338.6444.9yoy157.9%99.1%54.6%33.2%15.6%33.3%57.8%35.0%31.4%樂觀預期(95%歷史分位點)鋰5.416.732.943.558.664.680.4145.8196.9256.0鎳1.53.58.717.327.136.154.879.9121.4164.8鈷5.712.022.137.644.449.063.888.1

58、103.4132.6錳0.30.61.32.33.03.44.35.76.27.8合計12.932.865.0100.7133.0153.2203.3319.5428.0561.3yoy155.5%98.0%54.8%32.1%15.1%32.8%57.2%33.9%31.1%WIND，中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，弗若斯特沙利文，中創(chuàng)新航招股書，綠色和平2030 年新能源汽車電池循環(huán)經(jīng)濟潛力研究報告，圖 28：中性假設下 2021-2030 年再生利用市場空間預測(億元)圖 29：不同假設下 2030 年再生利用市場規(guī)模預測(億元)5004003002001000再生利用市場規(guī)模yoy157

59、.9%444.999.1%57.8%54.6%33.2%33.3%35.0%31.4%15.6%160%140%120%100%80%60%40%20%2030E2029E2028E0%市場規(guī)模444.9322.4561.32027E2026E2025E2024E2023E2022E2021EWIND，中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，弗若斯特沙利文，中創(chuàng)新航招股書，綠色和平2030 年新能源汽車電池循環(huán)經(jīng)濟潛力研究報告，總結悲觀中性樂觀WIND，中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，弗若斯特沙利文，中創(chuàng)新航招股書，綠色和平2030 年新能源汽車電池循環(huán)經(jīng)濟潛力研究報告，動力電池回收行業(yè)景氣上行，市場規(guī)模

60、有望破千億。根據(jù)我們的預測，在中性預期下，預計 2030 年動力電池回收的市場總規(guī)模將達到 758.4 億元，2021-2030 年 CAGR 為 58.3% ；而在樂觀情形下， 2030 年動力電池梯次+ 再生利用市場總規(guī)模則有望達到1048.9 億元。再生利用市場發(fā)展迅猛，將為行業(yè)前期發(fā)展貢獻核心增量。再生利用市場技術完備，在 商業(yè)模式上已經(jīng)有了比較成熟的案例，是當前廢舊動力電池的主要利用方式，也將為市 場前期發(fā)展貢獻核心增量；因此，再生利用市場將成為動力電池回收企業(yè)角力的主場景，從再生利用市場中脫穎而出的企業(yè)將有望成為未來行業(yè)的領軍者。梯次利用市場厚積薄發(fā)，2025 年后規(guī)模有望迎來指數(shù)