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2021年動(dong)力電池回收行業研究報告

動力電(dian)池退役(yi)期(qi)來臨與(yu)鋰(li)(li)資源約束(shu)，鋰(li)(li)電(dian)回收勢在(zai)必(bi)(bi)行。碳(tan)(tan)中和背景下，電(dian)動車和儲能市場(chang)將(jiang)快速(su)增長。我(wo)們測算 2020-2060 年鋰(li)(li)電(dian)潛(qian)在(zai)需(xu)求量(liang)累(lei)計將(jiang)達到 25TWh，若按(an) 1GWh 電(dian)池對應(ying)碳(tan)(tan)酸鋰(li)(li)需(xu)求約 600 噸(dun)，則碳(tan)(tan)酸鋰(li)(li)需(xu)求約為 1500 萬(wan)噸(dun)。綜合考(kao)慮環保因素、鋰(li)(li)資源區域約束(shu)、鋰(li)(li)價格因素，廢(fei)舊鋰(li)(li)電(dian)池回收是(shi)一項必(bi)(bi)要工作。

然而(er)當前政(zheng)策(ce)正在(zai)完善，標準、價格是核心掣肘。至 2030 年，三(san)元(yuan)(yuan)與磷(lin)酸鐵鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)回(hui)收(shou)(shou)將(jiang)(jiang)(jiang)成為千億市場。對于三(san)元(yuan)(yuan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)，通(tong)過 材料回(hui)收(shou)(shou)方法，可具有(you)一定經濟性，市場將(jiang)(jiang)(jiang)率先起量，2022-2023 年將(jiang)(jiang)(jiang)是行業(ye)重要(yao)拐點，我們估算 2019 年可回(hui)收(shou)(shou)三(san)元(yuan)(yuan)正極(ji) 0.13 萬噸，隨后逐(zhu)年遞增(zeng)至 2030 年的 29.25 萬噸；在(zai)現價情況下 2020-2030 年三(san)元(yuan)(yuan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)累計回(hui)收(shou)(shou)空(kong)間將(jiang)(jiang)(jiang)達 1305 億元(yuan)(yuan)。

磷酸鐵鋰電池直接拆解材料(liao)回(hui)收的(de)經濟(ji)效(xiao)益(yi)并(bing)不大，為彌(mi)補(bu)經濟(ji)性方案：

1）先通過梯(ti)次(ci)利用提高收(shou)益(yi)、2）處理成本通過行政手段(duan)及補(bu)貼內(nei)部(bu)化。對于(yu)磷酸(suan)鐵鋰電池，我們預測 2030 年(nian)報(bao)廢鐵鋰電池將達到(dao) 31.33 萬噸(dun)(dun)，考慮(lv)拆(chai)解回(hui)(hui) 收(shou)與(yu)梯(ti)次(ci)利用后拆(chai)解材料(liao)回(hui)(hui)收(shou)，二者總計(ji)可以回(hui)(hui)收(shou)鋰元(yuan)素 0.65 萬噸(dun)(dun)；在中殘(can)值、 現價(jia)情(qing)況(kuang)下，2020-2030 年(nian)磷酸(suan)鐵鋰電池梯(ti)次(ci)利用/回(hui)(hui)收(shou)累計(ji)市場(chang)空間分別將達 到(dao) 680/163 億(yi)元(yuan)。國(guo)內(nei)以濕法為主(zhu)的(de)(de)回(hui)(hui)收(shou)工(gong)(gong)藝(yi)，前驅(qu)體(ti)企(qi)業具(ju)有(you)技(ji)(ji)(ji)術同(tong)源(yuan)性。技(ji)(ji)(ji)術工(gong)(gong)藝(yi)方面(mian)，國(guo) 外的(de)(de)技(ji)(ji)(ji)術路(lu)(lu)線以火法為主(zhu)，國(guo)內(nei)主(zhu)要動力電池回(hui)(hui)收(shou)企(qi)業主(zhu)要技(ji)(ji)(ji)術路(lu)(lu)線為濕法。由于(yu)濕法與(yu)干法工(gong)(gong)藝(yi)有(you)較大差異，工(gong)(gong)藝(yi)路(lu)(lu)徑相似的(de)(de)正極前驅(qu)體(ti)企(qi)業具(ju)有(you)技(ji)(ji)(ji)術同(tong)源(yuan)性，在開展鋰電回(hui)(hui)收(shou)布局上更(geng)具(ju)有(you)技(ji)(ji)(ji)術優(you)勢。

