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动力电池正极材料及前驱体市场空间广阔

我们预计新能源汽车行业发展保持乐观形势，汽车产量逐年稳步提升，三元材料电池在新能源汽车中的渗透率不断提高。同时，随着三元电池生产技术和质量逐步改良，并且高镍三元材料电池如NCM811在新能源汽车中的应用增多，动力电池电池容量和能量密度逐年增长。此外，我们假设各种配比的三元正极材料价格波动幅度较小，但是随着高镍三元材料电池的应用比例提升，使得测算中三元正极材料和三元前驱体的均价小幅度提高。

为了计算正极材料需求量，我们假设电池中三元正极材料的质量平均占整个电池的质量的30%。此外，为了三元正极材料需求量折合为前驱体需求量，根据行业内的平均水平，我们假设一吨三元正极材料与前驱体当量之间的换算关系为1：0.952。

通过测算，我们预计2020年，三元正极材料市场空间为380亿元，前驱体市场空间为188亿元，总计570亿元。到2022年，预计三元正极材料市场空间为586亿元，前驱体市场空间为290亿元，总计877亿元。

动力电池回收启动在即，市场空间广阔

动力电池规模化退役在即

近年来，我国新能源汽车市场快速扩张，新能源汽车产销量一直延续着高增长的态势，新能源汽车动力电池装机量相应快速增长。动力电池存在着使用衰减的现象，所以当电池容量衰减为初始能力的60%-80%的区间时，动力电池便需要“退役”并更换。当前市场上的大量动力电池于2014年前后投入使用，而动力电池的使用寿命一般在2-6年（三元电池2-4年，磷酸铁锂电池4-6年），因此在2019年，第一波动力电池开始规模化退役。

从2018年规模化退役阶段开始，动力电池逐年退役量将不断增加。预计到2023年动力电池退役量可达48Gwh。

废弃动力电池对环境影响巨大，目前回收仍处在起步阶段

废弃电池在环境中经过风吹日晒后，其外壳很容易发生破裂。而一旦电池外壳破裂，电池内部的潜在污染源直接暴露于环境中，有机物、重金属等成分扩散进入环境中，不仅会对人体健康带来危害（三致风险：致癌、致畸、致突变），同时对空气、水、土壤等环境介质造成难以逆转的破坏，和对生态的破坏。巨大的动力电池退役量，未经妥善处理回收，将成为严重污染源对生态环境及生产生活产生巨大的负面影响。

动力电池回收利用目前处于起步阶段，面临着一些突出的问题和困难：

一是回收利用体系尚未形成。目前绝大部分动力蓄电池尚未退役，汽车生l产、电池生产、综合利用等企业之间未建立有效的合作机制。同时，在落实生产者责任延伸制度方面，还需要进一步细化完善相关法律支撑；

二是回收利用技术能力不足。目前行业普遍技术储备不足，动力蓄电池生l态设计、梯次利用、有价金属高效提取等关键共性技术和装备有待突破。退役动力蓄电池放电、存储以及梯次利用产品等标准缺乏；

三是激励政策措施保障少。受技术和规模影响，目前市场上回收有价金属l收益不高，经济性较差。相关财税激励政策不健全，市场化的回收利用机制尚未建立。

废弃电池回收根据报废程度主要可分为拆解再生和梯级利用两种方式

组成动力电池的正极、负极、隔膜、电解质等材料中含有大量的有价金属，如镍、钴、锂可回收作为生产三元电池正极材料的原料，从而减少资源浪费，同时可以很好地减少原料成本，应对镍、钴、锂等原材料价格波动或减产带来的影响。除此之外，有部分动力电池仍有继续利用的价值，可回收供其他行业使用。

根据报废程度，动力电池回收可分为梯次利用和再生利用。梯次利用属于轻度报废，主要针对因为电池容量降低使得电池无法正常应用于新能源汽车，但是电池本身没有报废，可以二次应用在储能设备和低速电动车等；再生利用属于重度报废，主要针对电池容量损耗严重导致电池无法继续使用，只能选择将电池进行资源化处理，通过化学方法提炼废弃电池中镍、钴、锂等贵金属电极材料，达到材料再制造的目的。

