技術(shù)與市場(chǎng)：鋰電池回收

鋰電回收：最值得期待的鋰電產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)

新能源汽車銷量爆發(fā)增長(zhǎng)，回收市場(chǎng)蓄勢(shì)待發(fā)

自2013年消費(fèi)者購(gòu)車補(bǔ)貼政策正式啟動(dòng)，新能源汽車迎來(lái)爆發(fā)增長(zhǎng)。2022年，我國(guó)新能源汽車銷量達(dá)到688.4萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)96.9%，市場(chǎng)滲透率達(dá)到25.6%。下游高增的需求帶動(dòng)動(dòng)力電池裝機(jī)量迅速攀升，按照早期動(dòng)力電池平均5-6年的報(bào)廢周期，目前正迎來(lái)動(dòng)力電池的退役熱潮。此外，動(dòng)力電池回收具備環(huán)保利好及經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)前鋰電產(chǎn)業(yè)鏈最值得期待的新環(huán)節(jié)，鋰電回收市場(chǎng)蓄勢(shì)待發(fā)。

經(jīng)濟(jì)角度：金屬資源短缺，退役電池將成為優(yōu)質(zhì)城市礦山

鋰資源短缺：截至2020年底，中國(guó)鋰礦儲(chǔ)量在全球占比為6.31%，其中83%以上是鹽湖鋰礦，主要分布在青藏高原地區(qū)，由于自然環(huán)境條件惡劣，開(kāi)采難度大，便于開(kāi)采的鋰礦資源全球占比只有1%左右，十分依賴海外進(jìn)口鋰資源。

鈷資源短缺：目前全球鈷資源基本形成了以“非洲采礦”為基點(diǎn)，以“中國(guó)冶煉”為主導(dǎo)，以“中、歐、美、日、韓消費(fèi)"為歸宿的產(chǎn)供銷格局；中國(guó)穩(wěn)居鈷消費(fèi)量第一，對(duì)外依存度超95%；中國(guó)鈷礦儲(chǔ)量在全球占比1.95%，其中剛果（金）全球占比44.46%，排世界第一位。剛果（金）地處非洲，政局動(dòng)蕩，因此中國(guó)從其進(jìn)口鈷礦有嚴(yán)重的不確定性。

鎳資源短缺：中國(guó)鎳礦儲(chǔ)量在全球占比4.39%，行業(yè)CR3為54.18%，集中度較高。目前中國(guó)一半以上鎳礦資源已經(jīng)得到開(kāi)發(fā)，但采用的深井開(kāi)采技術(shù)，導(dǎo)致采礦場(chǎng)地壓顯現(xiàn)，圍巖變形，誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，其環(huán)保問(wèn)題不容小覷。

廢舊動(dòng)力電池金屬含量豐富，是優(yōu)質(zhì)的城市礦山資源。上游金屬資源供給難以匹配下游高增的需求，導(dǎo)致價(jià)格一路高企，在鋰、鈷、鎳等金屬短缺的情況下，動(dòng)力電池回收將提供新的供應(yīng)渠道。以三元系材料為例，每回收100g三元?jiǎng)恿﹄姵?，可以回?2g鎳、5g鈷、1.2g鋰、7g錳，而其他類型的動(dòng)力電池也可回收數(shù)量不等的鎳、鈷、鋰、錳等金屬，廢舊電池有色金屬的含量遠(yuǎn)高于原生礦，因此廢舊動(dòng)力電池的回收價(jià)值巨大。

環(huán)保趨勢(shì)：預(yù)防污染勢(shì)在必行

磷酸鐵鋰電池中含有的六氟磷酸鋰、有機(jī)碳酸酯等化學(xué)物質(zhì)都已列入我國(guó)危險(xiǎn)廢棄物名錄。其中六氟磷酸鋰具有強(qiáng)烈的腐蝕性，產(chǎn)生的有毒氣體氟化氫，人體在吸入后，會(huì)強(qiáng)烈刺激上呼吸道。另外有機(jī)溶劑會(huì)對(duì)大氣、水體、土壤造成嚴(yán)重污染；銅等重金屬最終也會(huì)通過(guò)生物鏈傳遞危害人類健康；而磷元素一旦進(jìn)入湖泊等水體，極易造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，危害生存環(huán)境。

三元鋰電池對(duì)環(huán)境的危害大于磷酸鐵鋰電池。其電極材料中包含有鎳、鈷、錳、氟等物質(zhì)，如果這些物質(zhì)得不到科學(xué)處置，會(huì)對(duì)土壤、水體造成長(zhǎng)達(dá)50年的污染，而負(fù)極材料中包含的碳和石墨也會(huì)對(duì)空氣造成粉塵污染。

