为什么黄金回收利润高,动力电池回收研究

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本文目录一览：

1、为什么黄金回收利润高

为什么黄金回收利润高

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1.1. 前言：动力电池装机放量，回收再利用市场潜力十足

受新能源车销量走高的推动，我国动力电池装机规模快速放量。2021 年我国新能源汽车 销量达到 352.1 万辆，同比大幅增长 157.5%；受新能源汽车销量高景气驱动，同期我国动力电池装机量达到 154.5GWh，同比大幅增长 142.9%，2015-2021 年装机量 CAGR 为 45.5%，装机规模持续增长。动力电池回收作为锂电后周期行业，需求有望受产业链景气传导而逐年走高。在目前的技术条件下，动力电池的使用寿命一般为5-8 年，而随着动力电池装机量的持续走高，未来电池回收处置需求有望逐年走高。根据弗若斯特沙利文的预测，2026 年我国动力电池装机量将有望达到762GWh，2021-2026 年 CAGR 有望达到 37.6%，产业链在持续高景气的同时，也为后续的电池回收市场奠定了成长根基。

图片来自天风证券

1.2行业发展有三大核心动力

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：

1.2.1. 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。动力锂离子电池虽不含铅、 镉、汞等重金属污染物，但报废的动力锂离子电池对环境仍有明显危害性；例如，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；经高工锂电测算，现阶段 1KWh 三元电池和 磷酸铁锂电池生产所需能耗分别为 82.91KWh 和 85.78KWh，折算碳排放量分别为 5.06 万吨/GWh 和 5.23 万吨/GWh，碳排放主要集中在正极材料、负极材料和电池生产环节， 三者合计占比接近 90%。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。

图片来自天风证券

1.2.2. 战略价值

我国钴、镍资源供需严重失衡，已探明储备量极少。从供需角度看，2020 年我国钴、镍 资源需求分别占据世界总需求的 32%、59%，而供给量却仅占世界总额的 1.5%和 4.8%， 供需情况严重失衡，对外依存度极高。从资源储备的角度看，世界已探明钴资源达 710 万吨，集中分布在刚果(50.7%)、澳大利亚(19.7%)等地区；已探明镍资源达 9400 万吨， 集中分布在印度尼西亚(22.3%)、澳大利亚(21.3%)、巴西(17.0%)。相较之下，我国已探明钴、镍资源储备量分别仅为 8、280 万吨，占世界总储量的比重极低。

锂资源国内供应能力弱，对外依存度高。2020 年全球已探明锂资源量 2100 万吨，其中我国已探明锂资源量达 150 万吨，占全球总储备量的 7.1%，潜在供给相对充足；但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。

1.2.3. 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。2021 年锂电子动力电池的平均造价 为 101 美元/KWh，其中正极材料由锂、镍、钴、锰等高价值金属化合物构成，其成本占比高达51%，价值含量最高，这使得正极材料成为了动力电池回收再利用的主要对象。

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；截至 2022 年 7 月 25 日，电池级碳酸锂、氢氧化锂、硫酸钴、硫酸镍价格分别相较 2020 年同期上涨了 1075%、835%、33%、54%，锂价仍处于近年高位。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。根据企查查显示， 2021 年我国动力电池回收行业共新增 10243 家新企业，同比增长 229.5%。据不完全统 计，截至 2022 年 7 月 25 日，已有超过24家沪深上市公司布局动力电池回收赛道，总产能 52.9 万吨，总在建产能 90.3 万吨，行业投资活动日益活跃。

图片来自天风证券

1.3政策梳理：回收体系逐步完善

我国动力电池回收利用的政策发展历程可分为三个阶段，回收利用体系随政策深入推进 而逐步完善：2012-2016 年，动力蓄电池回收利用只是作为推广应用新能源汽车政策文件的部分 条款出现；2016-2018 年，国家发展改革委、工信部和环保部等国家相关部门开始陆续出台专 门针对动力电池的相关政策；2018 年至今，动力电池回收政策密集出台，进入试点实施阶段，行业规范化进程明 显加快。

1.4. 发展阶段：行业正处于长景气周期的起跑点

首批动力电池已达到退役年限，回收再利用需求有望逐年走高。我国新能源汽车规模化 量产始于 2014 年，而动力电池的寿命一般为 5-8 年；随着最早一批成规模的动力电池自 2019 年起陆续达到退役年限，市场将形成规模化退役的新常态，未来回收再利用需求有 望逐年走高。根据测算，我们预计 2030 年我国动力电池总退役量将有望达到 380.3GWh， 2021-2030 年十年 CAGR 为 48.9%。从发展阶段来看，行业当下正处于十年长景气周期 的起跑点，未来发展前景可观。

图片来自天风证券

2.1. 动力电池回收利用的方法

废旧动力电池二次利用的方法有两种，分别为梯次利用与再生利用：

2.1.1. 梯次利用

梯次利用目标市场包括低速电动车、储能等领域。当动力电池容量低于 80%时，其性能 已经不能满足汽车正常行驶的要求，此时可以通过将废旧动力电池进行拆解、筛选、重 组的方法应用于电池容量要求不高的低速电动车、储能等领域，实现梯次利用。

