动力锂电池回收行业深度研究报告

一、废旧锂电池的资源性和对环境的危害性逐步得到重视

动力锂电池的需求量和报废量不断增长

2015 年中国锂电池总产量 47.13Gwh其中动力电池产量 16.9Gwh占比 36.07%消费锂电池产量 23.69Gwh占比 50.26%储能锂电池产量1.73Gwh占比 3.67%我们测算到 2020 年动力锂电池的需求量将达到125Gwh报废量将达32.2Gwh约 50 万吨到 2023 年报废量将达到101Gwh约116万吨规模庞大的动力锂电市场伴生的将是锂电池回收和下游梯次利用的行业机遇发展锂电池回收和梯次利用在避免资源浪费和环境污染的同时也将产生可观的经济效益和投资机会2016 年上半年中国新能源汽车产销分别达到 17.7 万辆和 17 万辆依旧是全球最大的新能源车市场1-2 月受春节和政策因素影响而产销较低随着政策调整推进上半年的 3-6 月新能源车逐步实现恢复性增长6 月冲刺到 3.5 万台水平下半年的 7-8 月新能源车处于 3 万台左右的位稳定状态等待进一步的增长动力据中汽协会统计8 月新能源汽车生产 21303 辆销售 18054 辆同比分别增长 2.9 倍和 3.5 倍其中纯电动汽车产销分别完成 13121 辆和12085 辆同比增长 3.8 倍和 6.1 倍插电式混合动力汽车产销分别完成 8182 辆和 5969辆同比分别增长 2 倍和 1.6 倍

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根据工信部的相关政策规定纯电动乘用车补助标准在综合考虑规模效应技术进步等因素后逐年退坡此外在 16 年上半年政府加大查骗补力度之后考虑对于政策进行调整和修改国家将对补贴政策进行多方面的改善研究建立动态调整机制调整产品结构提升补贴产品的先进性水平政府查骗补的力度增大有助于规范行业发展提升企业自主技术研发和产业升级的动力也有助于防止行业产能过度扩张完善新能源车行业发展的政策和制度环境动力锂电池回收行业深度研究报告

新能源汽车行业目前和未来 3~5 年仍将处于高速发展的阶段政策转型和产业结构调整都是使得产业发展更加健康完善的必经之路随着电动汽车技术的不断升级和产业集中度的不断提高未来行业仍将经历较快发展通过综合考虑补贴因素变化充换电设施数量油电价差和电动产品性能等方面的因素我们建立如图表 4 的预测动力锂电池回收行业深度研究报告

动力电池的需求量和报废量不仅与新能源车新增产量密切相关还与不同车型的占比电池技术路线的转移趋势不同动力电池的使用寿命及不同电动车型的报废年限等有关目前行业内的平均标准如下可以作为预测动力电池需求量和报废量的假设条件不同动力电池的平均质量分别为插电式乘用车 275kg插电式商用车 235kg纯电动乘用车 550kg纯电动商用车 1900kg根据公路部门统计轿车轻型车年平均行驶里程为 5 万 km中型车为 4 万 km重型车为 3 万 km在同样的行驶条件下纯电动乘用车动力电池的使用寿命约为 4-6 年而纯电动商用车日行驶次数多行驶里程长充电较为频繁其动力电池的使用寿命约为 2-3 年目前我国私人乘用车平均报废年限在 12-15 年商用车强制报废年限为 10 年电动汽车在其寿命周期内至少更换 2次动力电池而且由于不确定性因素意外事故人为原因等),动力电池的寿命周期会不断变化动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告

根据我们的测算按商用车按3 年电池寿命假设和乘用车5 年所使用的动力锂电池报废量将在2020年分别达到27Gwh和4.2Gwh在2023年分别达到84Gwh和17.5Gwh动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告

根据测算从废旧动力锂电池中回收钴锂及铁和铝等金属所创造的市场规模将会在 2018 年开始爆发达到 52 亿元2020 年达到136亿元2023 年将超过300 亿元这些因为发展新能源汽车产业而产生的电池报废量如果不得到妥善的处置将会对环境造成较大的污染此外废弃的锂离子电池具有显著的资源性下文我们将分析锂离子电池回收的技术可行性和成本经济性动力锂电池回收行业深度研究报告

