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本报告的信息均来自已公开信息,关于信息的准确性与完整性, 建议投资者谨慎判断,据此入市,风险自担。 请务必阅读末页声明。 锂电池 行业 推荐 ( 维持 ) 势在必行, 蓝海机遇 风险评级: 中 风险 动力电池回收专题 报告 2022年 3月 31日 黄秀瑜 SAC 执业证书编号: S0340512090001 电话: 0769-22119455 邮箱: 行业 指数走势 资料来源:东莞证券研究所, Wind 相关报告 投资要点: 电动车销量高增带动电池回收需求渐显迫切 。 我国新能源汽车销量自2015年开始放量,并随后保持快速增长趋势。 新能源汽车销量从 2015年的 33.1万辆增加至 2021年的 352.1万辆,年复合增长率达 48.3%,截至 2021年底,新能源汽车保有量达到 784万辆 。 新能源汽车产业快速发展,带动动力电池装车量快速增长。我国动力电池装车量从 2015年的 15.7GWh增加至 2021年的 154.5GWh,年复合增长率达 46.4%。 国内早期推广的新能源汽车动力电池陆续进入报废期,随着近年来新能源汽车销量实现高速增长,我们预计未来 2-3年内动力电池将迎来大规模退役潮,退役动力电池的回收利用需求渐显迫切。 动力电池回收市场规模爆发在即 。 近年新能源汽车快速发展,带来动力电池需求暴增,短期产能释放跟不上以及全球疫情冲击共同影响下造成上游原材料供需失衡,锂、钴、镍等锂电池关键原材料均有大幅涨价。锂电池原材料价格大幅上涨提高了回收废旧动力电池的经济价值,有助于改善回收企业的盈利能力。 另一个角度,目前我国锂电池原材料的对外依存度很高,未来电池的回收利用将逐渐成为动力电池原材料供给的重要来源之一,将在一定程度上缓解上游原材料供应紧缺的压力。我们预测 2025年废旧动力电池的回收量将达百万吨级量, 2021-2025年复合增长率 有望 达 42%, 2025年废旧 动力电池回收的市场规模 有望 达到 500亿元。 投资建议 : 动力电池回收 是必要解决的社会问题和环保问题, 是推 动 新能源汽车产业可持续发展不可或缺的一环 。新能源汽车市场渗透率持续提升,销量进入快速增长阶段,新能源汽车保有量不断增长,预计未来2-3年内动力电池将迎来大规模退役潮,废旧动力电池的回收利用需求渐显迫切。同时,动力电池上游原材料的价格大幅上涨,提高了回收动力电池的经济价值,有助于改善回收企业的盈利能力。当前我国 动力电池回收行业 尚 处于 起步 阶段 , 伴随着新能源汽车渗透率将持续攀升,动力电池回收产业未来发展空间巨大, 有望成为下一个风口产业。建议重点关注:拥有回收渠道优势和领先技术实力的电池回收头部企业:宁德时代( 300750)、格林美( 002340);以及积极布局动力电池回收业务赋能新成长的天奇股份( 002009)、光华科技( 002741) 。 风险提示。 动力电池回收政策推进不及预期,新能源汽车销量不及预期,动力电池回收行业市场竞争风险,锂电池原材料价格大幅下跌风险 。 深度研究 行业研究 证券研究报告 动力电池回收专题 报告 2 请务必阅读末页声明。 目 录 1. 电动车销量高增带动电池回收需求渐显迫切 . 4 1.1 我国新能源汽车发展势头迅猛 . 4 1.2 动力电池装车量快速增长 . 5 1.3 动力电池即将迎来退役潮 . 7 2. 政策持续推动电池回收行业发展 . 7 2.1 动力电池回收是新能源汽车持续发展的重要一环 . 7 2.2 动力电池回收政策体系逐步完善 . 8 3. 发展初期,渠道为王 . 10 3.1 国内动力电池回收商业模式 . 10 3.2 企业加速入局,正规军有待壮大 . 11 4. 国内动力电池回收技术稳步提升 . 13 4.1 电池回收两个途径:梯次利用 和拆解回收 . 13 4.2 湿法回收是当前主流技术 . 16 5. 动力电池回收市场规模爆发在即 . 18 5.1 动力电池回收经济价值提升 . 18 5.2 2015 年动力电池回收市场规模有望达 500 亿元 . 20 6. 投资建议与重点公司 . 22 7. 风险提示 . 25 插图目录 图 1: 2010-2021年中国新能源汽车销量及渗透率 . 4 图 2: 2019-2022年中国新能源汽车月度销量(万辆) . 4 图 3: 2014-2021年 中国新能源汽车保有量 (万辆) . 5 图 4: 2022-2025年 中国新能源汽车销量预测 . 5 图 5: 2022-2025年 中国新能源汽车保有量预测 . 