行研君說
導語
時至 2021 年 11 月，大陸新能源汽車年度累計産量已達 319.30 萬輛，累計銷量已達 298.95 萬輛，新能源汽車的産銷水準在 2015 年之後持續走高。
來源：東亞前海證券 作者：李子卓、丁俊波、高嘉麒
1.空間廣闊、電池回收行業景氣将至
1.1.動力電池退役潮來臨，電池回收空間廣闊
大陸新能源汽車自 2015 年起迅速放量。2015 年是大陸新能源汽車産銷 爆發元年，當年産量為 40.13 萬輛，同比 2014 年增長 291%，銷量為 33.11 萬輛，同比增長 342.9%，産銷的同比增速均較此前水準有顯著提高。時至 2021 年 11 月，大陸新能源汽車年度累計産量已達 319.30 萬輛，累計銷量已達 298.95 萬輛，新能源汽車的産銷水準在 2015 年之後持續走高。
新能源汽車産銷高增帶動動力電池裝車量走高，動力電池将在未來面臨較大退役規模。根據中國汽車動力電池産業創新聯盟的統計，近年來大陸動力電池的裝車輛水準呈現出了逐漸提升的趨勢，截至 2021 年 11 月，大陸的動力電池月度裝車量水準已達 20.82Gwh，創曆史新高。在動力電池裝車量持續上行的背景下，前期售出的新能源汽車将逐漸報廢，未來動力電池的退役量或将形成較大規模。
2021 年為動力電池退役初期，未來動力電池退役量規模将持續放量。根據此前大陸新能源汽車的銷量情況來進行測算，黎宇科在《車用動力電池回收利用經濟性研究》中提到新能源乘用車壽命在 4-6 年左右，若假設大陸動力電池的退役年限均為 5 年，則 2021 年的動力電池退役水準預期将為 25.2 萬噸，到 2030 年，大陸的動力電池退役水準預期将為 237.3 萬噸，9 年間 CAGR 約為 28.3%。
退役電池回收需求旺盛，而回收企業供給仍相對乏力，未來電池回收賽道将持續景氣。在新能源動力電池退役規模持續增長的預期下，目前電池回收行業中已相繼湧入多家企業，2020 年大陸的動力電池回收企業注冊量約為 2579 家，較 2019 年增長約 253.3%。但在上述的注冊企業中，多數 屬于中小企業，其中注冊資本在 100 萬以下的企業占比約為 25%，注冊資 本在 100-500 萬之間的企業占比約為 35%。另一方面，根據大陸工信部所 釋出的《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規範條件》，目前僅有 27 家符合大陸電池回收行業标準的企業。是以綜合來看，目前電池回收行 業中中小競争者較多，行業的供給水準相對有限。
1.2.循環利用前景廣闊、電池回收未來可期
退役動力電池的循環利用主要手段為梯次利用以及報廢回收。不同材料的動力電池在使用壽命上存在一定差異，如磷酸鐵锂電池的循環壽命較長，在同樣的循環次數下，其相對容量将顯著高于三元電池。是以，對于不同材質的動力電池目前有兩種回收處理方式，第一種為報廢拆解，即對使用壽命短的電池，直接對電池進行拆解處理，提取内部可回收金屬；第二種為梯次利用回收，即将剩餘容量較高的退役電池在低要求的電池領域進行二次使用。
1.2.1.梯次利用回收：技術不斷突破，未來空間廣闊
電池梯次利用流程較長，需涉及監測、打包重組等多個環節。由于不同應用場景下對梯次利用電池的要求不同，是以在廢舊電池的梯次利用過程中必須首先對每個單體電池的性能進行監測。但由于廢舊電池多以電池包的形式流向市場，導緻每次對單體電池的檢測都要先将電池進行拆解。在此情況下，目前退役電池的梯次利用流程涉及的步驟及技術也較為複雜。
梯次利用的退役電池目前主要被應用于儲能、電信基站、低速電動車等領域。在儲能領域中，目前大陸較為成功的項目有比克電池在 2019 年 8 月落地的電池整包梯次利用項目，這一項目将退役的磷酸鐵锂電池及三元 電池進行混合使用，在國内具有較為領先的示範意義；在基站電源方面， 退役的磷酸鐵锂電池在體積以及室外條件的使用效率方面均較普通鉛酸電 池更具優勢，中國鐵塔已于 2018 年開始對其旗下基站統一采購梯次利用電 池；在低速電動車方面，杭州鑼蔔科技以及國網浙江電力公司已率先将梯次利用電池應用到了電動三輪車以及電動自行車方面。