废弃动力锂电池具有显著的资源性,其中钴和锂潜在价值最高组成锂离子电池的正极负极隔膜电解质等材料中含有大量的有价金属不同动力锂电池正极材料中所含的有价金属成分不同其中潜在价值最高的金属包括钴镍等例如三元电池中锂的平均含量为 1.9%镍 12.1%钴 2.3%此外铜部分铝部分等占比也达到了 13.3%和12.7%如果能得到合理回收利用将成为创造收入和降低成本的一个主要来源动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告

钴是一种银灰色有光泽的金属有延展性和铁磁性因具有很好的耐高温耐腐蚀磁性性能钴被广泛用于航空航天机械制造电气电子化学陶瓷等工业领域是制造高温合金硬质合金陶瓷颜料催化剂电池的重要原料之一动力锂电池回收行业深度研究报告

钴资源多伴生于铜钴矿镍钴矿砷钴矿和黄铁矿矿床中独立钴矿物极少陆地资源储量较少海底锰结核是钴重要的远景资源再生钴的回收也是钴资源的重要来源之一据 USGS 数据2015 年全球产出钴矿 12.38万金属吨刚果产出钴矿 6.3 万吨占比超过 50%中国仅产出钴金属 7700 吨占比 6.2%动力锂电池回收行业深度研究报告

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钴矿扩产项目包括2016 年刚果的 Etoile Leach SX-EW plant澳大利亚的 Nova Nickel美国的 ldaho Cobalt 和 NorthMet,phase 1 等合计新增产能 7235 吨 2017 年新增项目较少仅加拿大 NICO 和赞比亚Cobalt converter slag 等合计新增产能 2215 吨2018 年澳大利亚Gladstone Nickel 和刚果Project Minier 的新矿山投产合计新增产能 9600 吨钴矿减产项目包括嘉能可的 Katanga 和 Mopani 项目巴西的Votorantim Metais 矿山预计减产金属量 5200 吨未来随着铜镍价的继续低迷不排除其它大型矿企也会加入减产的阵营动力锂电池回收行业深度研究报告

由于 2016 年上半年动力锂电池市场的快速发展所带动的对于钴的需求提振以及各大矿山减产的预期钴价在 2016 年年中出现了拐点预计未来两年内仍将维持供给紧平衡的态势从全球市场来看钴的需求 42%集中在锂电池领域其次是高温合金16%和硬质合金10%);从中国市场来看电池材料占比高达 69%随着新能源车下游需求逐步明确国内动力电池厂商2016 年-2017 年纷纷扩大产能对于钴的需求将进一步提升因此从废旧电池中回收再利用钴也越来越具有经济性动力锂电池回收行业深度研究报告

锂元素作为广泛用于动力锂电池中的元素其用途非常广泛且目前市场上碳酸锂的价格不断走高需求端尤其是新能源汽车驱动的需求扩大以及供给端产能释放的难度共同作用于碳酸锂的价格促使越来越多的企业开始关注锂电池回收的经济效益锂资源在自然界中广泛分布然而锂资源的提取工艺行业壁垒较高因此供需格局较为稳定近年来的供应端变动主要有银河资源复产Mt Cattlin 矿山);SQM 成立合营公司开发 4 万吨的阿根廷盐湖Cauchari-Olaroz 项目ALB 与智利本土企业加强合作2020 年有望在智利形成 3 座锂盐厂合计 7 万吨 LCE 生产规模动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告

2015 年锂电池占全部锂需求的 50% 以上根据 SQM 的预测2016 年到 2025 年锂需求的复合增速将达到 8%-12%其中动力锂电的锂需求复合增速将达到18%-24%根据该预测2025 年全球锂需求将达到 49万吨折 LCE )。Tesla Model 3 的揭幕同时带来了对于高端氢氧化锂需求的增加Tesla设置的目标是在 2020 年达成整车制造 50 万辆/年超级电池厂35Gwh/年的既定产能建设目标假设能够达成目标的 80%碳酸锂单耗为 0.6 吨/kwh则对应锂需求 1.68 万吨折 LCE)。该现象级事件同时也会对整个产业的发展起到推动作用动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告