5 图 6: 2015-2022年 2月 中国动力电池装车量及增速 . 6 图 7:三元电池及磷酸铁锂电池装车量( GWh) . 6 图 8:三元电池及磷酸铁锂电池装车量占比 . 6 图 9:汽车动力电池回收商业模式 . 11 图 10: 动力电池回收利用产业链示意图 . 13 图 11: 动力电池全生命周期价值链 . 14 图 12: 磷酸铁锂电池梯次利用阶段 . 15 图 13: 磷酸铁锂电池梯次利用工艺流程图 . 16 图 14:动力电池拆解回收工艺流程图 . 16 图 15:我国动力电池回收技术专利数量持续增长 . 18 图 16:电池级碳酸锂市场价格 . 19 图 17:电解钴市场价格 . 19 图 18: 电解镍市场价格 . 19 图 19: 2021年中国废旧锂电池回收占比 . 20 图 20: 2018-2025年中国废旧锂电池理论回收量及预测 . 21 图 21: 2022-2025年 中国废旧锂电池回收市场规模预测 . 21 图 22:中国废旧动力电池理论回收量预测 . 22 图 23:中国废旧动力电池回收市场规模预测 . 22 动力电池回收专题 报告 3 请务必阅读末页声明。 表格目录 表 1: 2022-2025年中国动力电池装车量测算 . 7 表 2:废旧动力电池对环境的潜在危害性 . 8 表 3:动力电池回收相关政策梳理 . 9 表 4:动力电池回收模式分析 . 10 表 5:截至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企业共 45家 . 12 表 6:不同动力电池回收技术路线的优缺点比较 . 17 表 7:不同类型动力电池的金属含量占比 . 18 动力电池回收专题 报告 4 请务必阅读末页声明。 1. 电动 车销量高增带动电池回收需求渐显迫切 1.1 我国 新能源汽车 发展势头迅猛 我国 自 2009 年开始大力支持新能源汽车产业发展, 2012 年国务院发布节能与新能源汽车产业发展规划( 2012-2020 年), 新能源汽车销量 在 2015 年 首次突破 10 万辆 达到33.1 万辆 ,当年 新能源汽车 渗透率首次突破 1%。 截至 2021 年,历经十年时间的培育发展,我国新能源汽车技术水平不断提升,产品性能明显增强,产业发展得以提速。 尤其是 2020 年初疫情发生后,作为支撑经济增长的重要力量,国家出台了多项产业政策支持新能源汽车发展。自 2020 年下半年以来,我国新能源汽车月度销量同比保持高速增长态势。 新能源汽车销量从 2015 年的 33.1 万辆增加 至2021 年的 352.1 万辆,年复合增长率 达 48.3%,新能源汽车渗透率 从 1.4%上升至 13.4%,2021 年渗透率首次突破 10%,产业进入加速发展的新阶段。 2022 年 1-2 月新能源汽车销量 达 76.5 万辆,同比增长 1.6 倍 , 新能源汽车渗透率 进一步上升至 17.9%。 图 1: 2010-2021年 中国新能源汽车 销量及渗透率 图 2: 2019-2022年 中国新能源汽车月度销量(万辆) 数据来源: iFinD, 东莞证券研究所 数据来源: iFinD, 东莞证券研究所 截至 2021 年底, 我 国新能源汽车保有量达到 784 万辆,同比增长 59.4%。 2015 年至 2021年,新能源汽车保有量从 42 万辆增加至 784 万辆,年复合增长率达到 63%。 动力电池回收专题 报告 5 请务必阅读末页声明。 图 3: 2014-2021年 中国 新能源汽车 保有量 (万辆) 数据来源: iFinD, 东莞证券研究所 参照中汽协 对于 我国 2022 年新能源汽车销量 的预测, 我们 预计 2022 年新能源汽车销量有望突破 500 万辆以上,到 2025 年销量有望达 975 万辆, 2021-2025 年复合增长率有望达 30%。 假设每年新能源汽车报废率为 8%, 预计 2022 年 新能源汽车 保有量达 1221 万辆, 到 2025 年保有量将达 到 3224 万辆 , 2021-2025 年复合增长率有望达 42%。 图 4: 2022-2025年 中国 新能源汽车销量 预测 图 5: 2022-2025年 中国 新能源汽车保有量预测 数据来源: iFinD, 东莞证券研究所 测算 数据来源: iFinD, 东莞证券研究所 测算 1.2 动力电池装车量 快速增长 新能源汽车产业快速发展,带动动力电池装车量快速增长。 