梯次利用技術可突破領域較多，未來空間廣闊。在電池的梯次利用過程中存在五項關鍵技術，包括健康狀态和殘值評估、快速分選、有效均衡、 應用場景分析以及再退役評估。對于目前而言，動力電池的梯次回收技術由于尚存一定技術限制，是以其經濟效益并不明顯，未來随着上述各項技術相繼取得突破，動力電池梯次利用回收的經濟性也将逐漸凸顯。
1.2.2.報廢拆解回收：2030 年或達千億規模
報廢拆解回收流程相對簡潔，為目前電池回收的主要技術手段。在動力電池的報廢回收過程中，其工業流程主要包括預放電、拆解、篩選、剝片、純化、在生産等流程，其過程較電池的梯次利用省去了檢測、修複、重組、認證等衆多過程。而由于報廢回收技術流程較為簡單，且梯次利用後的電池仍需通過報廢拆解進行處理，是以目前電池回收企業多從事拆解回收。
新能源汽車銷量将持續增長，為動力電池回收創造較大空間。國務院在《新能源汽車産業發展規劃（2021—2035 年）》提出，大陸新能源銷量 占比将在 2025 年達到汽車銷量的 20%，截止 2021 年 11 月，新能源汽車占比已達全部汽車銷量的 17.8%左右，是以我們對 2025 年的新能源汽車銷量占比進行了一定上調，若假設 2025 年大陸新能源汽車銷量可達全國汽車總銷量的 35%，則對應 2025 年的新能源汽車銷量為 916 萬輛，動力電池裝車量将達 300 萬噸以上。而随着大陸動力電池裝車量的持續上行，未來也将有更多的動力電池面臨退役。
以 5 年壽命推算，2030 年大陸動力電池退役總量将達 237.32 萬噸。假 設 2022-2025 年中大陸新能源乘用車的銷量在新能源汽車中的占比将保持 96%的比例不變，且乘用車中磷酸鐵锂電池的應用比例将在未來達到 65% 的水準，而商用車的動力電池選擇均為磷酸鐵锂。另一方面，大陸新能源 汽車的單車帶電量以及新能源動力電池的能量密度保持穩定的上行趨勢， 同時各類電池的使用壽命平均為 5 年。則對應 2030 年大陸退役的磷酸鐵锂動力電池規模将達 153.1 萬噸，退役三元電池規模将達 84.2 萬噸。
新能源材料價格持續上行，動力電池回收效益可期。根據侯兵等人在 《電動汽車動力電池回收模式研究》一文中的研究，新能源動力電池中還有衆多高價值金屬元素，如锂、钴、鎳等。随着未來動力電池回收技術的逐漸成熟，預期可回收的金屬比例将有進一步的提升。根據中研網資料，目前金屬钴與碳酸锂回收率可分别達到 95%和 85%，保守預期未來可回收比例可達 95%，且去除磷酸鐵锂電池的梯次利用影響，預期 2030 年全行業 可回收的磷酸鐵、碳酸锂、硫酸鎳、硫酸钴以及硫酸錳總品質将分别達到 103.9 萬噸、19.3 萬噸、69.9 萬噸、29.0 萬噸以及 15.4 萬噸。從各新能源材料的價格變動上看，近年來各類材料價格均呈現出了上行的趨勢，而其價格的上行也将使得動力電池回收更加有利可圖。
保守估計下，2030 年大陸動力電池回收行業總規模将達 1000 億元以 上。基于上述新能源各類材料的回收量以及其價格變動情況來看，過去幾 年新能源材料價格普遍上行，其中磷酸鐵、碳酸锂、硫酸钴近 4 年均價的 CAGR 分别為 8.7%、12.8%以及 7.6%，基于保守假設，若未來各類材料價格每年在 2021 年基礎上提升 2%，則對于 2030 年動力電池回收總規模将達 1074.3 億元。
1.3.資源回收效益較強，行業發展動力充足
廢舊電池含有多種金屬資源，回收利用具備經濟效益。從锂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， 如锂、钴、鎳等。在鎳氫電池中，鎳含量占比高達 35%；在三元電池中， 鎳、钴、錳、锂的占比分别約為 12%、5%、7%、1%。對于廢舊動力電池 的回收将實作對上述金屬材料的再利用，創造較高的回收收益。
澳礦存在大規模停産，未來锂礦供給情況或存限制。根據 UGSG 的數 據顯示，澳洲的七大锂礦礦山中有三座在 2020 年中處于停産狀态，分别為 Pilgangoora(AJM)、Mt Wodgina 以及 Bald Hill，涉及停産資源量達 3.3 億噸， 産能 112.5 萬噸。未來在新能源汽車持續放量的情況下，锂礦資源的供給或 将存在一定阻礙。
