锂电回收，未来可期
锂电回收，未来可期 中国锂电行业发展德勤观察3.0 德勤管理咨询|2022年11月 核心观点 随着全球新能源汽车产业的快速发展，上游资源约束是行业发展亟待解决的问题，动力电池回收利用行业焕发出蓬勃的生机，而各国在碳中和要求下持续深化的动力电池回收政策体系，以及即将到来的动力电池退役潮都将进一步驱动动力电池回收利用行业的发展。从技术发展、商业模式以及产业链协同方面来看，动力电池回收利用市场前景较为可观，同时也仍存在不少关键挑战： 在技术发展方面，动力电池回收的工艺技术路线相对清晰，基于商业实际预计中长期内回收方式将以拆解回收主导： •动力电池回收利用的两种主要方式为梯次利用和拆解回收，受限于安全性顾虑、市场规范不足、恶性竞争冲击和行业标准缺失等因素，梯次利用的规 模化发展面临较大的挑战，技术和商业应用更成熟的拆解回收预计是中长期内的主导方式。 •在拆解回收流程中，火法和湿法是主流的电池级原材料提纯再生工艺，该环节具有较高的技术和规模壁垒，而创造的经济效益也更高，领先企业需要解决前端电池回收渠道的供货稳定性，并积极布局原料再生环节产能以实现更高的商业价值。 在商业模式方面，第三方回收模式和电池生产商回收模式已有成熟实践，回收网络和再利用闭环构建是重要的成功因素： •市场机制是动力电池回收行业目前发展的主要挑战，回收主体企业需要应对挑战，提升规模，突破营利瓶颈。 •第三方回收企业具备回收技术优势，而电池生产商和整车企业具备渠道优势；在当前的动力电池回收市场，商业模式成功的关键在于回收渠道网络的建设和回收材料再利用生态闭环的构建。 在产业链协同方面，锂电及新能源汽车产业链各环节已展现出以不同形式、不同程度向动力电池回收利用环节延伸的趋势： •上游锂电及新能源汽车行业的技术和市场趋势，如电池的材料创新、集成化技术、电池银行等给动力电池回收行业带来影响，机遇与挑战并存。 •以产业链上下游企业组成的产业联盟为回收主体或为理论上较理想的模式，各成员企业可以取长补短，互利共赢，但由于涉及产业链环节较长，利益 方众多，在实际商业化运营层面该模式仍在探索阶段。 ©2022。欲了解更多信息，请联系德勤中国。2 01 02 03 ©2022。欲了解更多信息，请联系德勤中国。 3 ©2022。欲了解更多信息，请联系德勤中国。3 ©2022。欲了解更多信息，请联系德勤中国。4 ©2022。欲了解更多信息，请联系德勤中国。4 上游资源约束锂电行业发展，动力电池回收势在必行 上游资源紧缺长期将掣肘下游应用市场的发展，锂资源供需缺口预计在2025年之后出现并呈逐渐扩大的趋势， 2030年将达145万吨碳酸锂当量，电池回收有望在一定程度上缓解资源供需不平衡对行业发展的约束 全球锂资源供需平衡预测（万吨，碳酸锂当量） 全球锂供应量全球锂需求量 400 -37% 300 200 -1% 100 2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E 供给侧：上游资源压力需求侧：下游市场爆发 国内资源紧缺 国内高品质原材料矿物资源相对稀缺，以锂为例，中国优质的硬岩锂矿资源较少，而盐湖提锂技术及产能有待突破 国外供给不定 动力电池海外原材料供给集中且产量波动大，新冠疫情、俄乌冲突等突发事件加剧了全球供应链的不确定性 扩产周期长 原材料矿产开发周期较长，上游扩产周期在4年左右，而动力电池扩产周期在1年左右，供需错配时间拉长 终端需求旺盛 作为锂资源的主要应用场景，新能源汽车市场已进入快速增长期，2021年中国新能源汽车销量同比增长超过150% 电池化学体系迭代慢 动力电池的研发难度大，化学体系迭代周期长，中长期内仍将以锂电池为主，对上游原材料资源的需求较固定，短期内难有替代 激烈竞争刺激产能扩建 动力电池行业竞争日趋激烈，电池企业保持快速扩产的节奏以抢占市场份额，拉动对上游资源的需求 来源：中国汽车工业协会，五矿证券，公开信息，德勤分析 全球动力电池回收市场规模预测1 单位：亿元 锂镍钴锰 2,997 2,300 +38% 1,713 1,233 +81% 222304 55 384 588 62% 869 62% 62% 63% 63% 63% 2021 71% 2022E 67% 2023E 61% 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 来源：安信证券，Wind，公开信息，德勤分析 备注：1.