我国动力电池装车量从 2015年 的 15.7GWh 增加至 2021 年的 154.5GWh,年复合增长率达 46.4%。 2022 年 1-2 月动力电池装车量达 29.9GWh,同比增长 109.7%。 动力电池回收专题 报告 6 请务必阅读末页声明。 图 6: 2015-2022年 2月 中国 动力电池 装 车 量及增速 数据来源: iFinD, 东莞证券研究所 其中三元电池 2021 年装车量达 74.3GWh,同比增长 91.3%, 2022 年 1-2 月装车量达 13.1 GWh,同比增长 50.6%; 磷酸铁锂电池 2021 年装车量达 79.8GWh,同比增长 227.4%,2022 年 1-2 月装车量达 16.7GWh,同比增长 203.1%。 从结构上看,三元电池装车量占比从 2019 年的 65.2%逐年下降至 2021 年的 48.1%, 2022 年 1-2 月进一步下降至 44%;磷酸铁锂电池装车量占比从 2019 年的 32.5%逐年上升至 2021 年的 51.7%, 2022 年 1-2月进一步 上升至 55.8%。 图 7: 三元 电池 及磷酸铁锂电池装车量 ( GWh) 图 8: 三元 电池 及磷酸铁锂电池装车量占比 数据来源: iFinD, 东莞证券研究所 数据来源: iFinD, 东莞证券研究所 假设未来几年电动车单车带电量逐年稳步提升, 预计 2022 年国内 动力电池装 车 量约260GWh,同比增长 68%;预计到 2025 年国内 动力电池装 车 量约 566GWh, 2021-2025年动力电池装车量年复合增长率有望达 38.5%。 动力电池回收专题 报告 7 请务必阅读末页声明。 表 1: 2022-2025年中国动力电池装车量测算 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 国内 电动车销量 (万辆 ) 126 121 137 352 500 650 813 975 单车带电量(KWh) 51 56 41 44 52 54 56 58 国内 动力电池装 车 量(GWh) 57 62 64 154 260 351 455 566 资料来源: iFinD, 东莞证券研究所 测算 1.3 动力电池即将迎来退役潮 电动车 动力 电池 在 使用过程中容量会逐渐衰减,性能逐渐下降 。 一般而言, 当 动力电池容量衰减至 80%以下时 就需要更换 ,并对其进行回收利用 。 考虑 到 我国新能源汽车销量自 2015 年开始放量,并 随后 保持快速增长趋势,结合 目前汽车 动力电池 的 平均 使用 寿命 大约为 5-8 年 , 可以推断国内 早期推广的新能源汽车 动力电池 陆续 进入报废期, 并随着近年来新能源汽车大力推广,销量实现高速增长, 我们预计 未来 2-3 年内动力电池将迎来大规模退役潮 , 退役 动力电池 的 回收 利用 需求渐显迫切 。做好动力电池的回收,新能源汽车 产业发展 才能真正从“绿色 回归 绿色” 。 2. 政策 持续 推动 电池回收 行业发展 2.1 动力电池 回收是新能源汽车持续发展的重要一环 大量的废旧 动力电池 若 不处理 或处理不当 , 会严重污染环境 , 危害人体健康,也有可能产生安全隐患 。 动力电池 正极 材料 中三元材料和磷酸铁锂的镍、钴、锰 易与酸反应生成重金属离子,同时镍钴锰、镍钴铝在水系环境里呈现强碱性,对水体和土壤造成 污染 ;负极材料中的石墨粉,因其颗粒很小,易产生粉尘污染 ; 电解液中的有机溶剂大多为醇类,易被人体皮肤吸收以及挥发性吸入,对人体造成危害 ; 电解液中的溶质如六氟磷酸锂具有 强 腐蚀性,遇水或高温能够产生有毒气体氟化氢( HF)等, 经由皮肤、呼吸接触对人体组织,粘膜和上呼吸道造成刺激,对动植物 也 有严重的腐蚀作用 。 此外, 由于 报废 电池组体积大,存有一定的电量, 并且所用材料具有一定的特殊性,在一定温度、湿度以及接触不良情况下易发生自燃或者爆炸。因此, 对于 废旧动力 电池如果不做 妥善的回收处理将 可能 引发较为严重的环境 污染 和安全隐患 问题 。 动力电池回收专题 报告 8 请务必阅读末页声明。 表 2: 废旧动力电池 对环境的 潜在危害性 电池材料 主要化学特性 潜在环境污染 正极材料 与水、 酸等反应产生有害金属氧化物 重金属钴污染改变环境酸碱度 负极材料 粉尘遇明火或高温发生爆炸 粉尘污染 电解质 LiPF6 具有 强腐蚀性,遇水 易分解 产生 HF 等有毒物质 氟污染改变环境酸碱度 电解质溶剂 水解产生醛和酸,燃烧产生 CO/CO2 有机物污染 隔膜 可与氟、强酸、强碱等反应产生 HF 氟污染 粘结剂 燃烧产生 CO、醛等 有机物污染 资料来源: 知乎 , 东莞证券研究所 2.2 动力电池回收政策体系逐步完善 为加强新能源汽车动力电池回收管理,规范行业发展,国家从 2012 年开始陆续出台了多项动力电池回收相关政策。 