电动车报废年限接近、退役高峰来临
新能源汽车产销高增带动动力电池装机量走高。根据中国汽车动力电池产业创新联盟
的统计,近年来我国动力电池的装机量水平呈现出了明显的上升趋势。2013-2021 年,我
国动力电池装机量从 0.8 GWh 上升至 154.5GWh,CAGR 为 93.1%;2022 年 1 月,我国
动力电池产量共计 29.7GWh,同比上升 146.2%,装机量共计 16.2GWh,同比上升 86.9%。
在新能源汽车产销量高增长的背景下,动力电池装机量持续走高。
新能源汽车逐步报废,动力电池退役高峰来临。中国新能源汽车于 2013 年开始大规
模推广应用,并于 2014 年进入爆发式增长阶段,而我国运营类新能源汽车动力电池的报
废年限为 3 至 5 年,私人乘用车的动力电池报废周期为 5 至 8 年。我们假设前期以商用车
应用为主的磷酸铁锂使用年限为 4 年,叠加 2 年的梯次利用,之后可进入报废环节;假设
三元电池使用 5-6 年后直接进入报废环节,因此判断 2021 年前后动力电池是退役的高峰。
此外,由于 2021 年动力电池装机量激增,预计将导致 2027 年前后电池报废量快速提升。
废旧动力电池存在较大环境风险,推动电池回收的发展
废旧动力电池对环境和人体健康具有潜在威胁,需有效回收处理。电池正极材料中的
重金属能够升高环境的 PH 值,处理不当也会产生有毒气体。此外,动力电池中含有的多
种金属、电解液会危害人体健康,如钴元素可能导致人体出现胃肠功能紊乱、耳聋、心肌
缺血等症状。有效的应对措施是对废旧动力电池加以回收处理,这将推动电池回收行业的
健康发展。
表 1:废旧动力电池对环境和人体健康的影响
退役动力电池具有资源属性,回收价值较高
动力电池材料需求旺盛,供给紧张催化钴、锂、镍等金属价格上涨。在目前新能源汽
车产销高增及资源供给相对紧张的带动下,钴、锂、镍等金属的价格均出现了不同程度的
上行,截至 2022 年 2 月 23 日,我国金属锂(≥99%工业级、电池级)价格收报 245 万
元/吨,较去年同期上涨约 367%;截至 2022 年 2 月 17 日,电解钴(≥99.8%)市场均价
约为 53.35 万元/吨,较去年同期上涨约 87%;截至 2022 年 2 月 21 日,碳酸锂(
99.5%
电池级)市场均价约为 44.8 万元/吨,氢氧化锂(
56.5%)市场均价约为 38.45 万元/吨。
在目前锂钴镍价格持续上行的背景下,电池回收所得到的金属将实现较高的经济效益。
政策红利期有望带来行业规模爆发,企业加速入局
国家多部门密集出台相关政策,助推行业发展。2012 年开始,国务院制定《节能与
新能源汽车产业发展规划》,提出要制定动力电池回收利用管理办法,之后工信部、商务
部等多部委均发布了相关政策。2021 年 10 月,工信部表示将加快推进动力电池回收利用
立法,完善监管措施等,从法规、政策、技术、标准、产业等方面,加快推动新能源汽车
动力电池回收利用。政策红利期将推动动力电池回收行业规范化发展。
表 2:电池回收及梯级利用相关政策
锂电池回收行业空间巨大
假设:1)三元电池使用 5 年后进入报废期,磷酸铁锂电池为 4 年正常使用加 2 年梯
次利用;2)电池生产企业每年废料占当年电池装机量的 5%;3)镍钴锰的电池回收率为
98%,锂的回收率为 85%。我们根据回收后生成的金属盐(包括碳酸锂、硫酸镍钴锰等)
的价格,测算 2027 年全球锂电池回收行业空间市场超 1500 亿元。
行业空间大吸引众多企业纷纷入局,具有资质的企业有望增加。在巨大市场空间的吸
引及国家“十四五”循环经济发展目标等的引领下,众多企业加速布局动力电池回收及梯
次利用业务:2020 年动力电池回收企业注册量为 2579 家,同比高增 253.3%。但目前符
合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》的企业只有 45 家,未来随着行
业规范化增强,具有资质的企业数量有望增加。回收工艺较成熟,商业模式多样
湿法回收技术成熟,已大规模应用
锂电池的回收处理过程主要包括预处理和后续处理两个阶段。预处理包括:1)分类、
放电、拆解和粉碎,通过不同方式放电后,除去电池的外包装,去除金属钢壳得到里面的
电芯;2)活性物质与集流体的分离;3)集流体及电解液的回收和再利用。后续处理是对
正极材料中的高价值金属进行回收,并生成金属盐进行销售,如将镍、钴、锰、锂回收并
生产为硫酸镍/钴/锰、碳酸锂等。正极材料回收处理技术也可分成物理回收、湿法回收、热法回收及生物浸出法,各有
优劣。物理回收是使用精细拆解及材料修复等技术进行回收,可全自动无污染拆解,经济
性较好。湿法回收反应速度较慢且工艺较为复杂,但对设备等要求较低且产品纯度较高,
为目前主流工艺。热法回收工艺较为简单,但回收率低、能耗较高、有污染。生物回收利
用微生物浸出,污染小、能耗低、微生物可重复利用,但微生物菌类培育困难,浸出环境
要求高,尚处于起步阶段。回收电池负极材料石墨可应用于制备导电石墨和废水处理领域。目前石墨仍然是商业动
力电池中使用最广泛的负极材料,废旧石墨含有金属元素、有机物粘结剂等杂质,可对废旧
石墨进行净化处理,从中回收高附加值产品。商业模式多样,回收来源是核心
回收渠道是电池回收的关键。电池回收渠道包括整车厂、电池厂、汽车拆解企业、梯
次利用商、贸易商等,回收渠道种类多,且废旧电池配方、形状各异,如何建立稳定的电
池回收渠道至关重要。现阶段 3C 电池报废较多,预计未来动力和储能电池将是主要来源,
电池回收企业应与整车厂、电池厂、汽车后市场服务商、互联网 动力电池企业回收模式主要是以电池厂为主导进行展开。动力电池厂商除了生产动力
电池外,正在加大电池回收的职责。电池厂商通过收购、合作或成立合资企业等方式布局
电池回收业务,提高上游原料采购的议价能力,降低电池材料成本。动力电池企业回收模
式的代表企业是宁德时代,通过收购邦普的方式布局电池回收领域,一定程度上也降低了
电池材料成本。
碳中和产业协同联盟回收模式是通过联盟内各成员企业的经销服务网络回收,再由电池处理企业
进行回收再利用的商业模式。单个企业在实际回收过程中会遇到许多困难,例如回收电池
数量不够或是回收渠道较少等。为解决此类问题,部分汽车制造商以联盟形式构建回收系统,回收
旗下销售的退役动力电池。该模式的代表企业为北汽新能源,专注于退役电池的
旗下销售的退役动力电池。该模式的代表企业为北汽新能源,专注于退役电池的
梯次利用,实现新能源汽车、动力电池、太阳能发电的能源储存等深度融合,进而实现动
力电池价值的最大化利用。