磷酸铁锂电池循环寿命长、安全性高，具备较高梯次利用价值。与三元锂电池相比，磷 酸铁锂电池在电池容量下降至 80%以下后仍然能够保持较好的电化学性能，电池容量也 不会呈现加速衰减的趋势；同时，磷酸铁锂电池的安全性能好、可耐高温，更符合梯次 利用要求，具备较高的梯次利用价值。相反，三元锂电池由于循环寿命较短，耐高温性 较差，则一般不作为梯次利用的对象。

2.1.2. 再生利用

再生利用可高效提取锂、镍、钴、锰等电池金属，实现资源循环。当动力电池容量低于 20%时，其性能与容量都已无法满足商业应用的要求，此时应通过再生利用工艺对废旧 动力电池中的锂、镍、钴、锰等电池金属进行提取回收，实现资源循环。目前行业的再 生利用工艺已比较成熟，当前已形成以火法冶金、湿法冶金、生物冶金为标杆的多项回 收工艺，其中湿法工艺由于的回收率高、可定向回收金属，现已成为行业的主流技术路 线。

图片来自天风证券

三元锂电池富含有价金属，再生利用的价值极高。从资源视角来看，废旧三元锂电池富 含着锂、镍、钴、锰等有价金属，具备极高的再生利用价值；另一方面，虽然磷酸铁锂 电池金属含量相对较少，但随着以碳酸锂为标杆的锂电池材料价格的大幅上涨，磷酸铁 锂电池的再生利用价值也在不断提高。

2.2. 市场空间测算

2.2.1. 动力电池退役量

动力电池装机量预测：根据弗若斯特沙利文的预测，预计到 2026 年我国动力电池装机量将达到 762GWh，2021-2026 年行业 CAGR 将达到 37.60%；其中，三元锂/磷酸铁锂电池装机量预计将分别达到 305.8/456GWh，2021-2026 年 CAGR 分别为 32.67%/41.71%。

动力电池使用寿命假设：根据财政部等四部委发布的《关于 2016-2020 年新能源汽车推 广应用财政支持政策的通知》，对于动力电池等储能装置，乘用车生产企业应提供不低于 8 年或 12 万公里(以先到者为准，下同)的质保期限，商用车生产企业(含客车、专用车、 货车等)应提供不低于 5 年或 20 万公里的质保期限；基于以上，假设动力电池的使用寿命为 5-8 年，分别按照 10%、40%、30%、20%的比例退役。

根据上述条件进行测算，预计我国 2030 年我国动力电池总退役量达到 380.3GWh， 2021-2030 年十年 CAGR 高达 48.9%。其中，我国动力电池的总退役规模在 2021- 2025/2025-2030 年的 CAGR 则分别将达到 51.6%/46.9%，未来有望呈现指数式增长。从电池种类来看，三元锂电池的退役量在 2021-2025 年 CAGR 为 89.1%，远高于磷酸铁 锂电池的 29.3%；而在 2025 年以后，磷酸铁锂电池的退役规模有望快速放量，2025- 2030 年的 CAGR 将达到 60.3%，而同期三元锂退役量增速将放缓至 37.0%。

退役电池的后续利用：根据工信部等七部门 2018 年印发的《新能源汽车动力蓄电池回收 利用管理暂行办法》，废旧动力蓄电池的利用应遵循先梯次利用、后再生利用的原则。在实践应用上，由于磷酸铁锂电池具备循环寿命长、可耐高温等良好特性，因此适合采用先梯次后再生的利用模式；而三元锂电池的循环寿命与耐高温性均较差，梯次利用存在安全风险，因此适合直接再生利用；此外，当前梯次利用市场存着标准体系与商业模式 尚不清晰的应用难题，因此对退役磷酸铁锂电池进行大规模梯次利用暂不现实。综上我们假定：①每年退役的磷酸铁锂电池将部分进入梯次利用环节，通过在低速电动 车、储能等梯次利用领域应用 3 年后再进行再生利用，而同期未进入梯次利用环节的退 役电池则直接进行再生利用；②每年退役的三元锂电池将全部进行再生利用。

2.2.2. 梯次利用市场规模

退役磷酸铁锂电池的梯次利用量假设：假定悲观/中性/乐观三种情景，到 2030 年我国退 役磷酸铁锂电池中将分别有 40%/60%/80%可以直接或经过修复后进行梯次利用，2021- 2030 年期间的梯次利用比例将按照函数 = −1 + ( − 2021) × (分悲观/中性/乐观 三种场景，2021=4%/6%/8%；=0.8%/1.2%/1.6%)进行计算；基于以上前提，中性预期 下 2030 年退役磷酸铁锂电池的梯次利用量有望达到 175.7GWh。梯次电池的价格假设：在梯次电池价格的假设上，目前梯次利用电池的价格约为全新电 池的 60%-70%，因此我们同样以悲观/中性/乐观三种情景假定，以全新电池价格的 50%/60%/70%作为梯次利用电池的价格；同时随着技术进步与规模效应带来的动力电池 制造成本下降，我们假设新电池价格将从 2019 年的 156 美元/KWh 逐年线性下降至 2030 年的 61 美元/KWh，并按照 6.5 的汇率进行换算。