经过十年的发展, 动力电池回收 体系 正 逐步 规范 完善 。 尤其是近年 来 随着新能源汽车的快速发展,国家密集出台动力电池回收相关政策,提出行业规范,明确 生产者 承担回收的主体责任,开展电池回收试点工作,建立溯源管理平台,指导 回收网点建设等等,出台了一系列 的指导 政策。 具体来看, 我国动力电池回收利用政策的发展历程大致可分为三个阶段: 第一阶段, 2012-2015 年 , 新能源汽车整体政策部分条款阶段 :在此阶段中, 动力电池回收利用只是作为推广应用新能源汽车政策文件 中 的部分条款出现。 第二阶段, 2016-2018 年 , 专题政策阶段 : 国家发改委 、工信部和环保部等相关部门 开始陆续 出台专门 针对 动力电池回收利用 的 相关政策。 第三阶段, 2018 年 至今 , 试点 实施 阶段 : 国家 相关主管部门 陆续 出台 新能源汽车动力电池回收利用试点方案 , 并且 政策出台明显加速 。 从出台的各项政策可以看出,国家从法规、技术、标准、产业等方面,推动动力电池回收利用, 旨在 推动 行业 向 规范化 、专业化、规模化 发展。 尤其 2021 年以来,政策加码,2021 年 “ 加快建设动力电池回收利用体系 ” 首次写入政府工作报告,发改委等多部门印发 “ 十四五 ” 循环经济发展规划的通知,动力电池回收行动是 11 个重点工程之一。随着国家层面对动力电池回收产业高度重视,动力电池回收体系建设将会按下 “ 加速键 ”。 动力电池回收专题 报告 9 请务必阅读末页声明。 表 3: 动力电池回收相关政策梳理 发展历程 时间 政策 部委 相关内容要点 第一阶段 2012.9 节能与新能源汽车产业发展规划( 2012-2020) 国务院 建立 动力电池梯 次 利用和回收管理 体系 ,明确各相关方的责任、权利和义务 ,引导企业加强对废旧电池的回收利用 。 2014.7 关于加快新能源汽车推广应用的指导意见 国务院 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 。 2015.4 关于 2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知 财政部 汽车生产企业及动力电池生产企业应承担电池回收 利用的主体责任。 第二阶段 2016.1 电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策( 2015 年版) 工信部等五部委 落实生产者责任延伸制度,明确相关责 任主体。提出湿法冶炼镍、钴、锰的综合回收率应不低于98%;火法冶炼镍、稀土的综合回收率应不低于97%。 2016.12 生产者责任延伸制度推行方案 国务院 电动汽车及动力电池生产企业应负责建立废旧电池回收网络 。 动力电池生产企业应实行产品编码,建立全生命周期追溯系统。 2017.1 新能源汽车 生产企业及产品准入管理规定 工信部 实施新能源汽车动力电池溯源信息管理,跟踪记录 动力电池回收利用情况。 2018.2 新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法 工信部等七部委 落实生产者责任延伸制度,明确汽车生产企业 承担动力蓄电池回收的主体责任 。对动力电池设计、生产、回收及综合利用提出要求。 第三阶段 2018.3 新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案 工信部等七部委 探索技术经济性强、 资源环境友好的多元废旧动力蓄电池回收利用模式,推动回收利用体系建设 。 2018.7 新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定 工信部 建立“溯源综合管理平台”,对动力电池生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程进行信息采集,对各环节主体履行回收利用责任情况实施监测。 2018.7 关于 做好 新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作的通知 工信部等 七部委 确定京津冀、上海、江苏、浙江、湖南、四川等 20个省市及中国铁塔公司为试点地区和企业。 