鋰電回收市場(chǎng)規(guī)模及經(jīng)濟(jì)性測(cè)算

2030年鋰電回收市場(chǎng)近1700億

目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池回收主要有三個(gè)來(lái)源：正極制造環(huán)節(jié)廢片、電池制造環(huán)節(jié)廢料、退役動(dòng)力電池回收。

測(cè)算思路：依據(jù)三元電池向高鎳化轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)，其高鎳化類型的三元電池占比逐步增高，給予三元各類型不同占比，因此我們得到2022-2030年三元電池分類型裝機(jī)量（GWh），預(yù)估2030年三元裝機(jī)量將達(dá)到521GWh；依據(jù)鐵鋰電池在動(dòng)力領(lǐng)域及儲(chǔ)能領(lǐng)域未來(lái)有放量的趨勢(shì)，預(yù)估2030年鐵鋰裝機(jī)量將達(dá)到794GWh。

假設(shè)三元?jiǎng)恿﹄姵貓?bào)廢時(shí)間為5年，磷酸鐵鋰由于更適合梯次利用，因此我們按照磷酸鐵鋰7年報(bào)廢進(jìn)行測(cè)算，根據(jù)我們的測(cè)算，預(yù)計(jì)2030年退役電池量將達(dá)437GWh；我們按照碳酸鋰、硫酸鎳、硫酸鈷回收率分別為90%、98%、98%來(lái)進(jìn)行測(cè)算，掌握核心技術(shù)的公司可1:1回收磷酸鐵，因此我們預(yù)計(jì)2030年可回收碳酸鋰23萬(wàn)噸，磷酸鐵39萬(wàn)噸，硫酸鎳346萬(wàn)噸，硫酸鈷27萬(wàn)噸。

根據(jù)上游材料產(chǎn)能釋放的預(yù)期，我們認(rèn)為中長(zhǎng)期看碳酸鋰、磷酸鐵、硫酸鎳、硫酸鈷市場(chǎng)價(jià)格有回落的趨勢(shì)，因此我們給予金屬鹽遠(yuǎn)期價(jià)格分別為：碳酸鋰20萬(wàn)元/噸、磷酸鐵1萬(wàn)元/噸、硫酸鎳3萬(wàn)元/噸、硫酸鈷6萬(wàn)元/噸。我們測(cè)算2030年回收市場(chǎng)價(jià)值達(dá)1695億元。

自2021年以來(lái)，隨著碳酸鋰價(jià)格提升，磷酸鐵鋰電池回收盈利性凸顯，我們搭建鐵鋰正極片/黑粉回收模型（成本端、收入端、盈利端）來(lái)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性測(cè)算。

原材料成本：主要由碳酸鋰市場(chǎng)價(jià)格折價(jià)來(lái)進(jìn)行定價(jià)，假設(shè)碳酸鋰價(jià)格為20萬(wàn)元/噸，折扣系數(shù)為60%。

制造成本：碳酸鋰單位制造成本為5萬(wàn)元/噸，掌握核心技術(shù)的回收企業(yè)可1：1回收磷酸鐵，單位制造成本為0.6萬(wàn)元/噸。

收入端：?jiǎn)螄嶈F鋰正極片/黑粉碳酸鋰含量為0.2噸，可回收1噸磷酸鐵，其中碳酸鋰回收率為90%。

盈利端：基于以上假設(shè)，在碳酸鋰20萬(wàn)元/噸，折價(jià)率60%的情況下，單噸鐵鋰正極片/黑粉回收的毛利為0.4萬(wàn)元，單噸碳酸鋰對(duì)應(yīng)的毛利為2.22萬(wàn)元。

根據(jù)敏感性分析，當(dāng)折扣率為60%的時(shí)候，碳酸鋰價(jià)格每增加5萬(wàn)元/噸，回收鐵鋰正極片/黑粉毛利增加0.3萬(wàn)元/噸，回收碳酸鋰毛利增加1.7萬(wàn)元/噸。當(dāng)碳酸鋰價(jià)格在10萬(wàn)元/噸以上，鐵鋰回收仍將具有經(jīng)濟(jì)性。

過(guò)去三元電池回收主要是以鈷、鎳金屬含量，乘以金屬價(jià)格及一定的折扣系數(shù)，并未考慮碳酸鋰回收價(jià)值，自2021年以來(lái)碳酸鋰價(jià)格飆漲，因此市場(chǎng)在采用之前的定價(jià)模式時(shí)，折價(jià)率超過(guò)了100%。

原材料成本：我們主要考慮鈷鎳價(jià)格及折扣率，我們假設(shè)鈷、鎳價(jià)格分別為40萬(wàn)元/金屬噸，20萬(wàn)元/噸，折扣率為130%。