从三元材料销量来看全球市场三元材料销量呈现快速增长态势由2009 年的 1.2 万吨快速增长至 2015 年的超过 9 万吨年均复合增速达到40%根据对未来三元材料企业发展趋势的分析未来国内三元材料龙头企业产能占比仍维持在较高水平预计未来前十大企业的产能占比将维持在 80%以上动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告

从三元材料的产能来看预计2016 年动力三元材料产能将超过 7.1 万吨/年2016~2018 年的年复合增长率将达到 56%碳酸锂作为盐湖和锂矿提取的直接产品是其他锂产品的基础原料氢氧化锂目前则主要用于 NCA 三元材料和高镍 NCM 三元材料的生产需求都随着三元材料 需求的增长而增长由于氢氧化锂稳定性高反应过程中不产生一氧化碳干扰物有助于增大材料的振实密度相比于碳酸锂更适合作为三元正极材料合成的基础锂盐氢氧化锂为富锂锰基正极材料的合成必须基础原料富锂锰基正极材料 xLi2MnO3•(1-x)LiMO2 具有高比容量(200~300 mAh/g)能很好地满足锂电池在小型电子产品和电动汽车等领域的使用要求是最具潜力的下一代动力锂离子电池正极材料我国碳酸锂主要从锂辉石中提取采用硫酸法石灰石焙烧法等成本较高约为 2.2-3.2 万元每吨少数碳酸锂来自盐湖卤水提取针对我国盐湖镁锂比较高卤水品位差的现状采用煅烧法和溶剂萃取法成本较从矿石中提取低但依然高于国外盐湖提锂成本且受制于恶劣生产条件产量十分有限国外比如 Albermarle 公司和 SQM 在美国银峰盐湖和智利阿塔卡玛盐湖主要采用蒸发沉淀法提取碳酸锂这种方法成本最低在 1.2-1.9万元每吨是目前碳酸锂生产的主流方法动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告

金属进行回收再利用的节能率在 70%~90% 之间如果使用电池回收原材料生产电池在节能减排方面具有绝对优势考虑锂离子电池回收的经济性问题需要站在电池的全生命周期考虑电池原材料以有色金属为主我国有色金属工业的能源消耗水平与国际先进水平存在明显的差距能源消耗主要集中在矿山冶炼和加工三大领域但有色金属回收过程的能源消耗远小于原生金属动力锂电池回收行业深度研究报告

废弃动力电池威胁环境和人类健康,影响社会可持续发展废旧动力电池对环境和人类健康的潜在威胁现有的废旧电池处理方式主要有固化深埋存放于废矿井和资源化回收但目前我国电池资源化回收的能力有限大部分废旧电池没有得到有效的处置将会给自然环境和人类健康带来潜在的威胁虽然动力电池中不包含汞铅等毒害性较大的重金属元素但也会带来环境污染例如其电极材料一旦进入到环境中电池正极的金属离子负极的碳粉尘电解质中的强碱和重金属离子可能造成重环境污染等包括提升土壤的 PH 值处理不当则可能产生有毒气体此外动力电池中含有的金属和电解液会危害人体健康例如钴元素可能会引起人们肠道紊乱耳聋心肌缺血等症状动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告

动力电池回收问题影响到了社会经济的可持续发展。电动汽车有应对环境污染和能源短缺的优势,如果动力电池在其报废之后不能得到有效回收,会造成环境污染和资源浪费,有违发展电动汽车的初衷。对企业来说,动力电池的回收蕴藏着巨大的商机,经过回收处理,可以为电池生产商节约原材料成本。此外,动力电池回收还关系到政府建设低碳经济和环境友好型社会。

二、动力锂电池回收渠道及商业模式分析

目前以小作坊回收渠道为主,随规模扩大必将走向规范化

动力电池的生命周期包括生产使用报废分解以及再利用动力电池在其报废后除了化学活性下降之外电池内部的化学成分并没有发生改变只是其充放电性能不能满足车辆的动力需求但是可以运用到比汽车电能要求更低的地方动力电池的梯次利用因此也成为目前业内探讨较多的回收利用方式之一即将用于汽车的电池在淘汰后利用在储能或者相关的供电基站以及路灯低速电动车身上最后再进入回收体系但这种商业模式还面临着是否能够盈利的考量涉及到渠道和技术的问题动力锂电池回收行业深度研究报告