在中性量价假设下，预计 2030 年我国梯次利用市场规模将达到 313.5 亿元。在悲观/中 性/乐观的九种量价情景下，我们预计 2030 年我国梯次利用市场规模将达到 174.2-487.7 亿元；其中，在中性量价假设下，我国动力电池梯次利用市场规模有望达到 313.5 亿元。

2.2.3. 再生利用市场规模

对于每年退役的动力电池，我们假定：①每年退役的磷酸铁锂电池将按照中性预期(2030 年达到 60%)先进入梯次利用市场，进行梯次利用 3 年后再进行再生利用，对于当年没有 进入梯次利用市场的电池将直接进行再生利用；②每年退役的三元锂电池全部进行再生 利用；③忽略极少量其他类型退役电池的影响。基于以上假设，我们预计 2030 年退役动力电池的再生利用量将达到 228.7GWh，其中磷 酸铁锂电池 68.3GWh，三元锂电池 160.4GWh。

图片来自天风证券

各型号三元锂电池装机量产量占比假设：根据正极材料中镍、钴、锰金属的占比不同， 三元锂电池又可以分为 NCM111、NCM523、NCM622、NCM811 四种型号，不同型号 的三元锂电池在技术路线和能量密度上都存在差异。而随着钴金属材料价格的上涨，三 元锂电池行业高镍低钴化趋势明显，未来高镍电池有望成为行业主流。综上，我们对 2014-2025 年各型号三元锂电池的装机占比进行了假设。

金属回收率假设：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）》，对钴镍锰的综合回收率应不低于 98%，锂的回收率不低于 85%；综上我们假定行 业对镍、钴、锰金属的回收率为 98%，锂回收率以 1%的年增长比例从 2020 年的 85%线 性提升至 2030 年的 95%。

预计 2030 年我国动力电池再生利用行业将回收锂、镍、钴、锰金属共计 18.59 万吨。其 中：锂回收 2.55 万吨，2021-2030 年 CAGR 为 53.7%，三元锂电池贡献 1.87 万吨，磷 酸铁锂电池贡献 0.69 万吨；镍回收 11.08 万吨，2021-2030 年 CAGR 为 68.2%；钴回收 2.40 万吨，2021-2030 年 CAGR 为 41.9%；锰回收 2.56 万吨，2021-2030 年 CAGR 为 44.1%。

电池金属价格假设：随着全球汽车电动化浪潮的愈演愈烈，电池金属在近年来大幅上涨， 而近期相关电池金属价格也出现了较大波动；截至 2022 年 7 月 25 日，国内金属锂、镍、 钴、锰的市场价分别为 297、17.14、33.80、1.63 万元/吨。基于情景分析，我们分别取 2012-2022 年各电池金属价格的 50%、80%、95%的历史分位点作为各电池金属价格的 悲观、中性、乐观情景。

图片来自天风证券

中性假设下，预计 2030 年我国动力电池再生市场规模将达到 444.9 亿元。在悲观/中性/ 乐观的三种金属价格情景下，我们预计 2030 年我国再生利用市场规模将达到 322.4- 561.3 亿元；其中，在中性金属价格假设下，我国动力电池再生利用市场规模有望达到 444.9 亿元，2021-2030 年 CAGR 达到 52.9%。

2.2.4. 总结

动力电池回收行业景气上行，市场规模有望破千亿。根据我们的预测，在中性预期下， 预计 2030年动力电池回收的市场总规模将达到 758.4 亿元，2021-2030 年 CAGR 为 58.3%；而在乐观情形下，2030 年动力电池梯次+再生利用市场总规模则有望达到 1048.9 亿元。再生利用市场发展迅猛，将为行业前期发展贡献核心增量。再生利用市场技术完备，在商业模式上已经有了比较成熟的案例，是当前废旧动力电池的主要利用方式，也将为市场前期发展贡献核心增量；因此，再生利用市场将成为动力电池回收企业角力的主场景， 从再生利用市场中脱颖而出的企业将有望成为未来行业的领军者。梯次利用市场厚积薄发，2025 年后规模有望迎来指数式增长。

由于当前梯次利用市场标准体系与商业模式尚不清晰，我们预计行业未来 2-3 年仍将处于政策规范与商业化探索期。中性预期下，预计到 2025 年梯次利用市场规模将达到 15.2 亿元，而随着行业标准与商业模式逐渐完善，梯次利用市场将在后续迎来指数式增长期；中性预期下，2030 年市场规模则有望达到 313.5 亿元，2025-2030 年行业 CAGR 有望达到 83.2%。

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