动力电池回收项目推广开始 。 2019.11 新能源汽车动力蓄电池回收服务网点建设和运营指南 工信部 提出收集型(短期)和集中贮存型(长期)回收服务网点,对建设、作业、安全环保要求进行指导 。新能源汽车生产、动力蓄电池、报废机动车回收拆解、综合利用等企业可共建、共用回收服务网点。 2020.3 2020 年工业节能与综合利用工作要点 工信部 指出将推动新能源汽车动力蓄电池回收利用体系建设, 深入开展试点工作,加快探索推广技术经济性强、环境友好的回收利用市场化模式,培育一批动 动力电池回收专题 报告 10 请务必阅读末页声明。 力蓄电池回收利用骨干企业 。 2021.8 新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法 工信部等 五部委 鼓励采用租赁、规模化利用等便于梯次产品回收的商业模式。 提高梯次利用效率、提升梯次产品的使用性能、可靠性及经济性。 2022.1 资源综合利用产品和劳务增值税优惠目录( 2022 年版) 财政部 可依照 3%征收率计算缴纳增值税,或适用一般计税方法计算缴纳增值税,退税比例从 30%提高到50%。 2022.1 关于加快推动工业资源综合利用实施方案 的通知 工信部等八部委 推动产业链上下游合作共建回收渠道,构建跨区域回收利用体系。 推进 废旧动力电池在 备电、充换电等领域安全梯次利用 。 加大 动力电池 无损检 测 、自动化拆解、有价金属高效提取等技术 的 研 发推广力度 。 资料来源: 政府官网, 东莞证券研究所 整理 3. 发展初期,渠道为王 3.1 国内 动力电池回收商业模式 除了 需要 健全的法律法规 体系, 完善的回收系统 同样 是 动力 电池回收利用的关键 。 根据落实生产者责任延伸制度, 汽车制造商和动力电池制造商是汽车动力电池回收的责任主体,此外,汽车动力电池的 主要 回收主体 还 包括 第三方回收企业。 根据回收主体 的 不同,目前废旧 动力电池回收 主要有三 种模式, 分别为 : 以 生产 企业为主的 回收模式、行业联盟回收模式、第 三 方 企业 回收模式 。 表 4: 动力电池回收模式分析 回收主体 回收模式分析 特点 生产企业 由动力电池生产商和电动汽车生产商的销售服务构建;电动汽车生产商、销售商和消费者用户配合电池回收 回收企业熟悉自己产品、回收技术难度小、成本低。但单个企业的回收能力有限,回收渠道少、资金压力大等 行业联盟 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共同出资设立专门的回收组织,负责动力电池的回收 这种模式影响力 大 ,覆盖范围广,回收渠道多 。同时对企业的协同合作要求高,目前 体系 尚未完善 第三方回收企业 部分电池生产商把回收业务委托给第三方企业进行经营 ,或者部分小作坊式企业自主回收废旧电池 需要第三方企业独立构建回收网络,存在运输、存储、产品再销售的难题,且回收技术性较差,再制造电池的质量难以保障 资料来源: 新材料产业, 东莞证券研究所 整理 近年来,新能源汽车换电模式正在探索发展。换电模式 不仅 有 助 于降低购车成本,解决充电难题,提高电池使用效率,同时也有 助 于明晰回收企业的回收渠道,实现电池回收的可持续发展。汽车制造商如蔚来 、动力电池制造商如宁德时代已开始布局新能源汽车换电业务 。 换电模式 的推广将 有利于汽车制造商或动力电池制造商作为回收主体提前锁定废旧电池来源,实现批量回收,从而提高回收效益。 动力电池回收专题 报告 11 请务必阅读末页声明。 汽车生产企业、动力电池生产企业、报废 汽车拆解 企业 、 4S 店、换电模式 运营企业等都将成为未来 动力电池回收的主要渠道。 全产业链联动 将有助于提升 废旧 动力电池的回收效 率 ,推动动力电池回收规模日益扩大,促进回收行业良性发展。 图 9: 汽车动力电池回收商业模式 数据来源: EVTank,伊维智库, 东莞证券研究所 3.2 企业加速入局,正规军有待壮大 随着新能源汽车的推广规模 不断 扩大, 动力电池回收企业 注册 数量 从 2007 年的 300 多家到 2021 年累计近 3000 家 。 但国内动力电池回收行业真正起步于近两年, 目前国内 废旧 动力电池的回收渠道建设 并不 完善, 行业规范仍处于起始阶段, 国家对废旧动力电池的 回收尚未建立资质管理, 行业内无序竞争、 劣币驱逐良币、环保隐患等问题日益凸显 。 目前 工信部对电池回收行业采用“白名单”的方式进行规范管理 。 