海(hai)外動(dong)力電池(chi)(chi)(chi)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)模(mo)式(shi)可作為(wei)他山之(zhi)石。參(can)考歐美(mei)(mei)發達國家(jia)，動(dong)力電池(chi)(chi)(chi)生產(chan)商(shang)往往承擔(dan)電池(chi)(chi)(chi)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)的(de)(de)主(zhu)(zhu)要責任，主(zhu)(zhu)機廠和電池(chi)(chi)(chi)租賃公(gong)司(si)起(qi)到配合回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)的(de)(de)作用。依據責任主(zhu)(zhu)體的(de)(de)不同可以(yi)分(fen)為(wei)以(yi)日本為(wei)代表的(de)(de)動(dong)力電池(chi)(chi)(chi)生產(chan)商(shang)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)模(mo)式(shi)（包(bao)括(kuo)經過電動(dong)汽(qi)車(che)經銷商(shang)、電池(chi)(chi)(chi)租賃公(gong)司(si)）、以(yi)歐美(mei)(mei)國家(jia)為(wei)代表的(de)(de)行業聯盟(meng)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)模(mo)式(shi)（動(dong)力電池(chi)(chi)(chi)生產(chan)商(shang)聯合形成回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)聯盟(meng)）以(yi)及(ji)第(di)三(san)方回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)模(mo)式(shi)。

1著眼于未來(lai)：我們為(wei)什么要回收(shou)鋰電？

1.1、 電動車產(chan)業快(kuai)速發(fa)展(zhan)，動力電池退役量(liang)龐大

全球新(xin)(xin)能源汽(qi)車(che)(che)行(xing)業發展迅(xun)速，2020 年(nian)全球新(xin)(xin)能源汽(qi)車(che)(che)銷(xiao)(xiao)量 309.52 萬輛，同(tong)比 +40.16%，其中純電動汽(qi)車(che)(che)銷(xiao)(xiao)量 212.61 萬輛，同(tong)比+29.58%，在(zai)新(xin)(xin)冠肺炎疫(yi)情的沖擊下逆勢(shi)增(zeng)長。我們預計 2021-25 年(nian)全球新(xin)(xin)能源汽(qi)車(che)(che)銷(xiao)(xiao)量增(zeng)速有望在(zai) 30% 以上，到 2025 年(nian)銷(xiao)(xiao)量將突破 1300 萬輛。

中國新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)汽(qi)車(che)(che)產業于 21 世(shi)紀初期興起，自 09 年(nian)“十城千輛(liang)”工(gong)程啟動(dong)， 2013-14 年(nian)推廣應(ying)用新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)汽(qi)車(che)(che)并免(mian)征購(gou)(gou)置(zhi)稅，2015 年(nian) 4 月財政部發布《關于 2016-2020 年(nian)新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)汽(qi)車(che)(che)推廣應(ying)用財政支(zhi)持政策的通知(zhi)》，對新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)汽(qi)車(che)(che)購(gou)(gou)買(mai)給 予補助實(shi)行(xing)普惠(hui)制，財政補貼成為推動(dong)中國新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)產業的主要增長力量。隨著新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)汽(qi)車(che)(che)購(gou)(gou)置(zhi)補貼逐步(bu)退(tui)坡，2017 年(nian)開(kai)始(shi)推行(xing)的“雙積分”政策接力繼續推動(dong)新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)產業發展。我們預計我國新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)汽(qi)車(che)(che)銷量未來 5 年(nian)增長率穩定在 30%-40%，到(dao) 2025 年(nian)有(you)望超(chao)過 600 萬(wan)輛(liang)。

在電(dian)(dian)動(dong)汽車市場快速增長帶動(dong)下(xia)，動(dong)力型鋰離子電(dian)(dian)池(chi)(chi)繼(ji)續保持快速增長勢頭。按 照(zhao)正(zheng)極材料(liao)動(dong)力電(dian)(dian)池(chi)(chi)可(ke)分為(wei)三元(yuan)(yuan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)、磷(lin)酸鐵(tie)鋰電(dian)(dian)池(chi)(chi)及其他(ta)電(dian)(dian)池(chi)(chi)。目前(qian)看，海外以三元(yuan)(yuan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)為(wei)主，國(guo)內三元(yuan)(yuan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)和(he)磷(lin)酸鐵(tie)鋰同步發展(zhan)。全(quan)球(qiu)動(dong)力電(dian)(dian)池(chi)(chi)年(nian)新增裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)機(ji)量保持穩(wen)定增長，我(wo)們預計 2025 年(nian)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)機(ji)量可(ke)達(da) 623GWh；國(guo)內裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)機(ji)量可(ke)達(da) 312GWh。其中三元(yuan)(yuan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)機(ji)量達(da) 174.5GWh，磷(lin)酸鐵(tie)鋰裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)機(ji)量達(da) 137.4GWh。