印尼鎳礦出口政策收緊，鎳供給亦存在不确定預期。自 2009 年印尼頒布《礦産和煤炭礦業法》以來，印尼政府不斷緊縮鎳礦出口，到 2020 年 1 月 1 日，所有品位鎳礦已正式被禁止出口，其政策收緊态勢影響了全球鎳 資源的供給情況，在未來三元電池高鎳化發展的趨勢下，鎳資源供需或将 持續偏緊。
資源品供給緊張催化锂鎳等金屬價格上行，電池回收有望實作較高經 濟效益。在目前新能源汽車産銷高增以及資源品供給相對緊張的帶動下， 锂鎳等金屬的價格均出現了不同程度的上行，截至 2021 年 12 月 21 日，我 國金屬锂（>99%全國）價格收報 119 萬元/噸，較去年同期上漲約 164.44%， 電解鎳市場均價約為 14.75 萬元/噸，較去年同期上漲約 15.09%。在目前锂鎳價格持續上行的背景下，電池回收所得到的金屬或将實作較高的經濟效益，同時也将改善目前金屬供給偏緊的局面。
1.4.獲政策大力支援，電池回收蓄勢待發
廢舊動力電池中包含衆多重金屬物質，對環境影響較為嚴重。锂離子 電池所包含的主要污染物為其正極材料及電解液，其中在正極材料中，三元正極中的钴元素為有毒物質，同時鎳、錳等金屬元素也會對土壤造成污染；在電解液中，目前常用的電解液六氟磷酸锂在遇水後會産生氯化氫物質，造成環境污染，且有機溶劑中的 DMC 也對環境有害。是以對于退役電池如果不做回收處理則将引發較為嚴重的環境問題，這一情況也将倒逼國家或相關企業對電池回收予以重視。
近年來大陸頻繁出台相關政策，助力動力電池回收利用。自 2012 年以 來，大陸相繼出台多項動力電池回收相關的重要法律法規，其中較為關鍵 的有 2018 年工信部等部門所釋出的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，在這一法案中，大陸政府對于動力電池回收的生産責任制進行了明确的要求，提出汽車生産企業承擔動力蓄電池回收的主體責任。同年，工信部、科技部等七部門聯合印發《關于做好新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工作的通知》，要求加強與試點地區和企業的經驗交流及合作，促進形成跨區域、跨行業的協作機制，動力電池回收項目推廣開始。2020 年，工信部釋出《2020 年工作節能與綜合利用工作要點》，要求深入開展試點工作，加快探索推廣技術經濟性強、環境友好的回收利用市場化模式，培育一批動力蓄電池回收利用骨幹企業。未來行業内各領先企業或将持續受到政策的助力。
2.工藝成熟、三大工藝齊頭并進
退役電池的主流回收方法有實體回收，濕法回收以及熱法回收。實體回收是使用精細拆解及材料修複等技術進行回收，可以全自動無污染拆解，經濟性較好。濕法回收主要包括化學沉澱、溶劑萃取以及離子交換等三種方法，其反應速度較慢且工藝較為複雜，但由于此法對裝置等要求較低，且産品純度較高，是以此法為目前主流的電池回收工藝。熱法回收主要包括機械分選法和高溫熱解法，是直接實作各類電池材料或者有價金屬回收的方法，其工藝較為簡單，但存在回收率低、能耗較高及污染等問題。
2.1.實體回收經濟性較高
實體回收工藝分為自動化拆解和回收再制造兩個環節。其中自動化拆解是将廢舊锂離子電池通過放電、拆解得到的電池内部成分進行銷售或回收處理。而拆解得到的電池芯包經過精細粉碎和分類等一系列手段，得到正極粉和負極粉等有價值的産物。回收再制造是通過将自動化分解中有價值的産物通過成分調整、材料修複等工藝進行電池再制造。
三元電池的實體回收工藝具有較高收益。根據《動力電池梯次利用場景與回收技術經濟性研究》中的調研結果及測算，在實體回收技術下，廢舊三元電池以及磷酸鐵锂電池的回收與拆解成本為平均 13264 元/噸以及 8364 元/噸；收益分别為 16728 元/噸以及 7703 元/噸。基于該組資料，實體 法的回收收益将達到全部三種工藝技術的最高水準。另一方面，本組資料 相對較為久遠，随着近年來新能源金屬價格價格的普遍上行，目前三元電 池的回收收益将進一步提高，而磷酸鐵锂電池方面，随着技術的進步以及 磷酸鐵锂價格的上行，其回收利用的收益空間也将逐漸打開。
2.2.濕法回收應用範圍最廣