制造成本：碳酸鋰單位制造成本5萬(wàn)元/噸，鈷鎳錳制造成本4萬(wàn)元/噸。

收入端：我們價(jià)格碳酸鋰回收率90%，硫酸鈷、硫酸鎳回收率為98%。碳酸鋰價(jià)格20萬(wàn)元/噸，硫酸鈷價(jià)格為6萬(wàn)元/噸，硫酸鎳價(jià)格為3萬(wàn)元/噸。

盈利端：基于以上假設(shè)，單噸三元正極片/黑粉回收毛利為0.79萬(wàn)元/噸，回收單噸碳酸鋰對(duì)應(yīng)毛利為4.87萬(wàn)元/噸。

根據(jù)敏感性分析，碳酸鋰價(jià)格下跌在一定程度上影響三元回收毛利，當(dāng)碳酸鋰價(jià)格在10萬(wàn)元/噸以上，鈷鎳折扣率在120%以下仍將具備回收價(jià)值。

渠道布局+工藝進(jìn)步可助力企業(yè)突圍

回收市場(chǎng)現(xiàn)狀：白名單企業(yè)稀缺，多為梯次利用

白名單企業(yè)稀缺，多為梯次利用。截至目前，工信部累計(jì)公布三批廢舊動(dòng)力電池回收企業(yè)白名單，共計(jì)47家，表明真正通過(guò)國(guó)家認(rèn)證的企業(yè)數(shù)量較少，參與方主要可以分為五類，整車企業(yè)、電池企業(yè)、材料企業(yè)、金屬資源企業(yè)以及第三方企業(yè)。由于磷酸鐵鋰電池適合先梯次后再生利用，三元電池適合再生利用，未來(lái)不排除電池回收企業(yè)間聯(lián)合回收行為。

回收市場(chǎng)現(xiàn)狀：格局不穩(wěn)定，新進(jìn)入者眾多

新能源汽車政策向?qū)В囯娀厥掌髽I(yè)數(shù)量激增。截至2022年4月5日的數(shù)據(jù)，注冊(cè)“電池回收”的企業(yè)有22522家（排除停業(yè)等異常情況的企業(yè)），其中企業(yè)數(shù)量前十的省份依次為：廣東、江蘇、山東、河南、安徽、廣西、浙江、四川、陜西、湖北，它們的整體占比為66.4%，接近2/3，集中度高，且其中有8個(gè)省份的城市有出現(xiàn)在2009年開(kāi)始推行的“十城千輛”工程名單中，國(guó)家政策對(duì)于新能源車的推廣起到重大宣導(dǎo)作用的同時(shí)，促成了鋰電回收企業(yè)的興起與壯大。

回收市場(chǎng)現(xiàn)狀：網(wǎng)絡(luò)體系不完善，缺乏長(zhǎng)效監(jiān)管

我國(guó)退役動(dòng)力電池回收狀況面臨較大問(wèn)題。

回收網(wǎng)絡(luò)體系不完善：按照產(chǎn)品全生命周期原則，動(dòng)力電池回收利用涉及動(dòng)力電池生產(chǎn)商、電動(dòng)汽車生產(chǎn)商、電池租賃公司、消費(fèi)者、行業(yè)回收聯(lián)盟、第三方回收組織等多個(gè)責(zé)任主體。主體之間職責(zé)不清，回收網(wǎng)絡(luò)有待梳理和完善。

安全環(huán)保隱患突出：與消費(fèi)類鋰離子電池相比，車用動(dòng)力電池具有體積大、電壓高、污染因素多等特點(diǎn)，退役后的動(dòng)力電池在回收過(guò)程存在觸電和燃爆危險(xiǎn)，應(yīng)當(dāng)由專業(yè)人員進(jìn)行絕緣處理和包裝暫存，再通過(guò)回收網(wǎng)絡(luò)體系流入回收利用市場(chǎng)。

缺乏長(zhǎng)效監(jiān)管，劣幣驅(qū)逐良幣：市場(chǎng)存在大量作坊式回收拆解企業(yè)，將退役后的動(dòng)力電池經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的拆解、重組，就銷售到應(yīng)用市場(chǎng)，或暴力提煉電池中的有價(jià)金屬元素以謀取利益。利用其自身成本優(yōu)勢(shì)大量高價(jià)回收退役廢舊動(dòng)力電池，導(dǎo)致大量電池流入到作坊式企業(yè)，而正規(guī)回收企業(yè)則很難回收到電池。