如上所述动力锂电池的回收利用可以分为两个循环过程:(梯次利用主要针对电池容量降低使得电池无法使电动车正常运行但是电池本身没有报废仍可以在别的途径继续使用例如用于电力储能 拆解回收主要针对电池容量损耗严重使得电池无法继续使用只有将电池进行资源化处理回收有利用价值的再生资源动力锂电池回收行业深度研究报告

动力锂电池的回收渠道目前主要以回收小作坊为主专业回收公司和政府回收中心较少体系有待重整目前我国动力电池回收市场的废旧动力电池大多流入了缺乏资质的翻新小作坊这些公司工艺设备落后但如果交由依法注册纳税的正规企业取得资质并按照国家标准排放势必会造成价格上竞争力的缺失因此如何更进一步地完善政策来保障电池回收产业的可持续发展是非常必要的回收小作坊:回收成本低廉可以抬高回收价格高价回收是他们最大的竞争优势但是这些小作坊在经过回收后仅对废旧动力电池进行简单修复并重新包装后就流回市场扰乱了动力电池市场的正常秩序此外由于这些小作坊不具备相关资质容易产生安全隐患及环保问题专业回收公司:专业回收公司是国家批准专门回收处理废旧动力电池的专业企业综合实力雄厚技术设备先进工艺规范既能最大化回收可用资源又能够降低对环境的影响目前我国专门动力电池的回收公司包括深圳格林美邦浦循环科技超威集团和芳源环保等目前来看虽然进行锂电池回收方面布局的企业越来越多但缺乏政府系统的支持和政策激励政府回收中心:地方各政府依照国家相关法律设置的国家回收中心有利于科学规范地管理电池回收市场完善回收网络合理布局回收网络和回收市场提高正规渠道的回收量目前我国还没有动力电池的政府回收中心但未来可以根据我国现实情况有选择进行发展发达国家电池回收产业以市场调节为主、政府约束为辅德国: 政府立法回收生产者承担主要责任设立基金完善回收体系市场化建设欧盟废弃物框架指令2008/98/EC 和电池回收指令2006/66/EC是德国电池回收法规的立法依据回收法规要求电池产业链上的生产商销售商回收商和消费者均负有对应的回收责任和义务比如电池生产商必须在政府登记承担主要回收责任销售商要配合电池生产商的电池回收工作而终端消费者需要将废旧电池交回指定的回收网络此外德国利用基金和押金机制建立了废旧电池回收体系实现了良好的效果该回收体系由电池制造商和电子电器制造商协会联合成立的 GRS 基金负责运转是欧洲最大的锂离子电池回收组织该组织从 2010 年开始回收工业用电池未来也会将电动汽车动力电池纳入该体系回收积极的开展动力电池的回收利用工作2015 年博世集团宝马和瓦滕福公司就 动力电池再利用展开合作项目该项目利用宝马 ActiveE 和 i3 纯电动汽车退役的电池建造2MW/2MWh 的大型光伏电站储能系统该储能系统由瓦滕福公司负责运行和维护项目将建在德国柏林预期将于 2015 年年末投入使用

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日本: 生产方式逐步转变为循环再利用模式企业作为先锋参与到电池回收中1994 年日本的电池生产商开始实施回收电池计划在每位参与者都自愿努力的基础上利用零售商汽车经销商或者加油站的服务网络向消费者回收废旧电池回收路线与销售路线相反2000 年起政府规定生产商应对镍氢和锂电池的回收负责并基于资源回收面向产品的设计电池回收后运回电池生产企业处理政府给予生产企业相应的补助提高企业回收的积极性此外日本很多企业也参与到电池回收活动中日产公司与住友商事合作成立了 4R Energy 公司致力于电动汽车锂电池的回收利用本田公司正在研究提取电池内可回收贵金属的技术同时与其他金属厂商合作以推进资源的循环利用三洋公司研究制定了回收电池的路线积极开展了可充电电池的回收再利用工作日本主要的通信公司还联合成立了锂电池自主回收促进会声明其有责任推动锂电池的回收利用工作争取大幅提高锂电池的回收率动力锂电池回收行业深度研究报告