1.2、 全球電(dian)動化(hua)趨勢下，鋰(li)資源(yuan)約束幾(ji)何

在碳中(zhong)和(he)背景下，電動車和(he)儲能市(shi)場將快速增長，根據 BNEF 在 2020 年的(de)預測：

（1）2020-2040 年(nian)，全球電(dian)動(dong)乘用車(che)銷售量(liang)將從約(yue) 200 余萬輛(liang)，增加至(zhi)約(yue) 5500 萬輛(liang)（約(yue) 3300GWh，以 60kWh/輛(liang)計算），是 2020 年(nian)的(de) 27.5 倍；

（2）2020-2050 年(nian)(nian)，全(quan)球儲(chu)能市場(chang)累計裝機量將從約 20GWh，增至(zhi)約 1700GWh， 是 2020 年(nian)(nian)的(de) 85 倍。

如果(guo)以電(dian)動車 8 年(nian)一個更換周(zhou)期計算累計量，并假設(she)儲能裝機大部分采(cai)用鋰電(dian)， 對鋰電(dian)需求(qiu)量進行(xing)測(ce)算，2020-2060 年(nian)累計將達(da)到 25TWh，若按 1GWh 電(dian)池對 應碳酸鋰需求(qiu)約 600 噸，則碳酸鋰需求(qiu)約為 1500 萬噸。

從世(shi)界(jie)鋰(li)資(zi)源(yuan)的勘探量來(lai)看，我們并不(bu)需要(yao)擔心(xin)鋰(li)資(zi)源(yuan)不(bu)夠用，但我們依(yi)然需要(yao)關注區(qu)域上的資(zi)源(yuan)約束。

（1）資源(yuan)量較(jiao)(jiao)高的(de)是鹽湖中的(de)鋰，如果提純(chun)技術能夠(gou)進步、生產成本能夠(gou)降低， 問題將能夠(gou)較(jiao)(jiao)好的(de)解決；

（2）中(zhong)國優質的鋰(li)資源(yuan)與世界其他(ta)地區相比(bi)較少，考慮(lv)我國是鋰(li)電中(zhong)游(you)產(chan)業鏈以及下游(you)應用市場(chang)核心(xin)，因此需要(yao)考慮(lv)資源(yuan)掣肘；

（3）從鋰(li)鹽產能、成本分布和(he)鋰(li)價趨勢看，不(bu)同(tong)資源(yuan)稟賦、地區(qu)(qu)政(zheng)策導致開采難度和(he)投資、成本不(bu)同(tong)，未來不(bu)同(tong)時間、不(bu)同(tong)區(qu)(qu)域供需有一定的錯配，鋰(li)價格(ge)大幅(fu)(fu)波(bo)動也(ye)再所(suo)難免(mian)，若鋰(li)價大幅(fu)(fu)上漲(zhang)，將不(bu)利于(yu)實現碳中和(he)愿景。

因(yin)此，綜(zong)合考慮環保因(yin)素(su)、鋰資源區域約束(shu)、鋰價格因(yin)素(su)，對使用過的鋰電池進行(xing)回收也是一項必(bi)要(yao)的工作。

1.3、 動(dong)力(li)電池梯次利用與(yu)材(cai)料(liao)回收市場(chang)空間

1.3.1、動力電池報(bao)廢量及梯次(ci)利(li)用量空間預測

我們(men)對未來三元電(dian)池的(de)金屬回收(shou)市(shi)場空間(jian)及磷酸(suan)鐵(tie)鋰電(dian)池的(de)梯次利(li)用與回收(shou)市(shi)場空間(jian)設(she)計了(le)測算模型，首(shou)先作出如下假設(she)：

