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2021年動力電池回收行(xing)業(ye)研究報告

動(dong)力電(dian)池(chi)退役期來臨與鋰(li)(li)(li)資源約(yue)束(shu)(shu)，鋰(li)(li)(li)電(dian)回收(shou)勢在必(bi)行。碳(tan)中和背景下，電(dian)動(dong)車(che)和儲能市(shi)場將(jiang)快(kuai)速(su)增長。我們(men)測算 2020-2060 年(nian)鋰(li)(li)(li)電(dian)潛在需求(qiu)量(liang)累計(ji)將(jiang)達到 25TWh，若按 1GWh 電(dian)池(chi)對應碳(tan)酸鋰(li)(li)(li)需求(qiu)約(yue) 600 噸，則碳(tan)酸鋰(li)(li)(li)需求(qiu)約(yue)為 1500 萬噸。綜合考慮環保因(yin)素(su)、鋰(li)(li)(li)資源區域約(yue)束(shu)(shu)、鋰(li)(li)(li)價(jia)格因(yin)素(su)，廢舊鋰(li)(li)(li)電(dian)池(chi)回收(shou)是一項必(bi)要工作。

然而當前政策正在完善(shan)，標準(zhun)、價(jia)格是(shi)(shi)核心掣(che)肘。至 2030 年(nian)，三元(yuan)(yuan)與磷酸鐵鋰電(dian)(dian)池(chi)回(hui)收(shou)將成為(wei)千億市(shi)場。對于三元(yuan)(yuan)電(dian)(dian)池(chi)，通過 材料回(hui)收(shou)方法，可(ke)具有(you)一(yi)定(ding)經濟(ji)性，市(shi)場將率先(xian)起量，2022-2023 年(nian)將是(shi)(shi)行業重要(yao)拐點(dian)，我們估算 2019 年(nian)可(ke)回(hui)收(shou)三元(yuan)(yuan)正極(ji) 0.13 萬(wan)噸，隨后(hou)逐年(nian)遞增至 2030 年(nian)的 29.25 萬(wan)噸；在現價(jia)情況下 2020-2030 年(nian)三元(yuan)(yuan)電(dian)(dian)池(chi)累(lei)計回(hui)收(shou)空(kong)間將達 1305 億元(yuan)(yuan)。

磷酸鐵鋰(li)電池直接(jie)拆解材料回(hui)收(shou)的經濟效益并不大，為彌補經濟性方案：

1）先(xian)通過梯次(ci)利(li)用提高(gao)收益、2）處(chu)理成本(ben)通過行(xing)政手段(duan)及(ji)補貼(tie)內(nei)部化。對(dui)于(yu)(yu)磷酸(suan)鐵(tie)鋰電(dian)池(chi)，我們預測 2030 年報(bao)廢鐵(tie)鋰電(dian)池(chi)將達(da)到(dao) 31.33 萬(wan)噸，考(kao)慮(lv)拆解回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui) 收與(yu)梯次(ci)利(li)用后拆解材(cai)料回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)收，二者總計可以(yi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)收鋰元素 0.65 萬(wan)噸；在中殘(can)值(zhi)、 現(xian)價(jia)情況下，2020-2030 年磷酸(suan)鐵(tie)鋰電(dian)池(chi)梯次(ci)利(li)用/回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)收累計市(shi)場空間分別將達(da) 到(dao) 680/163 億元。國內(nei)以(yi)濕法(fa)為主(zhu)的回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)收工(gong)藝，前驅(qu)體企業(ye)具有(you)技(ji)術(shu)同源性(xing)。技(ji)術(shu)工(gong)藝方(fang)面，國 外(wai)的技(ji)術(shu)路(lu)線(xian)以(yi)火法(fa)為主(zhu)，國內(nei)主(zhu)要動力電(dian)池(chi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)收企業(ye)主(zhu)要技(ji)術(shu)路(lu)線(xian)為濕法(fa)。由于(yu)(yu)濕法(fa)與(yu)干法(fa)工(gong)藝有(you)較大差異，工(gong)藝路(lu)徑相似的正極前驅(qu)體企業(ye)具有(you)技(ji)術(shu)同源性(xing)，在開展(zhan)鋰電(dian)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)收布局上更(geng)具有(you)技(ji)術(shu)優勢。