美国: 市场调节为主政府通过制定环境保护标准对其进行约束管理辅助执行废旧动力电池的回收美国市场上相继成立了美国可充电电池回收公司RBRC 和 美国便携式可充电电池协会PRBA ),不断向公众进行宣传教育提高公众的环保意识引导公众配合废旧电池的回收从而保护自然环境RBRC 是一个非盈利性的公共服务组织主要是促进镍铬电池镍氢电池锂离子电池以及小型密封铅电池等可充电电池的循环利用PRBA是由相关电池企业组成的非盈利电池协会其主要目标是制定回收计划和措施促进工业用电池的循环利用RBRC 提供三个方案来收集运送及重新利用废旧可充电池包括1零售回收方案;(2社区回收方案;(3公司企业和公共部门回收方案便携式可充电电池协会PBRC主要涉及了三个方面内容:(1美国 DOT 关于锂离子电池锂金属电池的相关规定以及运输途中的相关规定;(2CPSC 对于笔记本电池手机电池的召回;(3电池主要法律法规在学术界加州大学戴维斯分校的混合电动汽车研究中心在 2010 年也开展了动力锂电池的二次利用和价值分析等方面的研究研究内容包括 4~5 个电池二次利用领域对电池性能的具体要求用于家庭储能系统(HESA)的产品研发以及评价电池整体价值(电动汽车和二次利用领域的价值之和)的方法体系动力锂电池回收行业深度研究报告

我国明确采用生产者责任延伸制度,随政策不断完善,产业正逐步走向规范化目前我国现状动力电池回收处理技术发展较为成熟但管理相对落后阻碍了动力电池回收产业的发展主要表现在:(1回收网络不健全回收网络主要由中小回收公司组成难以得到有效回收;(2回收企业规模较小工艺水平不健全较难保证资源回收效率;(3存在没有经营许可的企业非法从事废旧动力电池回收带来安全和环保隐患随着新能源汽车产销量持续增长电动车动力电池的回收利用问题也会越来越突出国家和地方政府相继出台政策加快建设良性产业生态系统的进程2012 年 7 月,《节能与新能源汽车产业发展规划明确提出要制定动力电池回收利用管理办法建立动力电池梯级利用和回收管理体系引导动力电池生产企业加强对废旧电池的回收利用鼓励发展专业化的电池回收利用企业”。2014 年 7 月,《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见提出要研究制定动力电池回收利用政策探索利用基金押金强制回收等方式促进废旧动力电池回收建立健全废旧动力电池循环利用体系2015 年 3 月,《汽车动力蓄电池行业规范条件规定系统企业应会同汽车整车企业研究制定可操作的废旧动力蓄电池回收处理再利用的方案2016 年 1 月工信部发改委环保部商务部质检总局 5 部委联合下发电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策(2015 年版)明确建立动力电池编码制度建立可追溯体系明确采用生产者责任延伸制度电动汽车生产企业承担电动汽车废旧动力蓄电池回收利用的主要责任动力蓄电池生产企业承担电动汽车生产企业售后服务体系之外的废旧动力蓄电池回收利用的主要责任梯级利用电池生产企业承担梯级利用电池回收利用的主要责任报废汽车回收拆解企业应负责回收报废汽车上的动力蓄电池在激励措施上国家将在现有资金渠道内对梯级利用企业和再生利用企业的技术研发设备进口等方面给予支持在技术研发方面国家支持动力蓄电池相关回收利用技术和装备的研发2016 年 2 月工信部出台新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法》,明确废旧电池回收责任主体加强行业管理与回收监管2016 年2 月,《废电池污染防治技术政策征求意见稿对外发布新政策中与锂电池有关的亮点主要有1废电池涵盖的范围纳入了新兴的锂电池太阳能电池和燃料电池并且对电池的资源再生工厂的态度从审慎保守变为倡导和促进2明确了锂离子电池再生处理企业必需具备危险废物经营许可证后方可运行相关环保企业将在资质上更加具有优势3鼓励研发锂原电池动力电池储能电池等逆向拆解成套设备锂离子电池的隔膜金属产品和电极材料再生处理装备等新技术除国家政策层面鼓励支持外我国不少地方政府也在积极探索动力锂电池的回收再利用的具体实施方式 上海:2014 年上海市发布上海市鼓励购买和使用新能源汽车暂行办法》,要求车企回收动力电池政府给予 1000 元/套的奖励车企回收动力电池政府将补助 1000 元/套广州:2014 年 11 月广州市人民政府办公厅关于印发广州市新能源汽车推广应用管理暂行办法的通知》,提出在本市建立车用动力电池回收渠道按照相关要求对动力电池进行回收处理北京:2016 年 1 月 27 日合作创新共谋发展为主题的汽车有形市场未来发展趋势论坛在北京召开北京市科委双新处处长许心超在论坛上表示对于中央提出的 关于新能源汽车不限行不限购不缴税的3 不政策”,北京市均已落实与此同时北京动力电池回收问题可通过3 个环节有效解决。(1车企是动力电池回收的第一责任主体。(2退役的动力电池还可以梯次利用。(3技术的革新使得废旧电池回收处理后利用率能达到 99%且对环境无害深圳:2015 年深圳发布深圳市人民政府关于印发深圳市新能源汽车推广应用若干政策措施的通知》,内容显示要求制定动力电池回收利用政策由整车制造企业负责新能源汽车动力电池强制回收并由整车制造企业按照每千瓦时 20 元专项计提动力电池回收处理资金地方财政按照经审计的计提资金额给予不超过 50%比例的补贴建立健全废旧动力电池循环利用体系2016 年 9 月深圳市发改委联合市财委发布深圳市 2016 年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知在动力电池回收方面,“新规要求新能源汽车生产企业应负责回收利用对按要求计提了动力电池回收处理资金的按经审计确定的金额 50%对企业给予补贴补贴资金应专项用于动力电池回收动力锂电池回收行业深度研究报告