（1）三元電(dian)池：

1）在(zai)循環充(chong)放電(dian)(dian)(dian)過程中電(dian)(dian)(dian)池(chi)容量會逐漸衰(shuai)(shuai)減(jian)，當(dang)衰(shuai)(shuai)減(jian)至(zhi) 80%以下時，便達到(dao)退役(yi)狀態。通(tong)常，動(dong)力(li)(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)服役(yi)年(nian)限在(zai) 5 年(nian)左右。我們假(jia)設(she)三元電(dian)(dian)(dian)池(chi)與(yu)磷(lin)(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰 電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)有效(xiao)壽命均為 5 年(nian)。因此(ci)，截至(zhi)目前(qian)，第(di)一批動(dong)力(li)(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)己經到(dao)達退役(yi)年(nian)限，今后將(jiang)迎來(lai)較為持續且不斷擴大的(de)動(dong)力(li)(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)回收市場(chang)。在(zai)此(ci)假(jia)設(she)下，2014 年(nian)裝機(ji)(ji)的(de)三元（磷(lin)(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰）電(dian)(dian)(dian)池(chi)將(jiang)在(zai) 2019 年(nian)全(quan)(quan)部拆(chai)解回收，2015 年(nian)裝機(ji)(ji)的(de)三元（磷(lin)(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰）電(dian)(dian)(dian)池(chi)將(jiang)在(zai) 2020 年(nian)全(quan)(quan)部拆(chai)解回收，以此(ci)類推。

2）對(dui)退役(yi)三(san)元(yuan)電(dian)池的(de)處理主(zhu)(zhu)要采取拆解(jie)回收(shou)的(de)方式(shi)。拆解(jie)回收(shou)主(zhu)(zhu)要是對(dui)正極材 料中的(de)鈷、鎳、錳(meng)、鋰(li)等金屬(shu)材料的(de)回收(shou)再利用，而正極材料又分為(wei) NCM333、 NCM523、NCM622、NCM811 等，且(qie)不同(tong)的(de)技術路線(xian)能量密度不同(tong)。隨(sui)著三(san)元(yuan)電(dian)池行業的(de)發(fa)展，高鎳、無(wu)鈷成(cheng)為(wei)主(zhu)(zhu)要發(fa)展趨勢，我(wo)們對(dui)未來年份正極材料各金屬(shu)占比進(jin)行假設，并進(jin)行測(ce)算。

（2）磷酸鐵(tie)鋰(li)電池：

1）2017 年(nian) 9 月 28 日，工信(xin)部、財政(zheng)(zheng)部、商務部等五部門聯(lian)合(he)公布了(le)《乘用車(che)企(qi)業平均(jun)燃料(liao)消耗量(liang)與新能源(yuan)汽車(che)積(ji)分并(bing)行管(guan)理辦(ban)法》即“雙積(ji)分”政(zheng)(zheng)策(ce)，強調提高新能源(yuan)車(che)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)能量(liang)密度。由于磷酸鐵鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)能量(liang)密度的(de)劣勢，其市場競爭力一(yi)度下滑。補貼政(zheng)(zheng)策(ce)退(tui)坡(po)后(hou)，由于鈷價的(de)持續走高，無鈷電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)受到(dao)市場青睞，而高鎳三元電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)安(an)全性還(huan)有待(dai)進一(yi)步(bu)提升(sheng)，同時 CTP 技術(shu)的(de)不斷深化(hua)及對低成本電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)需求提升(sheng)，磷酸鐵鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)重新煥(huan)發生機。

2）磷酸鐵鋰(li)退役(yi)電池宜(yi)采(cai)用(yong)先梯(ti)次利用(yong)，后(hou)拆(chai)解回收的(de)處理順(shun)序。目前，回收及(ji)梯(ti)次利用(yong)體系(xi)尚(shang)不健全(quan)，鋰(li)元素回收也(ye)存(cun)在經(jing)濟(ji)性(xing)問題，但我們(men)相(xiang)信，隨著(zhu)政策(ce)的(de)支持(chi)，以及(ji)隨著(zhu)儲能市(shi)場興(xing)起以及(ji)鋰(li)資源約束，市(shi)場和經(jing)濟(ji)性(xing)會逐步好轉(zhuan)。在測算中，我們(men)對(dui)梯(ti)次利用(yong)比(bi)(bi)例進行了假(jia)設，比(bi)(bi)例從 2019 年的(de) 5%逐步提高(gao)到 2030 年的(de) 80%，而對(dui)沒進入(ru)梯(ti)次利用(yong)體系(xi)的(de)磷酸鐵鋰(li)電池做了相(xiang)對(dui)極端的(de)假(jia)設，即假(jia)設其進入(ru)了拆(chai)解及(ji)材料回收體系(xi)，否則將污染環境，產生環境成本。