借鑒：參考海外回收體系完善渠道布局

回收渠道是電池回收的關(guān)鍵。電池回收渠道涵蓋整車廠、電池廠、汽車拆解企業(yè)動(dòng)力電池生產(chǎn)商、梯次利用貿(mào)易商等，如何建立穩(wěn)定的回收渠道至關(guān)重要。電動(dòng)汽車生產(chǎn)商和電池租賃公司是動(dòng)力電池銷售流程中的主體企業(yè)，從歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的電池回收經(jīng)驗(yàn)可以看出，在建立廢舊電池的回收體系時(shí)，動(dòng)力電池生產(chǎn)商承擔(dān)電池回收的主要責(zé)任，在回收動(dòng)力電池的過(guò)程中，電動(dòng)汽車生產(chǎn)商和電池租賃公司要配合動(dòng)力電池生產(chǎn)商的回收活動(dòng)。消費(fèi)者可以將廢舊動(dòng)力電池交回電動(dòng)汽車或電池租賃公司的經(jīng)銷服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，由其在收集后運(yùn)回動(dòng)力電池生產(chǎn)商。

動(dòng)力電池生產(chǎn)商回收模式：動(dòng)力電池生產(chǎn)商利用電動(dòng)汽車生產(chǎn)商的銷售網(wǎng)絡(luò)，以逆向物流的方式回收廢舊電池。消費(fèi)者將報(bào)廢的電池交回附近的電動(dòng)汽車銷售服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，依據(jù)電池生產(chǎn)商和電動(dòng)汽車生產(chǎn)商的合作協(xié)議，電動(dòng)汽車生產(chǎn)商以協(xié)議價(jià)格轉(zhuǎn)運(yùn)給電池生產(chǎn)企業(yè)，由其進(jìn)行專業(yè)化的回收處理，電池生產(chǎn)商可以繼續(xù)利用回收的金屬材料。

行業(yè)聯(lián)盟回收模式：由行業(yè)內(nèi)的動(dòng)力電池生產(chǎn)商、電動(dòng)汽車生產(chǎn)商或電池租賃公司組成，并共同出資設(shè)立專門回收組織，負(fù)責(zé)動(dòng)力電池的回收。可建立專業(yè)的電池回收處理中心，負(fù)責(zé)對(duì)其回收的廢舊動(dòng)力電池進(jìn)行回收再利用。

第三方回收模式：動(dòng)力電池生產(chǎn)商，把回收業(yè)務(wù)委托給第三方企業(yè)進(jìn)行經(jīng)營(yíng)，只需向其繳納一定的服務(wù)費(fèi)用即可。

回收工藝：濕法優(yōu)勢(shì)明顯，為目前主流

目前，動(dòng)力鋰電池的回收工藝按照過(guò)程劃分可以分為預(yù)處理、二次處理和深度處理三個(gè)過(guò)程。

因?yàn)閺U舊電池在回收的過(guò)程之中仍然存有部分電量，所以要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，主要是進(jìn)行深度放電、破碎和物理分選；二次處理是為了是正負(fù)極活性材料與基地發(fā)生分離，主要通過(guò)熱處理法，有機(jī)溶劑溶解法，堿液溶解法以及電解法來(lái)實(shí)現(xiàn)。深度處理是處理過(guò)程的關(guān)鍵,主要包括浸出和分離提純兩個(gè)過(guò)程,對(duì)有價(jià)值的金屬材料進(jìn)行提取。

干法回收，其主要是指不通過(guò)溶液等介質(zhì)，主要通過(guò)物理分選和高溫?zé)崽幚韺?shí)現(xiàn)金屬的回收；濕法回收，處理經(jīng)預(yù)處理后所得的電極活性等材料，利用合適的化學(xué)試劑對(duì)材料中的有價(jià)金屬進(jìn)行浸出浸取，然后再進(jìn)行分離，產(chǎn)出高品位的有價(jià)金屬所對(duì)應(yīng)的鹽或氧化物等；生物回收，指利用微生物菌類的代謝過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。濕法工藝是目前回收廢舊鋰電池較為成熟的技術(shù),也是工業(yè)化應(yīng)用最多的回收方式。

回收工藝：濕法優(yōu)勢(shì)明顯，為目前主流

火法（干法）回收：操作簡(jiǎn)單，耗能高，產(chǎn)生有價(jià)成分損失，且產(chǎn)生有毒氣體；

濕法回收：回收率高，雜質(zhì)較少，工藝較為復(fù)雜，廢水排放量較大；

生物回收：回收周期較長(zhǎng)，生物浸出法處理效果差，且菌群培養(yǎng)困難

目前在國(guó)內(nèi)只有濕法回收工藝得到工業(yè)化廣泛應(yīng)用，而火法回收目前主要應(yīng)用于海外。

審核編輯 ：李倩