动力电池回收利用是指将废旧的电池进行回收,并根据废旧动力电池的不同性能状态,对其进行检修处理后梯次利用或者是拆解利用。根据回收处理工艺差异,动力锂电池回收处理可分为梯次利用模式和回收拆解模式。 动力电池回收模式分类 梯次利用主要针对磷酸铁锂电池回收,商业化程度仍有待进一步开拓。动力电池的梯次利用是将电池容量下降到80%以下的电池经过拆解、检测、筛分、重组等多个流程后,应用于对储能、电动汽车等电池性能要求较低的场合,实现废弃动动力电池的梯次利用。磷酸铁锂电池的循环寿命更长,安全性也更高,梯次利用的价值更高。相比三元锂电池,磷酸铁锂电池的电池容量下跌至80%以下时,其性能仍较为稳定,容量衰减速度较为平稳,安全性和热稳定性较好;与此同时,磷酸铁锂拆解回收的金属主要为锂,拆解回收的价值相对不搞,因而动力电池的梯次利用主要针对磷酸铁锂电池的回收。但梯次利用的技术要求较高,同时,梯次利用标准体系仍有待进一步完善,由于动力电池和储能电池的性能要求不同,废旧的动力电池进行梯次利用后应用于储能等领域的电池存在一定的安全隐患。多重因素下,梯次利用的商业化程度仍有待进一步开拓。 退役动力电池梯次利用流程 拆解回收主要针对三元锂电池回收,产业化程度高。拆解回收是针对三元锂电池的续航时间更短,且热稳定性较差,梯次利用的价值不高,但三元锂电池可拆解回收钴、锂、镍等多种高价值的金属,拆解回收的价值更高,也是废旧电池拆解回收的主要对象。拆解回收的预处理过程主要还是通过人工处理,专用的破碎设备仍较为缺乏,分离提取技术主要包括干法冶金、湿法冶金以及生物冶金,技术发展相对成熟,产业化程度高。 动力电池拆解回收流程 二、动力电池回收行业商业模式 1、生产者责任制下的回收模式 所谓生产者责任制,是以现代环境管理原则实现产品系统环境性能改善的一种主要制度。它是传统“污染者付费原则”的深化和延伸,其中心思想是指将原始产品生产者对于产品的环境责任扩展到产品的整个生命周期之中,不仅包括在产品的生产和使用过程中,还包括产品废弃后的回收和处置。生产者责任制是欧盟目前防治小电池污染的主要制度。对于我国动力电池回收,该回收模式的适用性还需进一步研究。 在此回收模式下的废旧动力电池逆向物流沿新品电池的来源返回,由于动力电池自身结构的特殊性,动电生产商分为单体生产商、模组生产商和电池包生产商,目前市场上流通的动力电池,单体、模组和电池包生产地可能各不相同,如德国某品牌整车企业从韩国购买电池单体,在德国组装成电池包搭载到电动汽车上,出口到中国。在此情况下,生产者不便于严格划分,即使划分后也可能由于国别、地域的差异不利于追责。另一方面,动力电池生产商从消费者手中直接拿到电池难度极大,若以逆向物流的路径回收动力电池,此时介于消费者和动力电池生产商的4S店和整车企业是否会无偿提供回收和便利就难以保证。若有偿提供服务,则会由于交转次数和运输次数较多而推高回收成本,不利于电池回收。 生产者责任制下的回收模式 2、整车企业为主体的回收模式 由于动力电池的寿命或者消费者使用不当导致动力电池先于电动汽车报废,维修或者更换下来的电池由整车企业承担回收责任,整车企业可利用丰富的4S店资源进行回收。 电池自身的金属材料和能梯次利用的单体使动力电池具有价值,该部分的价值可以抵扣一部分回收过程产生的包装、运输等费用。同时由于缩短了回收流程,整车企业直接将废旧动力电池交至动力电池处理单位,更有利于保障动力电池的技术、设计等商业机密不被泄露。整车企业还可从动力电池处理单位了解不同类型的动力电池报废后处理的难易程度,以反馈指导整车企业从生产设计时就考虑到报废时的拆解和处理,实现绿色设计。 整车企业为主体的回收模式 3、强制回收政策模式 公安部令第102号《机动车登记规定》规定传统汽车发动机必须登记后使用。电动汽车无需使用发动机,动力电池作为新能源汽车的动力源,其地位无异于传统汽车上的“五大总成”,其编码使动力电池与电动汽车绑定。