商业模式比较 :构建经济激励下的生产者回收体系从欧美发达国家的电池回收经验可以看出在建立废旧电池的回收体系时动力电池生产商承担电池回收的主要责任当动力电池配套电动车一起销售给运营商集团客户或者个人客户等消费者消费者拥有动力电池的所有权也有义务交回报废的动力电池该模式下的回收网络由动力电池生产商利用电动汽车生产商的销售服务网络改建而且电动汽车生产商有责任配合对其产品中所使用的动力电池进行回收生产商在产品全生命周期中最具控制力占有多种资源负责产品的设计架构可以说生产商掌握着产品的全部信息决定了产品对环境的影响程度回收流程为动力电池生产商利用电动汽车生产商的销售网络以逆向物流的方式回收废旧电池消费者将报废的电池交回附近的电动汽车销售服务网点依据电池生产商和电动汽车生产商的合作协议电动汽车生产商以协议价格转运给电池生产企业由其进行专业化的回收处理电池生产商可以继续利用回收的金属材料另外报废汽车拆解企业在回收废弃电动汽车时也需要将拆解的废旧动力电池直接销售给动力电池生产商在回收形式上实施以旧换新的制度促使更多的消费者交回废旧电池保证动力电池的回收量在消费者更换新电池时旧电池可以抵扣新电池的部分价格报废汽车拆解企业在回收带有动力电池的电动汽车时应给予消费者一定的现金补偿之后将废旧动力电池销售给动力电池生产商动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告

行业联盟回收动力电池模式是指由行业内的动力电池生产商电动汽车生产商或电池租赁公司组成并共同出资设立专门的回收组织负责动力电池的回收这种方式可以避免由于电池生产商单个企业实力有限导致的回收电池数量不够资金有限和回收渠道少的问题该模式的主要特点是在行业内成立统一回收组织影响力强覆盖广泛独立运营且回收网络庞大易于消费者交回电池回收利用所得的收益用于回收网络的建设和运营第三方回收模式 需要独自构建回收网络和相关物流体系负责回收委托企业售后市场生产的废旧动力电池之后运回回收处理中心进行专业化的回收处理在电动汽车最终报废进入汽车拆解企业后汽车拆解企业可以将废旧动力电池销售给第三方企业动力锂电池回收行业深度研究报告