基于理论可回收的镍钴锂锰金属量及金属价格进行测算 提升，旨在推动回收利用体系的建设，引导行业的规范化、一体化发展 海外政策引导起步早，目前政策及立法体系已相对成熟 国内近年政策引导力度不断强化 北美 联邦至地方层级政策完备 欧洲 要求提升且监管力度加强 日韩 从立法层面规范行业 中国 逐步完善政策体系的建立，加强规范和政策落地 美国能源部 2021 提出要实现锂电池报废再利用和 关键原材料的规模化回收，规划完整的锂电池回收价值链的建设和布局，推动回收技术发展 《美国国家锂电发展蓝图2021-2030》 美国环保署 1996 为固体废物的适当管理创建了回收框架，其中包括可充电电池、锂离子汽车电池等 《资源保护和回收法》修订 美国各州政府 对废旧回收的类型、处置方法、押金等作出规定，鼓励产业链各方协同助力电池正确回收， 2022 欧盟 电池法规提案设定了与动力电池回收相关的目标，对电池的回收措施和电池金属材料回收率做出了更严格的要求 《欧盟电池与废电池法规》修订 瑞士 2022 联邦环境署发布的《废物指南》明确了车用锂电池回收规则，鼓励汽车制造商实施环保处置系统 FOEN《废物指南》 德国 2021 赋予管理机构广泛的责任以整治电池制造市场，并对各回收系统的收集与回收率进行检查监督 新电池法案(BattG2) 2021 韩国国会 取消以往登记车辆的电池强制回收，允许出售汽车报废电池，提高废旧动力电池的二次利用率 《大气环境保护法》修订 日本省厅 2004 由日本两大中央省厅共同授权的 日本电池回收中心(JBRC)旨在全面推进废旧充电电池原材料回收利用 日本国会 2001 制造企业应履行生产的废旧产品 回收处理的责任，遵循3R原则，倡导使用者将废弃电池送至专门回收场所 《资源有效利用促进法》 2022 三部委 将制定出台新能源汽车动力电池 回收利用管理办法等部门规章 《工业领域碳达峰实施方案》 八部委 2022 要求推进产业链上下游合作共 建回收渠道 《关于加快推动工业资源综合利用实施 方案的通知》 能源局 2021 提出建立电池一致性管理，对梯次利用储能项目评估、监测、监督等环节做出要求 《新型储能项目管理规范（暂行）》 2020 工信部 将推动新能源汽车动力蓄电池回收利用体系建设，培育动力蓄电池回收利用骨干企业 《2020年工业节能与综合利用工作要点》 七部委 2018 落实生产者责任延伸制度，明确电池回收主体责任承担者 《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》 工信部 2018 建立“溯源综合管理平台”，对动力电池生产到再生利用全过程进行信息采集 《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》 来源：各政府部门官网，光大证券，公开信息，德勤分析 升，驱动全球锂电回收市场发展；领跑全球新能源汽车市场的中国市场在锂电回收领域预计也将迎来可观的发展 全球可回收报废锂电池及锂电池生产废料预测 2021年中国动力电池装机量全球占比 单位：GWh 锂电池报废量 锂电池生产边角料 正极材料生产边角料1 1,483 1,119 +43% 840 621 453 325 156 227 61 104 中国 全球其他国家及地区 52.1% 中国装机量 154.5GWh 20212022E 2023E 2024E 2025E2026E 2027E 2028E 2029E2030E •随着全球新能源汽车市场的蓬勃发展，动力电池装机量迅速攀升，新能源车用动力电池的使用年限在5-8年左右，第一批投入市场的动力电池已经迎来“退役潮”，尤其是在 2015年起新能源汽车产销爆发、动力电池加速放量的中国市场更为显著。 •报废电池是锂电回收利用的主要“原料”，动力电池退役潮的到来将持续为锂电回收利用行业提供可回收废料。 来源：SNEResearch，中国汽车动力电池产业创新联盟，Wind，安信证券，公开信息，德勤分析备注：1.折算为可生产动力电池量 行条件制约，未来回收市场预计将由营利性更高的三元电池拆解回收为主 不同化学体系电池对比 中国不同化学体系电池金属回收市场空间预测1 •磷酸铁锂和三元电池的特性决定了其适合的回收利用方法不同： 磷酸铁锂 三元（镍钴锰） 回 收 回收价值 不含稀有金属，理论回收价值约为每吨0.93万元 含镍钴锰等稀有金属，理论回收价值约为每吨4.29万元 循环寿命 平均循环次数在4000次左右，容量呈缓慢衰减趋势 平均循环次数为2000次左右 安全性 放热缓慢，在高温环境下稳定性好 在高温环境下三元材料会发生溶解，易发生自燃、爆炸 相 关 特 比 对 性 单位：亿元 磷酸铁锂电池梯次利用磷酸铁锂电池拆解回收三元电池拆解回收 57 112 125 138 57 51445049 24 2021 2022 2023 20242025 •磷酸铁锂因其材料造价低，稳定性较好，循环寿命长，更适合梯次利用 •三元电池因其材料造价高，稳定性较差，循环寿命短，更适合直接拆解回收 三元电池的发展起步较磷酸铁锂晚，回收量提速也将略滞后于磷酸铁锂。磷酸铁锂动力电池退役后更适合梯次利用，然而当前梯次利用尚未实现技术攻关，难以形成规模化、商业化，预计中短期内三元锂电池的回收市场空间将持续保持领先。 来源：中金公司，光大证券，天风证券，公开信息，德勤分析备注：1.基于预测的各金属当年均价进行测算 长期内以拆解回收主导 梯次利用：对退役电池的降级应用 拆解回收：对退役电池的资源化再生利用 退 役 动 力 电 池 回收利用方式 外观识别分选 性能特性分析 内部结构检测 可用电池包 可用模块 可用单体 梯次利用场景 化学储能 低速动力不间断电源 拆解回收 负极材料 石墨、硅基材料 正极材料 锂、钴、镍、锰等金属氧化物，通过物理法、化学法、生物法回收 其他材料 金属外壳、电极材料 通过拆解、粉碎、分选回收 废旧电池 电解液 通过萃取法回收 优势 ＋提升价值：提高电池的利用价值，实现价值最大化 ＋降低成本：降低储能、低速电动车等相关行业的成本，促进行业发展 ＋减少污染：有效地减少废旧锂离子电池污染，减少资源浪费 ＋回收率高：退役动力电池拆解回收在技术上则相对成熟，资源回收率高 ＋流程简单：流程较梯次利用更为简单，无需进行一致性筛选和安全评估 ＋工艺互补：可采用联合回收工艺，显著提升回收的经济效益，有效解决能耗问题 劣势 ‒适用局限：不适用于三元电池，目前以试点项目为主，尚未形成规模效益 ‒效率低下：退役电池评估环节耗时长，效率低 ‒安全隐患：退役电池内部安全隐患隐蔽性强，放大电池单体间不一致性，一定 ‒成本难题：火法工艺前期设备投入大且能耗高，而湿法工艺回收周期长 ‒环境污染：化学回收工艺容易对环境造成污染，对污染治理的要求高 ‒不确定性：生物回收、超临界CO2萃取法等新兴工艺尚在起步阶段，对工作环境 程度上影响了电池组的寿命和安全性要求高，存在诸多不确定性 来源：中国汽车工业协会，安信证券，公开信息，德勤分析 政策因素 •梯次利用管理制度仍待完善：目前针对动力电池梯次利用的政策管理体系仍处于建立初期，监管制度的完善以及地方的落地实施仍需要时间 •政策导向保持中等积极态度：政策对梯次利用虽有推动意向，但同时也表明了需对梯次利用的安全性等问题严格管理的态度，对动力电池在新型储能场