我国正研究实行动力电池编码,在新能源汽车中实行登记使用制。该政策一旦实施,消费者在电动汽车报废时需到相关部门对动力电池、电动汽车进行注销申报,然后交售到动力电池、报废汽车处理企业,领取《机动车报废证明》,完成注销,方可购置第二辆汽车。 该回收模式是强制消费者交出动力电池,保证最后搭载于报废汽车的动力电池能得到有效回收。电动汽车使用过程中更换动力电池也需到相关部门备案,以保证电动汽车生命周期全过程所有的动力电池都得到有效回收。 强制回收政策模式 三、动力电池回收产业链解析 根据国家规定,动力电池的容量衰减到80%以下是就需要进入到退役回收环节。动力电池回收利用环节包括电池设计制造、电池使用、电池回收渠道、评价、预处理、梯次利用以及拆解回收等等,其中核心环节是梯次利用环节和拆解利用环节。 动力电池回收利用产业链 四、动力电池回收行业发展历程 动力电池回收可分为蓄力期、增长期以及爆发期三个时期:1)蓄力期(2015年前):锂电池渗透到动力领域,政策加持下开始发展,但70%的装车电池为磷酸铁锂电池,主要用于客车或大巴,锂电池回收也刚起步,以小作坊为主。2)增长期(2015-2021年):该阶段锂电池装车量激增,并且三元电池装机量赶超磷酸铁锂,同时回收行业形成一批比较优质的合规企业,回收工艺以湿法为主,火法为辅。3)爆发期(2021年后):锂电池装机量仍保持高速增长,三元电池的回收竞争白热化,并且磷酸铁锂回收的经济性随金属价格上涨和技术进步也增强,玩家不断增多。 动力电池回收行业发展阶段 五、动力电池回收行业政策汇总 近年来,国家多个部门陆续出台了对动力电池、新能源汽车产业链的支持政策,促进和引导了动力电池材料技术及其回收行业的发展升级。其中,2022年8月由国家工信部、发改委、财政部等部门发布的《信息通信行业绿色低碳发展行动计划(2022-2025年)》提出,重点针对电池等基础设施产品,有序开展退网,逐步形成科学完备的老旧设备回收、处理及循环利用体系。2022年11月国家工信部发布的《关于做好锂离子电池产业链供应链协同稳定发展工作的通知》中指出要鼓励锂电生产企业、锂镍钴等上游资源企业、锂电回收企业、锂电终端应用企业及系统集成、渠道分销、物流运输等企业深度合作,通过签订长单、技术合作等方式建立长效机制。2016年来我国动力电池回收相关政策汇总如下: 中国动力电池回收行业相关政策分析 六、动力电池回收行业发展现状 随着我国新能源汽车驶入“快车道”,动力电池市场也迎来了爆发式增长。我国新能源汽车产品品质得到显著提升,中高端车型市场份额端提高,产业结构持续优化,更多的优秀企业和产品脱颖而出,落后的企业加速淘汰。可以看出,动力电池主要来源有原厂生产以及新能源汽车的回收,其中绝大部分来自新能源汽车中动力电池的拆解回收。 当动力电池容量衰减至低于80%时,动力电池就无法满足电动汽车/电动自行车等的动力需求,动力电池就需要进行报废处置。一般动力电池的使用寿命为5年左右。通常根据动力电池需求量增长幅度和趋势、动力电池使用寿命来推测动力电池报废量。2022年动力电池报废量约为110.23GWh。其中电动汽车领域动力电池报废量增长较快,2022年电动汽车领域动力电池报废量达到36.2GWh。2022年电动自行车及其他领域动力电池报废量达到74GWh。 2015-2022年动力电池报废量 七、动力电池回收行业竞争格局 行业内企业数量众多,小作坊式企业占据绝对数量优势。2021年起,动力电池回收良好的市场前景吸引了一大批企业入局,2021年中国动力电池回收企业首次突破两万家,达到20153家,同比增长了192.3%,2022年延续高速增长态势,进一步增长至38183家,同比增长89.5%。而这些企业中,仅有86家企业位列工信部的动力电池回收白名单,其余企业均为技术实力、回收流程、商业模式有待进一步完善和发展的“小作坊式”企业。 2011-2022年中国动力电池回收企业数量走势 行业正规军数量持续扩大,梯次利用是批准重点。