海(hai)外動力(li)電(dian)池(chi)(chi)回(hui)收模(mo)(mo)式可作(zuo)為(wei)(wei)他山之石。參考歐(ou)美發(fa)達國家(jia)(jia)，動力(li)電(dian)池(chi)(chi)生(sheng)產(chan)商往往承擔電(dian)池(chi)(chi)回(hui)收的(de)主(zhu)要責任(ren)，主(zhu)機廠(chang)和(he)電(dian)池(chi)(chi)租賃公司起到配合(he)回(hui)收的(de)作(zuo)用(yong)。依(yi)據責任(ren)主(zhu)體的(de)不(bu)同(tong)可以分為(wei)(wei)以日本為(wei)(wei)代表的(de)動力(li)電(dian)池(chi)(chi)生(sheng)產(chan)商回(hui)收模(mo)(mo)式（包(bao)括經(jing)過電(dian)動汽車經(jing)銷商、電(dian)池(chi)(chi)租賃公司）、以歐(ou)美國家(jia)(jia)為(wei)(wei)代表的(de)行業聯盟回(hui)收模(mo)(mo)式（動力(li)電(dian)池(chi)(chi)生(sheng)產(chan)商聯合(he)形成回(hui)收聯盟）以及第三方(fang)回(hui)收模(mo)(mo)式。

1著眼于未來：我們為什么要回(hui)收(shou)鋰電(dian)？

1.1、 電動車(che)產(chan)業快速發展，動力電池退役(yi)量(liang)龐大

全(quan)球新能源(yuan)汽(qi)車行業發展迅速，2020 年全(quan)球新能源(yuan)汽(qi)車銷量 309.52 萬(wan)輛，同比(bi)(bi) +40.16%，其中(zhong)純電(dian)動汽(qi)車銷量 212.61 萬(wan)輛，同比(bi)(bi)+29.58%，在(zai)新冠(guan)肺炎疫情的沖擊下逆勢增長(chang)。我們預(yu)計 2021-25 年全(quan)球新能源(yuan)汽(qi)車銷量增速有望在(zai) 30% 以上(shang)，到 2025 年銷量將突破(po) 1300 萬(wan)輛。

中(zhong)國(guo)新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)汽車(che)產(chan)業于(yu) 21 世(shi)紀初期興起(qi)，自 09 年“十城千輛”工(gong)程啟動(dong)， 2013-14 年推(tui)(tui)廣應用新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)汽車(che)并免征購置(zhi)稅，2015 年 4 月財(cai)政部發(fa)布《關(guan)于(yu) 2016-2020 年新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)汽車(che)推(tui)(tui)廣應用財(cai)政支持(chi)政策的通知(zhi)》，對(dui)新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)汽車(che)購買(mai)給 予補(bu)助實行普惠制，財(cai)政補(bu)貼成為(wei)推(tui)(tui)動(dong)中(zhong)國(guo)新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)產(chan)業的主(zhu)要增長(chang)(chang)力(li)量。隨著新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)汽車(che)購置(zhi)補(bu)貼逐(zhu)步退坡，2017 年開始(shi)推(tui)(tui)行的“雙積分(fen)”政策接力(li)繼續推(tui)(tui)動(dong)新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)產(chan)業發(fa)展。我(wo)們預計我(wo)國(guo)新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)汽車(che)銷量未來 5 年增長(chang)(chang)率穩定在 30%-40%，到 2025 年有望超過 600 萬輛。

在電(dian)(dian)(dian)動(dong)汽車(che)市場快(kuai)速(su)增(zeng)(zeng)長帶動(dong)下(xia)，動(dong)力型鋰(li)離子電(dian)(dian)(dian)池繼續保(bao)持快(kuai)速(su)增(zeng)(zeng)長勢頭。按(an) 照正極材(cai)料動(dong)力電(dian)(dian)(dian)池可(ke)(ke)分為三元電(dian)(dian)(dian)池、磷酸(suan)鐵鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池及其他電(dian)(dian)(dian)池。目前看(kan)，海外以(yi)三元電(dian)(dian)(dian)池為主，國內三元電(dian)(dian)(dian)池和磷酸(suan)鐵鋰(li)同步(bu)發展。全球動(dong)力電(dian)(dian)(dian)池年(nian)新增(zeng)(zeng)裝(zhuang)機(ji)量(liang)(liang)保(bao)持穩定增(zeng)(zeng)長，我(wo)們預(yu)計 2025 年(nian)裝(zhuang)機(ji)量(liang)(liang)可(ke)(ke)達(da) 623GWh；國內裝(zhuang)機(ji)量(liang)(liang)可(ke)(ke)達(da) 312GWh。其中三元電(dian)(dian)(dian)池裝(zhuang)機(ji)量(liang)(liang)達(da) 174.5GWh，磷酸(suan)鐵鋰(li)裝(zhuang)機(ji)量(liang)(liang)達(da) 137.4GWh。

