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资源化回收可以有效收回锂电池成本,具有较强的经济性。电芯在动力电池成本中占比达到36%,若扣除毛利则电芯占比高达49%;在消费类电池中电芯成本占比更高。而在电芯中,富含镍钴锰等金属元素的正极材料的成本占到了45%。通过原料回收,镍钴锰等金属元素可实现95%以上的回收率,而锂元素的回收率也在70%以上,经济效益显著。经由资源化回收,可以生产出镍、钴、锰及锂盐,甚至进一步产出三元正极材料及前驱体,直接用于锂电池电芯制造,具有构建产业链闭环的重大意义。
另一方面,锂电池正极材料中包括镍、钴、锰、锂等重金属元素,而电解液一般由高纯度电池级电解质锂盐、有机溶剂和必要的添加剂等原料制成。如将废旧锂电池采取普通的垃圾处理方法(包括填埋、焚烧、堆肥等),其中的重金属和电解液等物质将对大气、水和土壤造成严重污染,因此锂电池回收具有环境保护和污染防治层面的必要性。
1.2 政策框架明确,细则不断落实推动回收市场发展
近年来,国家通过一系列直接补贴型和鼓励引导型政策大力推动新能源汽车相关产业发展。随着新能源汽车和动力电池的产销量快速增长,动力电池报废回收的问题逐渐显露。针对于此,近年来国家积极部署相关政策和规范,动力电池回收的政策框架已经基本确立:2016年1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》,对动力电池综合利用产业提出规模化、规范化和专业化的要求;而2017年1月出台的《生产者责任延伸制度推行方案》则明确动力电池生产者为动力电池回收的责任主体。
基本政策框架确定后,国家标准化管理委员会联合行业内主要企业着手制定了《车用动力电池回收利用 拆解规范》《车用动力电池回收利用 余能检测》等锂电回收行业细则政策;未来,国标委还将针对包装运输、梯次利用、放电、拆卸、材料、生产条件等诸多方面制定丰富详细的准则。政策细则的不断落实将推动锂电池回收行业向健康、有序的方向发展。
此外,部分地区出台了补贴政策以鼓励动力电池回收行业发展:上海市曾出台政策规定,车企若回收动力电池,政府将补助1000元/套。深圳则推出如下政策:每卖一辆车,则厂商出资600元、政府配套300元——专门用于回收动力电池,以激励电池回收机制的建立。补贴政策对缓解上海、深圳等新能源汽车高消费地区的动力电池回收处理需求,具有积极的意义。
1.3 动力电池首批退役潮将至,预计2020年市场整体规模将达156亿元
在国家能源战略的指导规划下,2014年以来新能源汽车相关政策集中出台,伴随着动力电池技术的不断进步,整个产业链进入高速发展期;2013-2016年,新能源汽车的年销量由1.76万辆剧增至50.7万辆。受到新能源汽车需求爆发的直接拉动,2014年以来动力电池出货量也呈现同步高速增长态势。
动力电池的正极材料主要包括磷酸铁锂和三元材料两种,一般由新能源客车搭载的磷酸铁锂电池具有较高的循环性能,80%循环寿命可达2000-6000次;而新能源乘用车搭载的三元材料电池虽然具有更高的能量密度,但其80%循环寿命仅为800-2000次。锂电池不同应用环境的影响,磷酸铁锂电池的平均使用年限约为4-6年,而三元电池的使用寿命在2-4年左右;故此2014年以来装机量快速增长的动力电池将在2018年迎来首批退役潮。另一方面,消费类电池中有较高回收价值的为钴酸锂电池和三元电池。综合各类锂电池消费结构和使用年限,我们测算得出,未来三年锂电池退役规模将快速增长,至2020年退役锂电池将达60GWh以上, 2017-2020年复合增长率为41.12%。
根据目前主要的三类材料体系锂电池——三元材料、磷酸铁锂、钴酸锂电池的回收价值,我们进一步测算出锂电池回收的市场规模。同时要考虑到,锂电池生产过程中会产生一部分报废电池和边角料,目前仍是电池回收的次要来源之一,预计未来随着设备升级和工艺技术改进,生产过程中报废电池和边角料比率将有所下降。综合以上各类电池回收来源,我们预计未来三年锂电池回收市场将呈现快速增长态势,至2020年市场规模有望超过156亿元,2017-2020年复合增长率为40.84%。
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