回收模式的建立需要投入大量的资金进行回收设备回收网络及人力资源的建设成本也是其中的重要影响因素之一在生产者责任延伸制的体系下不同动力电池回收模式适用于不同类型的企业对于大型动力电池生产商其产品种类繁多产销量较大有较强的技术经济实力自己回收电池对于中小型企业产品种类产销量都较少自己回收需要大量的投资会影响企业核心业务的发展所以可以选择和其他组织合作回收比较而言行业联盟回收成本经济性最佳但因为需要行业中各企业协同合作目前在法律法规还没有很完善的情况下可操作性较小综合成本方面动力电池生产商直接回收的模式成本较低而第三方回收模式成本较高动力锂电池回收行业深度研究报告

三、废旧锂离子电池的资源化技术:湿法回收技术为主

锂离子电池回收技术概况

废旧锂离子电池的资源化技术是将废旧锂离子电池中有价值的成分依据其各自的物理化学性质将其分离一般而言整个回收工艺分为 4个部分:(1预处理部分;(2电极材料修复;(3有价金属的浸出;(4化学纯化在回收过程中按照不同的提取工艺分类可将锂离子电池的回收技术分为 3 大类:(1干法回收技术;(2湿法回收技术;(3生物回收技术动力锂电池回收行业深度研究报告

干法回收主要包括机械分选法和高温热解法或称高温冶金法)。干法回收工艺流程较短回收的针对性不强是实现金属分离回收的初步阶段主要是指不通过溶液等媒介直接实现材料或有价金属的回收方法主要是通过物理分选法和高温热解法对电池破碎进行粗筛分类或高温分解除去有机物以便于进一步的元素回收动力锂电池回收行业深度研究报告

湿法回收技术工艺比较复杂但各有价金属的回收率较高是目前主要处理废旧镍氢电池和锂离子电池的技术湿法回收技术是以各种酸碱性溶液为转移媒介将金属离子从电极材料中转移到浸出液中再通过离子交换沉淀吸附等手段将金属离子以盐氧化物等形式从溶液中提取出来动力锂电池回收行业深度研究报告

生物回收技术具有成本低污染小可重复利用的特点是未来锂离子电池回收技术发展的理想方向生物回收技术主要是利用微生物浸出将体系的有用组分转化为可溶化合物并选择性地溶解出来得到含有效金属的溶液实现目标组分与杂质组分分离最终回收锂等有价金属目前关于生物回收技术的研究刚刚起步之后将逐步解决高效菌种的培养周期长的问题以及对于浸出条件的控制问题动力锂电池回收行业深度研究报告

从回收工艺的次序来看第一步预处理过程其目的是初步分离回收旧锂离子电池中的有价部分高效选择性地富集电极材料等高附加值部分以便于后续回收过程顺利进行预处理过程一般结合了破碎研磨筛选和物理分离法主要的几种预处理方法包括:(1预放电;(2机械分离;(3热处理;(4碱液溶解;(5溶剂溶解;(6手工拆解等

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第二步材料分离预处理阶段富集得到了正极和负极的混合电极材料为了从中分离回收 CoLi 等有价金属需要对混合电极材料进行选择性提取材料分离的过程也可以按照干法回收湿法回收和生物回收的分类技术分为:(1无机酸浸出;(2生物浸出;(3机械化学浸出动力锂电池回收行业深度研究报告

第三步化学纯化其目的在于对浸出过程得到的溶液中的各种高附加值金属进行分离和提纯并回收浸出液中含有 NiCoMnFeLiAl 和Cu 等多种元素其中 NiCoMnLi 为主要回收的金属元素通过调节pH 将 Al 和 Fe 选择性沉淀出后再对浸出液中的 NiCoMn 和 Li 等元素进行下一步的处理回收常用的回收方法有化学沉淀法盐析法离子交换法萃取法和电沉积法动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告

国内外企业动力电池回收的技术路线和趋势 :湿法工艺和高温热解为主流 比较国外主流电池回收公司的废旧动力电池回收工艺可以发现目前主流锂电池回收工艺以湿法工艺和高温热解为主且很大一部分已经投入了工业生产阶段动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告