1.2、 全球電動化(hua)趨勢下，鋰(li)資源約(yue)束幾(ji)何

在(zai)碳中和(he)背景下(xia)，電動車和(he)儲(chu)能市場將快速增長，根據 BNEF 在(zai) 2020 年的預測(ce)：

（1）2020-2040 年，全(quan)球電(dian)動(dong)乘用(yong)車銷售量將(jiang)從約 200 余萬(wan)輛(liang)，增加至約 5500 萬(wan)輛(liang)（約 3300GWh，以 60kWh/輛(liang)計算(suan)），是 2020 年的 27.5 倍；

（2）2020-2050 年(nian)，全球儲能市場(chang)累(lei)計(ji)裝機量將從(cong)約(yue) 20GWh，增(zeng)至約(yue) 1700GWh， 是 2020 年(nian)的 85 倍。

如果以(yi)電(dian)動(dong)車 8 年(nian)一個更換周(zhou)期計算(suan)累計量(liang)，并(bing)假設儲能裝機大(da)部分采(cai)用鋰電(dian)， 對鋰電(dian)需(xu)求(qiu)(qiu)量(liang)進行測算(suan)，2020-2060 年(nian)累計將(jiang)達到(dao) 25TWh，若(ruo)按(an) 1GWh 電(dian)池對 應碳(tan)(tan)酸鋰需(xu)求(qiu)(qiu)約 600 噸(dun)，則碳(tan)(tan)酸鋰需(xu)求(qiu)(qiu)約為 1500 萬噸(dun)。

從世界鋰資源(yuan)的勘探(tan)量來看，我們(men)并不(bu)需(xu)要擔心鋰資源(yuan)不(bu)夠用(yong)，但我們(men)依然需(xu)要關注區域上的資源(yuan)約束。

（1）資(zi)源量較高的是鹽湖中的鋰，如果提純技術能(neng)夠進(jin)步、生產成本能(neng)夠降低， 問題將能(neng)夠較好的解決；

（2）中(zhong)國優質的鋰資(zi)源與世(shi)界其他地區相比較(jiao)少，考慮我國是鋰電中(zhong)游(you)產業鏈(lian)以及下游(you)應用市場核心，因此需要考慮資(zi)源掣肘；

（3）從(cong)鋰鹽產能、成本(ben)分布(bu)和(he)鋰價趨勢看，不(bu)(bu)同資源(yuan)稟賦、地區政策(ce)導致開采難度和(he)投資、成本(ben)不(bu)(bu)同，未(wei)來不(bu)(bu)同時間、不(bu)(bu)同區域供需(xu)有一(yi)定的錯配，鋰價格大(da)幅波(bo)動也再所難免(mian)，若鋰價大(da)幅上漲(zhang)，將不(bu)(bu)利(li)于實(shi)現碳(tan)中和(he)愿景。

因(yin)(yin)此，綜合考(kao)慮環保因(yin)(yin)素、鋰資源區域約束、鋰價格因(yin)(yin)素，對使用過的鋰電池進行回(hui)收也是一項必要的工作。

1.3、 動力電(dian)池梯次利(li)用與材料回收市場空間

1.3.1、動力電池報廢量(liang)及梯次利用量(liang)空間預測

我們對未來三元電(dian)池的金(jin)屬回(hui)收市場空間及(ji)磷酸鐵鋰電(dian)池的梯次利用與回(hui)收市場空間設計了(le)測算模型，首先作(zuo)出如(ru)下假(jia)設：