濕法回收技術主要指采用酸堿溶液對電極材料中的固态金屬物質進行提取。在濕法回收流程中，首先将廢舊锂離子電池進行分選分類、去殼後溶于酸堿溶液中，再從溶液中萃取出有價值的金屬元素，最後通過離子交換法和電沉積等手段提取出硫酸钴和碳酸锂等有價值的金屬。
濕法回收技術優劣勢明顯，為大陸主要動力電池回收工藝。從濕法回收技術的優勢來看，該工藝相對更為成熟，且對于電池中的金屬物質回收效率較高；劣勢方面，濕法回收流程相對較長，且在回收過程中涉及鹽酸等腐蝕性溶劑的運用，是以在污染治理方面存在較高成本。由于目前大陸電池回收行業尚不甚規範，行業内中小産能較多，是以在行業的污染治理方面尚未有較為嚴格的管控措施，濕法回收技術已憑借其工藝簡單的優勢成為了目前大陸動力電池回收的主流技術。
2.3.熱法回收工藝相對簡單
熱法回收工藝主要通過高溫手段從廢舊電池中對金屬及其化合物進行提取。通過高溫焚燒，廢舊動力電池中的有機粘結劑可被轉化為氣體形式進行去除，而電池中的金屬及各類化合物則将在高溫環境下發生氧化還原反應，并在随後通過冷凝的方式被逐漸分類。最終經高溫焚燒後的廢電池渣則将進一步通過磁選等方式進一步提純。
熱法回收的預處理過程主要分為高溫及低溫兩種形式。高溫焙燒可将電池中的各類金屬氧化物還原為單質金屬或合金，便于後續的分離處理。而低溫焙燒主要用于對電池中的各類有機物進行處理，通過低溫焙燒，電極中的氧化物将發生氧化還原反應而被去除。
熱法回收工藝回收工藝簡單，适合大規模處理。從熱法回收的優勢上來看，熱法回收的工藝流程較短且操作相對簡單，同時适合對大規模的廢舊電池進行處理，是以該工藝也受到了市場廣泛的研究。但從缺點上看，熱法回收工藝在大規模處理廢舊電池時易排放出一定的有害氣體，在回收是需要配套相應的尾氣回收裝置。此外，熱法回收技術也在電力消耗方面存在一定要求。
3.模式清晰、行業聯盟或是最優路徑
大陸廢舊動力電池回收模式尚處探索初期，未來或存三種商業模式。以電動汽車消費者為起點，實作重度廢舊電池的回收利用的途徑主要有三種。第一種模式是動力電池企業通過已有的經銷銷售以及服務網絡管道進行回收；第二種模式是由行業内的電池生産商及電動汽車生産商或電池租賃公司組成行業聯盟，共同負責電池的回收；第三種是交由第三方回收企業進行回收。
動力電池生産企業是電池回收的重要責任方之一，但以其為主體的回收模式存在規模限制。以動力電池生産商為主導的商業模式擁有較為多元的電池回收管道，動力電池的生産商可依靠電動汽車經銷商所建構的管道進行電池回收，同時電池生産商也可與汽車拆解企業以及電池租賃公司合作完成電池回收。在這一模式中，由于各電池廠商所産産品的技術規格各有不同，在此模式下行業的運作效率也或将存在一定的阻礙，難以形成規模效應。
第三方回收回收模式為目前的主流回收模式，但其發展存在管道限制。随着新能源動力電池退役潮的逐漸啟動，目前已有越來越多的專業電池回 收企業注冊成立。由于第三方企業專司電池回收業務，其回收的專業性或 比電池或者汽車生産企業更強，但由于第三方回收企業在行業初期缺少專 業、高效的電池回收管道，是以該商業模式未來行業競争或将更加激烈，未來或将有多數第三方回收企業被行業淘汰。
行業聯盟回收模式下各企業可實作優勢互補。行業聯盟是指将動力電池生産企業、新能源汽車生産企業、第三方動力電池回收利用企業等有重要主體聯合起來，形成一個統一的回收組織。在這一聯盟中，動力電池生産企業可提供電池并為新電池提供銷路，汽車廠商可為廢舊電池提供回收管道，第三方回收企業則通過自身技術優勢實作動力電池的高效回收。在各方優勢的互補互足下，行業聯盟電池回收模式或将成為未來動力電池回收行業的主要商業模式。
三種行業模式各有所長，行業聯盟或将成為未來主要的商業模式。從 三種商業模式的對比情況來看，行業聯盟模式在動力電池的回收方面将擁有顯著優勢，同時在經營風險方面也可通過合作承擔的方式來對風險進行分散。盡管在此模式的發展初期可能存在一定的溝通阻礙，但随着相關資訊基礎建設的逐漸完善，未來這一商業模式或将成為最為高效的模式之一。
——END——
【行研君
精選報告
】
搜尋微信小程式："報告搜一搜"；免費下載下傳各行業研究報告pdf和word、可視資料、學習資料。提供研究報告、市場研究報告、行業報告、行業研究報告、調研報告、市場調查報告...
點選這裡搜尋關鍵字下載下傳報告