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动力锂电池回收行业研究

随着新能源车保有量的持续增长,与规模庞大的动力锂电池需求伴生的将是锂电池回收和梯次利用的行业机遇,发展动力锂电池回收和梯次利用产业,既是必须的(避免环境污染和资源浪费),也是具有可观经济性的。

一、废旧锂电池的资源性和对环境的危害性逐步得到重视

动力锂电池的需求量和报废量不断增长

2015 年中国锂电池总产量 47.13Gwh,其中,动力电池产量 16.9Gwh,占 比 36.07%;消费锂电池产量 23.69Gwh,占比 50.26%;储能锂电池产量1.73Gwh,占比 3.67%。

我们测算,到 2020 年动力锂电池的需求量将达到125Gwh,报废量将达 32.2Gwh ,约 50 万吨;到 2023 年,报废量将达到101Gwh,约116万吨。规模庞大的动力锂电市场伴生的将是锂电池回收和下游梯次利用的行业机遇,发展锂电池回收和梯次利用在避免资源浪费和环境污染的同时也将产生可观的经济效益和投资机会。

废弃动力锂电池具有显著的资源性,其中钴和锂潜在价值比较高

组成锂离子电池的正极、负极、隔膜、电解质等材料中含有大量的有价金 属。不同动力锂电池正极材料中所含的有价金属成分不同,其中潜在价值比较高的金属包括钴、锂、镍等。例如,三元电池中锂的平均含量为 1.9%、镍 12.1%、钴 2.3%;此外,铜部分、铝部分等占比也达到了 13.3%和12.7%,如果能得到合理回收利用,将成为创造收入和降低成本的一个主要来源。

2016 年上半年,中国新能源汽车产销分别达到 17.7 万辆和 17 万辆, 依旧是全球比较大的新能源车市场。1-2 月受春节和政策因素影响而产销较低,随着政策调整推进,上半年的 3-6 月新能源车逐步实现恢复性增长,6 月冲刺到 3.5 万台水平。下半年的 7-8 月新能源车处于 3 万台左右的位稳定状态,等待进一步的增长动力。

据中汽协会统计,8 月新能源汽车生产 21303 辆,销售 18054 辆,同 比分别增长 2.9 倍和 3.5 倍,其中纯电动汽车产销分别完成 13121 辆和12085 辆,同比增长 3.8 倍和 6.1 倍,插电式混合动力汽车产销分别完成 8182 辆和 5969辆,同比分别增长 2 倍和 1.6 倍。

根据工信部的相关政策规定,纯电动乘用车补助标准在综合考虑规模效应、 技术进步等因素后逐年退坡;此外,在 16 年上半年政府加大查骗补力度之后,考虑对于政策进行调整和修改。

国家将对补贴政策进行多方面的改善,研究建立动态调整机制,调整 产品结构,提升补贴产品的先进性水平。

政府查骗补的力度增大,有助于规范行业发展,提升企业自主技术研 发和产业升级的动力;也有助于防止行业产能过度扩张,完善新能源车行业发展的政策和制度环境。

新能源汽车行业目前和未来 3~5 年仍将处于高速发展的阶段,政策转型和 产业结构调整都是使得产业发展更加健康完善的必经之路。随着电动汽车技术的不断升级和产业集中度的不断提高,未来行业仍将经历较快发展。

动力电池的需求量和报废量不仅与新能源车新增产量密切相关,还与不同 车型的占比、电池技术路线的转移趋势、不同动力电池的使用寿命及不同电动车型的报废年限等有关。目前行业内的平均标准如下,可以作为预测动力电池需求量和报废量的假设条件:

不同动力电池的平均质量分别为:插电式乘用车 275kg、插电式商用 车 235kg、纯电动乘用车 550kg、纯电动商用车 1900kg;

根据公路部门统计,轿车、轻型车年平均行驶里程为 5 万 km、中型车 为 4 万 km、重型车为 3 万 km;在同样的行驶条件下,纯电动乘用车动力电池的使用寿命约为 4-6 年;而纯电动商用车日行驶次数多、行驶里程长、充电较为频繁,其动力电池的使用寿命约为 2-3 年。

目前我国私人乘用车平均报废年限在 12-15 年,商用车强制报废年限 为 10 年,电动汽车在其寿命周期内至少更换 2次动力电池,而且由于不确定性因素(意外事故、人为原因等),动力电池的寿命周期会不断变化。

按商用车(按3 年电池寿命假设)和乘用车(5 年)所使 用的动力锂电池报废量,将在2020年分别达到27Gwh和4.2Gwh,在2023年分别达到84Gwh和17.5Gwh。

从废旧动力锂电池中回收钴、镍、锰、锂及铁和铝等金属所创 造的市场规模将会在 2018 年开始爆发,达到 52 亿元,2020 年达到136亿元,2023 年将超过300 亿元。

这些因为发展新能源汽车产业而产生的电池报废量如果不得到妥善的 处置,将会对环境造成较大的污染;此外,废弃的锂离子电池具有显著的资源性,下文我们将分析锂离子电池回收的技术可行性和成本经济性。

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