（1）三元電池：

1）在(zai)循環充放電過程中電池容量會逐漸(jian)衰(shuai)減，當(dang)衰(shuai)減至 80%以(yi)下(xia)時，便(bian)達(da)到退役(yi)狀態。通常，動力(li)電池的(de)(de)(de)(de)服役(yi)年限在(zai) 5 年左(zuo)右。我(wo)們假設(she)三(san)元(yuan)(yuan)電池與(yu)磷(lin)酸(suan)鐵鋰 電池的(de)(de)(de)(de)有效壽命均為 5 年。因此(ci)，截至目前，第一批動力(li)電池己經到達(da)退役(yi)年限，今后(hou)將(jiang)迎來(lai)較為持續且不斷擴(kuo)大的(de)(de)(de)(de)動力(li)電池回(hui)收(shou)市(shi)場。在(zai)此(ci)假設(she)下(xia)，2014 年裝機的(de)(de)(de)(de)三(san)元(yuan)(yuan)（磷(lin)酸(suan)鐵鋰）電池將(jiang)在(zai) 2019 年全部拆解回(hui)收(shou)，2015 年裝機的(de)(de)(de)(de)三(san)元(yuan)(yuan)（磷(lin)酸(suan)鐵鋰）電池將(jiang)在(zai) 2020 年全部拆解回(hui)收(shou)，以(yi)此(ci)類推。

2）對(dui)退(tui)役三(san)元(yuan)電池的(de)(de)處(chu)理主(zhu)要采取(qu)拆解回收(shou)的(de)(de)方式。拆解回收(shou)主(zhu)要是對(dui)正(zheng)極(ji)材(cai) 料中的(de)(de)鈷、鎳、錳、鋰等金屬材(cai)料的(de)(de)回收(shou)再利用，而正(zheng)極(ji)材(cai)料又分為 NCM333、 NCM523、NCM622、NCM811 等，且不同的(de)(de)技術路線(xian)能量密度(du)不同。隨著三(san)元(yuan)電池行業的(de)(de)發(fa)展，高鎳、無鈷成為主(zhu)要發(fa)展趨勢，我們對(dui)未來年份正(zheng)極(ji)材(cai)料各金屬占比進行假設，并進行測算。

（2）磷酸鐵鋰電(dian)池：

1）2017 年(nian) 9 月 28 日，工信部(bu)、財政(zheng)(zheng)部(bu)、商(shang)務部(bu)等五(wu)部(bu)門聯合(he)公布(bu)了《乘用車(che)企業平均燃料消耗量(liang)(liang)(liang)與新能(neng)(neng)源汽車(che)積分并行管理(li)辦法》即“雙積分”政(zheng)(zheng)策，強調提(ti)高新能(neng)(neng)源車(che)電池能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)密度(du)。由于磷酸鐵鋰(li)電池能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)密度(du)的(de)劣勢，其市(shi)場(chang)(chang)競爭力一(yi)度(du)下滑(hua)。補貼政(zheng)(zheng)策退坡后，由于鈷價的(de)持續走高，無鈷電池受到市(shi)場(chang)(chang)青(qing)睞，而高鎳三元電池的(de)安全性還有待進一(yi)步提(ti)升(sheng)，同時 CTP 技術(shu)的(de)不(bu)斷(duan)深(shen)化及對低成本電池的(de)需求提(ti)升(sheng)，磷酸鐵鋰(li)電池重新煥(huan)發生機。

2）磷酸鐵(tie)鋰(li)退役電(dian)池宜采用(yong)先梯(ti)次(ci)利(li)用(yong)，后拆解回收(shou)的處理順序。目(mu)前，回收(shou)及(ji)梯(ti)次(ci)利(li)用(yong)體系尚不健全，鋰(li)元素回收(shou)也存(cun)在經濟性(xing)問題，但我們相(xiang)信，隨著(zhu)政策的支持(chi)，以(yi)及(ji)隨著(zhu)儲能市場興起以(yi)及(ji)鋰(li)資源(yuan)約(yue)束，市場和經濟性(xing)會逐步好轉。在測算中(zhong)，我們對梯(ti)次(ci)利(li)用(yong)比例進行了假設(she)，比例從 2019 年(nian)的 5%逐步提(ti)高到 2030 年(nian)的 80%，而對沒進入(ru)梯(ti)次(ci)利(li)用(yong)體系的磷酸鐵(tie)鋰(li)電(dian)池做了相(xiang)對極(ji)端的假設(she)，即(ji)假設(she)其進入(ru)了拆解及(ji)材料(liao)回收(shou)體系，否則(ze)將污染環境，產生環境成本。