3）我們假設(she)提升前的磷(lin)酸鐵鋰(li)正極度電(dian)質量(liang)為 2.4kg/kWh，提升后變為 2.3kg/kWh，并假設(she) 17-20 年(nian)市場(chang)逐步從低(di)能量(liang)密(mi)度鐵鋰(li)電(dian)池過渡為高(gao)能量(liang)密(mi)度鐵鋰(li)電(dian)池，磷(lin)酸鐵鋰(li)電(dian)池報(bao)廢前后的能量(liang)密(mi)度不變。

4）儲能是磷酸鐵鋰電(dian)(dian)池(chi)的(de)應用場景之(zhi)一，但由于其應用周(zhou)期較長，一般是 15-20 年以(yi)上，故暫(zan)時不考慮儲能市場磷酸鐵鋰電(dian)(dian)池(chi)的(de)報廢。

5）對(dui)于(yu)梯次(ci)利用(yong)后(hou)的(de)磷酸鐵鋰電池，3 年后(hou)再(zai)進行拆解回收(shou)鋰元素。對(dui)于(yu)三元電池，我們估算(suan)：2019 年預計可回收(shou)三元正(zheng)極(ji) 0.13 萬噸，隨后(hou)逐年遞 增(zeng)至(zhi) 2030 年的(de) 29.25 萬噸。

根據各(ge)類型三元正極測算金屬回收(shou)量(liang)，加總得到三元電池總的各(ge)金屬回收(shou)量(liang)：

1）NCM333：隨(sui)著(zhu) 2014 年安(an)裝(zhuang)的 NCM333 三元(yuan)電池于(yu)(yu) 2019 年開始退役， 2019 到 2022 年 NCM333 回收(shou)量逐步增(zeng)加(jia)，2022 年達峰值 1.28 萬噸，隨(sui)后(hou)由(you)于(yu)(yu) NCM333 的退出而逐步減(jian)少(shao)，至 2026 年回收(shou)量歸(gui)零；

2）NCM523：2016 年(nian)開始進入市場的 NCM523 于 2021 年(nian)開始報(bao)廢回收(shou)，隨 后回收(shou)量于 23-28 年(nian)穩(wen)定在 4-6 萬噸之間，預(yu)計 2030 年(nian)上(shang)漲至 10.78 萬噸；

3）NCM622：2017 年(nian)(nian)(nian)流(liu)入市場的 NCM622 于 2022 年(nian)(nian)(nian)開始報廢回收(shou)，回收(shou)量小幅(fu)上(shang)漲，直到 28 年(nian)(nian)(nian)上(shang)漲幅(fu)度增加，預計 2030 年(nian)(nian)(nian)可(ke)回收(shou) 6.03 萬噸；

4）NCM811：2018 年流(liu)入市(shi)場(chang)的 NCM811 于 2023 年開始報廢回收(shou)，預(yu)計 2030 年可增長至 12.44 萬(wan)噸(dun)。

預計(ji) 2030 年可回(hui)收鋰(li) 2.09 萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)，鎳 11.47 萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)，鈷(gu) 2.80 萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)，錳 3.23 萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)。

對于磷酸鐵鋰電池，我(wo)們(men)預測：

1）2030 年，報(bao)廢鐵(tie)鋰電池將達到 31.33 萬噸；

2）隨著梯(ti)(ti)次利用逐年上升，預(yu)計(ji) 2030 年可梯(ti)(ti)次利用的鐵鋰電池達 109.93GWh， 共 25.06 萬噸(dun)；其余(yu) 6.27 萬噸(dun)進行(xing)拆解回收，可回收鋰元素 0.28 萬噸(dun)；

3）2027 年梯次利(li)用的(de)磷酸鐵鋰(li)電(dian)池將在 2030 年達到(dao)報廢標準，此時拆解回(hui)收 8.604 萬噸(dun)，可回(hui)收鋰(li)元素 0.379 萬噸(dun)。二(er)者總計可以(yi)回(hui)收鋰(li)元素 0.65 萬噸(dun)。

1.3.2、動力電池報廢及梯次利用市場空間敏感(gan)性預測

由于金屬價(jia)格變動(dong)(dong)對動(dong)(dong)力電池(chi)回(hui)(hui)收(shou)和(he)梯次(ci)利用經(jing)濟(ji)性、市場釋放(fang)和(he)產值空間有著 巨大影響，我們對未來三(san)元電池(chi)的金屬回(hui)(hui)收(shou)市場空間及(ji)鐵鋰(li)電池(chi)的回(hui)(hui)收(shou)與(yu)梯次(ci)利 用市場空間設計了(le)價(jia)格敏感性分析(xi)，并(bing)作出如下假設：