截至2022年11月16日,我国已有86家动力电池回收进入工信部批准的动力电池回收白名单,行业正规军数量不断扩大,拥有规范回收流程、先进回收技术、全面回收渠道、完善商业模式的动力电池回收企业有望进一步扩大市场份额,有利于规范动力电池回收行业的发展。从批准企业类型来看,动力电池梯次利用企业成为工信部批准的重点,第四批次批准的41家企业中,有27家动力电池梯次利用企业,占比高达65.89%。 工信部批准的第一至第四批次动力电池回收白名单企业数量 八、动力电池回收行业促进及阻碍因素 (一)中国动力电池回收行业发展有利因素分析 从发展驱动力来看,动力电池回收行业受到环保诉求、战略价值、经济性三大要素合力: 1、环保诉求 废旧动力电池环境危害大,不经回收处理将造成严重污染。动力电池的各部分材料都能与环境中某些物质发生化学反应而产生污染物,一旦进入土壤、水体和大气就会造成严重污染;另外,动力电池中富含的钴、镍、铜、铝、锰等金属还具有富集效应,会通过食物链累积在人体,危害人体健康。因此,对废旧锂离子电池进行集中无害化处理、回收其中的金属材料,是确保人类健康和环境可持续发展的重要举措。 对动力电池进行回收利用能有效节能减排,符合“双碳”目标。动力电池制造是高能耗产业,制造过程将会产生大量的温室气体,碳排放主要集中在正极材料、负极材料和电池生产环节。而根据国际清洁交通委员会(ICCT)的研究显示:从全生命周期来看,新能源车每公里的二氧化碳排放量约为130g/km,但若能对废旧的动力电池进行梯次运用、再生应用,其所对应的新能源车每公里碳排放量将分别下降22g、4g,进而显著降低新能源汽车全生命周期的碳排放量。 2、战略价值 我国钴、镍资源供需严重失衡,已探明储备量极少。受限于锂资源的品质(镁锂比较高)以及开采条件(地理气候条件差)等因素,我国锂资源实际供应能力较弱,对外依存度高。动力电池回收再利用能够有效缓解我国电池金属的供给约束。根据《废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法(2019年本)》的政策要求,我国动力电池再生利用企业对钴镍锰的综合回收率应不低于98%,锂的回收率不低于85%,金属回收率已经达到了较高水平。因此,通过对电池金属的循环利用,将能有效缓解我国锂镍钴资源的供给约束,保障产业链安全稳定,具有极高战略意义。 3、经济性 废旧动力电池的资源性强,再生利用的价值高。退役后的锂离子动力电池的正极、负极、隔膜、电解质等电池材料中仍含有大量的有价金属(锂、镍、钴、锰、铝、铜等)和其他可再生利用成分(石墨等),蕴藏的资源品类丰富,仍具备极高的再生利用价值。 正极材料的资源价值最高,为再生利用的主要对象。电池材料供不应求,市价持续攀升。 受下游需求旺盛与电池金属产能受限的双向促进,电池材料价格在过去两年中连续上涨。资源价格上涨推高动力电池回收利用的经济性,企业资本积极布局。 中国动力电池回收行业发展不利因素 (二)中国动力电池回收行业发展不利因素分析 1、政策支撑体系不完善 动力电池回收企业的管理规范和标准体系缺失,行业管理缺乏强有力的政策支持,导致电池回收行业比较混乱,一些缺乏资质、不规范的小作坊承担了主要的电池回收利用工作,在回收利用上不具备专业的处理技术和管理意识,存在较大的安全隐患和环保风险。同时,对动力电池回收利用技术研发、财政上的政策支持较少,对于电池回收利用过程中的一些关键环节,如电池的存储、运输等,缺乏详细的操作标准和规范。 2、回收网络不完善 虽然理论上中国从2018年开始进入动力电池的报废高峰期,但实际上电池能否在规定的时间内报废并不能得到保证,电池回收行业处于初级发展阶段。专业的电池回收企业少,虽然有深圳格林美、广东邦普等专业回收企业,但总体来说数量偏少,大多数新进入企业还处于开始布局阶段。回收电池的梯次利用技术不成熟,无法进行大规模推广。 3、回收利用技术不成熟 电池的