3）我(wo)們(men)假設提升(sheng)前的磷酸鐵鋰正極(ji)度(du)電質量為 2.4kg/kWh，提升(sheng)后變為 2.3kg/kWh，并(bing)假設 17-20 年市場(chang)逐步從低能量密(mi)度(du)鐵鋰電池過渡為高能量密(mi)度(du)鐵鋰電池，磷酸鐵鋰電池報廢前后的能量密(mi)度(du)不變。

4）儲(chu)能是磷酸鐵鋰(li)電池的應用場景之(zhi)一(yi)，但由于其應用周期較長，一(yi)般(ban)是 15-20 年以上，故暫時不考慮儲(chu)能市場磷酸鐵鋰(li)電池的報(bao)廢。

5）對于梯次利用后(hou)的磷酸鐵(tie)鋰電(dian)池，3 年后(hou)再進行(xing)拆解回(hui)(hui)收(shou)鋰元(yuan)素。對于三(san)元(yuan)電(dian)池，我們估(gu)算(suan)：2019 年預(yu)計可回(hui)(hui)收(shou)三(san)元(yuan)正極 0.13 萬噸，隨后(hou)逐年遞(di) 增(zeng)至 2030 年的 29.25 萬噸。

根據各類型三元正極測算金(jin)屬回(hui)收量，加(jia)總得到(dao)三元電池(chi)總的各金(jin)屬回(hui)收量：

1）NCM333：隨(sui)(sui)著 2014 年(nian)安(an)裝的 NCM333 三元電池于 2019 年(nian)開始退役， 2019 到 2022 年(nian) NCM333 回(hui)收量(liang)逐步增加，2022 年(nian)達峰(feng)值(zhi) 1.28 萬噸，隨(sui)(sui)后由于 NCM333 的退出而逐步減少(shao)，至 2026 年(nian)回(hui)收量(liang)歸零；

2）NCM523：2016 年開始進入市場的 NCM523 于(yu) 2021 年開始報廢回收，隨 后回收量于(yu) 23-28 年穩定在(zai) 4-6 萬噸(dun)(dun)之間，預計 2030 年上(shang)漲至(zhi) 10.78 萬噸(dun)(dun)；

3）NCM622：2017 年流(liu)入市(shi)場的 NCM622 于 2022 年開始(shi)報(bao)廢回收(shou)，回收(shou)量小幅上漲，直到 28 年上漲幅度增加，預計 2030 年可回收(shou) 6.03 萬噸(dun)；

4）NCM811：2018 年(nian)流入市場的 NCM811 于 2023 年(nian)開(kai)始報(bao)廢回收(shou)，預計 2030 年(nian)可(ke)增長至(zhi) 12.44 萬噸。

預計 2030 年(nian)可回收鋰(li) 2.09 萬(wan)噸，鎳 11.47 萬(wan)噸，鈷(gu) 2.80 萬(wan)噸，錳 3.23 萬(wan)噸。

對(dui)于(yu)磷酸鐵鋰(li)電池(chi)，我(wo)們預測：

1）2030 年(nian)，報(bao)廢鐵鋰電池將(jiang)達到 31.33 萬噸；

2）隨著梯(ti)次(ci)利用(yong)逐年上升，預計 2030 年可梯(ti)次(ci)利用(yong)的鐵鋰電池達 109.93GWh， 共 25.06 萬(wan)噸(dun)；其余 6.27 萬(wan)噸(dun)進(jin)行拆解(jie)回收，可回收鋰元素 0.28 萬(wan)噸(dun)；

3）2027 年梯次利用的(de)磷酸鐵鋰(li)電池將在 2030 年達到報廢標準，此時拆解回(hui)收(shou) 8.604 萬噸，可回(hui)收(shou)鋰(li)元素(su) 0.379 萬噸。二者總計可以(yi)回(hui)收(shou)鋰(li)元素(su) 0.65 萬噸。

1.3.2、動力電池報廢(fei)及梯次(ci)利用市場空間敏感性預測

由于金屬價格變動對動力電池回收(shou)和梯次利用經濟性、市場釋放和產值空間(jian)有(you)著 巨(ju)大影(ying)響(xiang)，我(wo)們(men)對未來(lai)三元電池的(de)金屬回收(shou)市場空間(jian)及(ji)鐵鋰電池的(de)回收(shou)與梯次利 用市場空間(jian)設(she)計了價格敏(min)感性分析，并作出如下假設(she)：