工信部分别于 2018 年9 月、 2020 年 12 月、 2021 年 12 月发布了三批符合新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件企业名单,合计共涉及 45 家企业,被业内称为“正规军”。 在这 45 家符合 国家行业标准 的企业中,申报类型为梯次利用和再生利用的分别有 25 家和 24 家,其中同时具备梯次利用和再生利用资质的企业有 4 家。 动力电池回收专题 报告 12 请务必阅读末页声明。 表 5: 截至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企业共 45家 序号 所属 地区 企业名称 申报类型 批次 数量 1 广东 广东光华科技股份有限公司 再生利用 第一批 8 2 深圳深汕特别合作区乾泰技术有限公司 梯次利用 第二批 3 珠海中力新能源科技有限公司 梯次利用 第二批 4 惠州市恒创睿能环保科技有限公司 梯次利用 第二批 5 江门市恒创睿能环保科技有限公司 再生利用 第二批 6 广东佳纳能源科技有限公司 再生利用 第二批 7 江门市朗达锂电池有限公司 梯次利用 第三批 8 广东迪度新能源有限公司 梯次利用 第三批 9 湖南 湖南邦普循环科技有限公司 再生利用 第一批 6 10 湖南金源新材料股份有限公司 再生利用 第二批 11 长沙矿冶研究院有限责任公司 梯次利用 第三批 12 湖南凯地众能科技有限公司 再生利用 第三批 13 金驰能源材料有限公司 再生利用 第三批 14 湖南金凯循环科技有限公司 再生利用 第三批 15 浙江 衢州华友钴新材料有限公司 再生利用 第一批 5 16 衢州华友资源再生科技有限公司 梯次利用 再生利用 第二批 17 浙江天能新材料有限公司 再生利用 第二批 梯次利用 第三批 18 杭州安影科技有限公司 梯次利用 第三批 19 浙江新时代中能循环科技有限公司 梯次利用 再生利用 第三批 20 江西 中天鸿锂清源股份有限公司 梯次利用 第二批 5 21 江西赣锋循环科技有限公司 再生利用 第二批 22 赣州市豪鹏科技有限公司 梯次利用 第一批 梯次利用 第二批 23 江西天奇金泰阁钴业有限公司 再生利用 第三批 24 江西睿达新能源科技有限公司 再生利用 第三批 25 江苏 格林美(无锡)能源材料有限公司 梯次利用 第二批 4 26 蜂巢能源科技有限公司 梯次利用 第三批 27 江苏欧力特能源科技有限公司 梯次利用 第三批 28 南通北新新能源科技有限公司 再生利用 第三批 29 安徽 安徽绿沃循环能源科技有限公司 梯次利用 第二批 4 30 安徽巡鹰动力能源科技有限公司 梯次利用 第三批 31 合肥国轩高科动力能源有限公司 梯次利用 第三批 32 池州西恩新材料科技有限公司 再生利用 第三批 33 天津 天津银隆新能源有限公司 梯次利用 第二批 2 34 天津赛德美新能源科技有限公司 再生利用 第二批 35 湖北 荆门市格林美新材料有限公司 再生利用 第一批 2 动力电池回收专题 报告 13 请务必阅读末页声明。 36 格林美(武汉)城市矿产循环产业园开发有限 公司 梯次利用 第二批 37 北京 蓝谷智慧(北京)能源科技有限公司 梯次利用 第二批 1 38 上海 上海比亚迪有限公司 梯次利用 第二批 1 39 河南 河南利威新能源科技有限公司 梯次利用 第二批 1 40 四川 四川长虹润天能源科技有限公司 梯次利用 第二批 1 41 贵州 贵州中伟资源 循环产业发展有限公司 再生利用 第二批 1 42 厦门 厦门钨业股份有限公司 再生利用 第二批 1 43 河北 河北中化锂电科技有限公司 再生利用 第三批 1 44 福建 福建常青新能源科技有限公司 再生利用 第三批 1 45 陕西 派尔森环保科技有限公司 梯次利用 再生利用 第三批 1 资料来源: 工信部, 东莞证券研究所 目前 动力电池回收 整体业务规模还较小 。 根据中国锂离子电池 回收拆解与梯次利用行业发展白皮书( 2021 年) 统计数据显示, 2020 年锂电池回收企业仍以邦普 循环 和格林美两家企业为主,从实际处理量来看, 这 两家企业的市场份额合计超过 50%。 4. 国内 动力电池回收技术 稳步提升 4.1 电池回收两 个 途径 :梯次利用和拆解回收 完整的动力电池回收利用产业链 应该 涉及电池设计、电池制造、电动汽车制造、汽车消费、废旧电池收集、电池运输、电池评价、电池二次利用、拆解回收等环节,我国的动力电池回收利用还需要系统完善 。 