按照当前废弃电池容量划分，100%-80%段能满足汽车动力使用，80%-20%段能满足梯次利用，20%容量以下进行再生利用。从电池本身性质和回收效益等综合因素分析，业内普遍认为，磷酸铁锂电池更适合梯次利用，三元材料电池则适合直接回收。磷酸铁锂电池循环寿命更长，80%寿命充放电可达2000-6000次，因此退役后的磷酸铁锂动力电池可继续作为储能电池使用至少五年；而若将磷酸铁锂电池通过再生利用仅能够实现每吨大约0.93万元的经济收益，难以覆盖其回收成本。而相比之下，三元材料电池因为能够提炼出镍、钴、锂等贵金属电极材料，通过再生利用可以实现每吨约4.29万元的经济效益（以上价格随金属市场价格波动影响）。

梯级利用：电动自行车和电网储能均有广阔利用前景

梯次利用是通过对退役动力电池经过测试、筛选、重组等步骤，再次出厂并应用于低速电动车、电力储能等对电池性能要求较新能源汽车低的领域之中，从而实现动力电池得以充分利用，减少重新生产次数。对于动力电池梯级利用的应用场景，目前比较典型的两个应用场景为梯级利用应用于电动自行车和电网储能以实现“削峰填谷”的效果（以通讯基站储能为例）：

针对电动自行车，目前电动自行车大多采用铅酸蓄电池作为供电装置。相比铅酸蓄电池，使用退役的动力电池梯级利用作为电动自行车的供电装置，收益将远远大于铅酸电池在低速电动车上的应用。根据贾晓峰等在《动力电池梯次利用场景与回收技术经济性研究》中所述，退役动力电池在余杭等地的低速快递车的应用成本约在650元/千瓦时，收益在350元/千瓦时，同时动力电池梯级利用于电动自行车中的收益会逐年增加，有很好的经济价值。

针对使用废旧动力电池进行电网储能，目前行业内已经针对通讯基站储能可行性已经进行了一定的研究和尝试。对收集得到可供梯级利用的动力电池进行处理，一套动力电池组作为单独的单元，配以中小功率的储能逆变器，形成一个基本的储能单元，再将多个储能基本单元集成在一起形成中大型储能功率系统。然后将其应用在通讯基站储能领域，取代目前的铅酸电池，在性能、成本和对环境影响方面，均优于铅酸电池。目前在梯级利用方面，中国铁塔作为通信基站建设和运营服务提供商具有天然的行业优势。中国铁塔在动力电池梯级利用试点运行近2年，梯级电池储能项目运行良好。截至目前，中国铁塔梯次利用以电池厂重组的梯次电池产品为主，累计使用梯次电池共800MWh，合计1万吨，约合30万组，可供5万基站使用。

对于动力电池梯级利用规模化实现，目前技术仍存在几大缺陷：

第一点在于对于退役动力电池“健康状况”的检测问题。经过在新能源汽车上长时间地使用，动力电池的内部状况是一个黑箱，难以检测电池内部所发生的变化，无法保证每一节退役动力电池的质量能够支持系统运行。因此，对于电池物理化学变化的更深层次研究，以及更好地实现模组化动力电池梯级利用，对梯级利用规模化是至关重要的。

第二点在于动力电池本身设计差异化导致将动力电池组成模块实现梯级利用成本较高。目前市场上，动力电池的型号差异化较大，如果将不同型号的电池组成模组以供梯级利用，需要对其进行拆解得到电芯，一方面增加成本，另一方面，在拆解电芯的过程中会对电芯造成一定程度的破坏。此外，不同型号的动力电池的电压模组可能不匹配，如有些电池厂商的动力电池为了匹配特定新能源汽车会选择32V、36V等不规则电压，在应用于梯级利用中，必须经过拆解成电梯电芯的过程。因此，为了避免因型号不一带来的筛选、配组、加工的成本，需要在动力电池设计的时候便将后续梯级利用的可能性考虑进去，形成通用标准。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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