详解超级风口——锂电池回收产业

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新能源汽车动力电池即将进入到报废高峰期,钴、锂、镍等金属价格的大幅上涨使得电池回收行业经济效益提升。国家对动力电池回收利用行业进一步立法,将会推动行业的快速发展。预测2027 年全球电池回收市场空间将超1500亿元。

一、新能源汽车报废,动力电池退役来临 

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

二、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。

三、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

四、政策红利带来行业规模爆发,企业加速入局 

五、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。

六、回收工艺较成熟,商业模式多样 

湿法回收是锂电池最常用且成熟的技术。使用化学溶剂将镍钴锰锂等金属离子从正极材料中转移到浸出液,再通过离子交换、吸附和共沉淀等方式,将金属离子形成无机盐或氧化物,如碳酸锂、硫酸镍、硫酸钴等。该项技术工艺较为复杂,但金属回收率高,纯度高,目前已广泛使

七、电池回收企业的产业链 

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。

行业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

第三方回收企业模式应用较为广泛,需与电池厂商紧密合

八、回收经济性分析 

镍钴废料定价在国内市场已经形成固定模式。其主要根据为废料中所含钴镍金属量和成分的复杂程度,再按照国际市场钴镍金属交易价格的一定百分比进行确定。具体如下

P=p*c%*α

P: 指废料价格;

p: 国际市场钴镍金属交易价格;

c%: 指单位重量废料中所含钴镍金属量占废料重量的比例;

α:指根据废料的成份和复杂程度确定的计价系数。

计价系数α 的确定与废旧电池的品位、复杂程度等因素。目前计价系数有5 个档位

具体分布如下:

三元电池回收经济性好,碳酸锂涨价使得磷酸铁锂回收有利可图。根据黎华玲等2018年发表的《锂离子动力电池的电极材料回收模式及经济性分析》,采用湿法回收技术处理每吨废旧电池,LFP 亏损312 元,三元材料则可盈利6355 元。在过去几年中,回收磷酸铁锂动力电池的经济性较差,但2021 年以来,随着碳酸锂的市场价快速提升,回收磷酸铁锂也具有较好的盈利能力。

未来电池回收政策将在环保性和安全性等方面逐步规范,具有渠道优势、客户优势和工艺优势的头部企业有望胜