图 10: 动力电池回收利用产业链示意图 数据来源: 赛迪智库 , 东莞证券研究所 动力电池全生命周期价值链包含如下几个环节:废旧电池报废回收 原料再制造 材料再制造 电池组再制造 再使用 梯级利用。 动力电池回收专题 报告 14 请务必阅读末页声明。 图 11: 动力电池全生命周期价值链 数据来源: 格林美公告 , 东莞证券研究所 目前 对于废旧 动力电池回收利用 主要 有 两 个 途径:梯次利用和拆解回收。 新能源汽车动力电池退役后,一般仍有 80%的剩余容量,可降级用于其他场景,实现余能最大化利用。经过几年的探索和发展,目前我国退役动力电池梯次利用已经应用在电力储能系统、通信基站备用电源、低速电动车以及智能路灯等领域。 但目前梯次利用主要以示范项目为主,尚未形成规模效益。 磷酸铁锂电池 循环次数较多,使用寿命更长,而 贵金属含量不多,拆解回收无法产生太高的经济价值和资源规模化效益;三元电池 的金属 含量 较高 , 循环 寿命较短, 在电池容量衰减后安全性 会 大大降低,且其自燃温度要比磷酸铁锂电池低得多 。因此, 基于经济性和安全性的考量 , 三元电池一般直接回收,提取金属, 回收 经济性 更强 ; 而 新能源汽车 退役的 磷酸铁锂电池 则较为适合 梯次利用 , 当电池容量降至 20%-80%时 属于轻度报废,进入梯次利用阶段, 将有剩余容量的电池在低要求的领域进行使用 , 当 电池容量 降至 20%以下时 属于重度报废, 进入再生利用阶段。 动力电池回收专题 报告 15 请务必阅读末页声明。 图 12: 磷酸铁锂 电池 梯次利用 阶段 数据来源: 汽车之家 , 东莞证券研究所 新能源汽车退役 磷酸铁锂电池的梯次利用一般包括电池组拆解获得单体、筛选检测、配对重组、系统集成等步骤,其中余能检测和配对重组是梯次利用工艺流程中较为关键的环节,也是比较有技术含量的 环节。 由于动力电池电芯种类多,在退役后单只电芯参数个性化很强,剩余效能也有区别。 2017年工信部 发布了车用动力电池回收利用 -余能检测国家标准,规范了退役动力电池的检测流程与方法。通过余能检测,企业 可以 将 动力电池的 使用情况(主要指充放电情况)类似、可以重组的电芯筛选出来,进行后续加工。 在配对重组环节,厂家需要利用电池均衡技术来解决多个电芯的一致性问题。目前 是梯次利用的难点所在 , 这 需要工程技术人员考虑不同电芯的充放电电压和充放电效率,并制定最优的解决方案,避免电池出现热失控等不良状态。 系统集成环节需要引入新的 BMS 系统,使电池管理系统能够更好地应用这个 “新” 电池组的效能,并结合寿命预测技术保证其可以长时间稳定工作。最后通过封装、打包,应用在具体的客户端。 动力电池回收专题 报告 16 请务必阅读末页声明。 图 13: 磷酸铁锂 电池 梯次利用工艺流程图 数据来源:东莞证券研究所 整理 4.2 湿法回收是当前主流技术 动力电池 回收利用的另一 个 途径是 拆解回收。拆解回收是将退役动力电池进行 放电、 拆解、破碎、提炼,进而得到贵金属化合物(主要是镍、钴、锰、锂化合物),再将这些化合物出售,以此获取利润。 图 14: 动力电池拆解回收工艺流程图 数据来源: 新材料产业, 东莞证券研究所 动力电池回收专题 报告 17 请务必阅读末页声明。 目前动力电池拆解回收的方法主要包括 湿法回收、 干法回收、生物法回收三类。 此外,市场上还出现了一些新的动力电池回收方法。 表 6: 不同动力电池回收技术路线的优缺点比较 工艺技术 介绍 优点 缺点 湿法 回收 通过 各种 酸碱 性 溶液 将 金属离子 从电极材料中浸出 , 再 通过离子交换、沉淀、吸附 等手段, 分离并 提取金属盐及氧化物 。 应用较为广泛, 技术相对成熟且 效率高,锂、钴、镍等有价 金属和稀有金属 的 回收率和纯度较高,且设备投资成本较低。 化学试剂持续使用 产生大量废水, 工艺 复杂且 过程较长 容易 造成整体成本上升 。 干法回收 不借助溶液等媒介,实现材料或有价金属的直接回收。干法回收中最常用的技术手段是高温热解法,即采用高温焚烧分解去除 粘 结剂,实现材料分离,经过高温焚烧,电池中的金属及其化合物会氧化、还原、分解、蒸汽挥发,通过冷凝 方法 将其收集。 利用高温热解 法 回收动力电池 的 原理简单 ,因此工艺简单, 应用广泛,且能够回收如汞、锌等多种重金属。 高温热解法 设备投入大,高能耗,处理成本高, 回收 效 率低 ;有 废气等 二次污染和安全性的问题 ; 且主要处理三元电池。 生物法回收 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,实现目标组分与杂质组分分离,最终回收锂、钴、镍等有价金属 。 