四、锂电回收经济性强,电池厂商自行拆解或第三方拆解模式是目前主流从 2015 年以来随着新能源汽车行业的爆发以及电池材料的趋势性变化向着高镍三元材料的方向发展),镍及碳酸锂/氢氧化锂的价格将受到一定幅度的提振这使得回收废旧锂离子电池的经济性得到进一步重视动力锂电池回收行业深度研究报告

我国私家车年平均行驶里程约为 1.6 万公里保守估计私家车的使用条件下纯电动/插电式汽车的动力电池组使用寿命为 4~6 年左右而对于公交车出租车等车型由于其日均行驶里程长充电较为频繁其动力电池组的寿命为 2~3 年不同类型动力电池金属含量各不相同根据我们对各类电动汽车占比以及单车锂电容量的预测对于我国未来动力锂离子电池的报废量进行了预测预计到 2018 年我国新增报废的动力电池将达到 11.8Gwh对应可回收利用的金属为镍 1.8 万吨钴 0.3 万吨锰 1.12 万吨锂 0.34 万吨预计到 2023 年新增报废的动力电池将达到 101Gwh对应可回收利用的金属为镍 11.9 万吨钴 2.3 万吨锰 7.1 万吨锂 2 万吨动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告

我们预计除金属钴外其他几种金属价格在未来几年都将有不同程度的下降据此推算到 2018 年可回收的有价金属的市场规模将达到镍 14亿元钴 8.7 亿元锂 26 亿元到 2023 年可回收的有价金属的市场价值可以达到镍 84 亿元钴 73 亿元锰 8.5 亿元锂 146 亿元通过建立经济性评估模型针对动力电池回收过程中投入成本和回收材料产出的收益可以以以下数学模型进行表示

B pro = C total – C depreciation – C use – C tax

B pro 表示废旧动力电池回收的利润C total 表示废旧动力电池回收的总收益C depreciation 表示废旧动力电池设备的折旧成本C use 表示废旧动力电池回收过程的使用成本C tax 表示废旧动力电池回收企业的税收废旧动力电池回收和再资源化过程的使用成本主要包括以下几项1原材料成本;(2辅助材料成本;(3燃料动力成本;(4设备维护成本;(5环境处理成本;(6人工成本动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告

从毛利率可行性和可持续性三方面看我们认为电池厂商直接回收利用形成闭环的模式以及第三方专业拆解机 构向电池厂商 购买废旧电池的模式是目前主流的动力锂电回收模式且在锂电综合回收的情况下具有较好的经济性假设:(1目前的金属价格钴 21.5 万元/吨镍 7.77 万元/吨锰1.1 万元/吨锂 70 万元/吨铝 1.26 万元/吨铁 0.2 万元/吨且不考虑其他回收产生的收益;(2考虑各类动力电池的使用占比磷酸铁锂 70%锰酸锂 7%三元 23%综合回收锂离子电池;(3除原材料之外其他成本相同结论及分析第三方专业机构从小作坊收购废旧锂电池并进行拆解加工的毛利率最高达到 60%其次是行业联盟回收加工的形式毛利率达到 45%但这两种方式中前者第三方购于小作坊存在安全和环保性问题且目前小作坊尚未认识到锂电回收产业的巨大价值收购价格较低因此这种方式不具有可持续性后者行业联盟目前由于相关管理条例和法律环境不完善可行性仍然较低但未来将是趋势之一。;其他三种方式可行性和可持续性都较好但其中电池生产商直接回收利用和第三方专业拆解机构向生产商购买废旧电池的模式毛利率较高因此我们认为这两种方式将构成目前主流的回收模式三元电池材料的回收价值较其他动力电池更高如单独考虑回收三元动力电池的情况则 电池厂商 回收利用模式和向 电池厂商 购买废旧电池的第三方拆解模式皆具备 优质 的 投资价值 2016 年测算到 毛利率分别达到55% 和48%)动力锂电池回收行业深度研究报告动力锂电池回收行业深度研究报告

我们认为动力锂电回收产业将在未来 5 年内逐步 实现 规范化规模化行业联盟的回收模式 有望在产业发展中后期形成由于其规模效应将拥有较高的毛利率此外原有的生产者回收利用模式和向生产者购买废旧电池的第三方拆解模式仍具备较强经济性。

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