工艺简单、成本经济、环境友好 、回收率高 尚 处于 起步 阶段 , 菌种培养、浸出条件复杂, 存在很多不确定性 。 其他方法 如动力电池回收企业赛德美 , 通过精细机械拆分得到电池零部件后,将其进行修复,最终形成可复用的外壳、电解液、隔膜、铜箔、铝箔、正极粉、负极粉等 。 将合格的电池零部件直接供给到电池生产制造环节 , 能较好地控制化学污染 。 - 资料来源: 新材料产业, 36氪, 东莞证券研究所 整理 其中湿法回收是 当 前动力电池回收 行业 的 主流 工艺 技术 。 湿法回收技术相对成熟,回收得到的金属盐、氧化物等产品的纯度能够达到生产动力电池材料的品质要求。目前格林美、邦普 循环 等国内领先的回收企业,以及 AEA、 IME 等国际龙头企业,大多采用湿法技术路线作为锂、钴、镍等有价金属资源回收的主要技术。 目前行业处于发展初期, 短期来看,得回收渠道者得天下, 长远来看,工艺技术和装备是动力电池回收企业的核心竞争力。 我国动力电池回收技术水平不断提升。 过去十年,跟随我国新能源汽车产业发展的步伐,我国动力电池回收技术水平也在持续提升中, 动力电池回收 技术 专利数量 呈 逐年上升 趋势 。尤其是 2015 年我国新能源汽车市场 开始 放量后,动力电池回收 技术 专利数量 也 加速上升, 2015-2021 年动力电池回收 技术 专利数量的年复合增长率达 37%。 动力电池回收专题 报告 18 请务必阅读末页声明。 图 15: 我国动力电池回收 技术 专利数量持续增长 数据来源: 中国专利检索 , 东莞证券研究所 5. 动力电池回收市场规模 爆发在即 5.1 动力电池回收经济价值 提升 目前废旧动力电池的回收价值主要在于回收动力电池正极材料中的贵金属。 三元 材料可同时回收有价金属镍、钴、锰、锂等,而磷酸铁锂的主要回收价值在于锂。相对而言,三元电池的回收价值高于磷酸铁锂电池。 表 7: 不同类型动力电池的金属含量占比 类型 主要包含金属 镍含量 占比 钴含量 占比 锰含量 占比 锂含量 占比 稀土元素含量占比 三元电池 镍、钴、锰、锂 12% 5% 7% 1.2% - 磷酸铁锂电池 锂 - - - 1.1% - 钴酸锂电池 钴、锂 - 18% - 2% - 锰酸锂电池 锰、锂 - - 10.7% 1.4% - 镍氢电池 镍、钴、铼 35% 4% 1% - 8% 资料来源: 中商情报网, 东莞证券研究所 国家对动力电池回收 率 已有标准化规定。根据 2019 年新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件( 2019 年版)的规范要求 , 废旧动力电池回收 镍、钴、锰的综合回收率应不低于 98%,锂的回收率不低于 85%,稀土等其他主要有价金属综合回收率不低于 97%。 近年新能源汽车快速发展,带来动力电池需求暴增,短期产能释放跟不上以及全球疫情 动力电池回收专题 报告 19 请务必阅读末页声明。 冲击共同影响下造成上游原材料供需失衡,锂、钴、镍等锂电池关键原材料均有大幅涨价。截至 2022 年 3 月 30 日,电池级碳酸锂报价 51.75 万元 /吨,较年初的 28.74 万元 /吨上涨 80%,较上年同期的 8.75 万元 /吨上涨近 5 倍。截至 2022 年 3 月 30 日,电解钴报价 56.25 万元 /吨,较年初的 48.95 万元 /吨上涨 15%,较上年同期的 35.4 万元 /吨上涨59%。 图 16: 电池级碳酸锂市场价格 图 17: 电解钴市场价格 数据来源: iFinD, 东莞证券研究所 数据来源: iFinD, 东莞证券研究所 在俄乌冲突影响下,近期镍价也出现大幅上涨。 截至 2022 年 3 月 30 日,电解镍价格为21.94 万元 /吨,较年初的 15.36 万元 /吨上涨 42.9%,较上年同期的 12.28 万元 /吨上涨78.7%。 图 18: 电解镍市场价格 数据来源: iFinD, 东莞证券研究所 动力电池回收专题 报告 20 请务必阅读末页声明。 锂电池原材料价格大幅上涨提高了回收废旧动力电池的经济价值,有助于改善回收企业的盈利能力。尤其是 碳酸锂价格的快速上涨让原本并不具备拆解价值的磷酸铁锂电池可实现盈利, 2021 年大量的电池回收企业开始布局磷酸铁锂电池回收,通过回收废旧电池提取碳酸锂材料。 在此背景下 , 废旧动力电池 的回收价格 也水涨船高, 2022 年以来,废旧
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