2015 年中國鋰電池總產量 47.13Gwh,其中,動力電池產量 16.9Gwh,占比 36.07%。經測算到 2020 年動力鋰電池的需求量將達到125Gwh,報廢量將達32.2Gwh ,約 50 萬噸;到 2023 年,報廢量將達到101Gwh,約116萬噸。
動力電池報廢規模
動力電池的需求量和報廢量不僅與新能源車新增產量密切相關,還與不同車型的占比、電池技術路線的轉移趨勢、不同動力電池的使用壽命及不同電動車型的報廢年限等有關。
2015 年中國鋰電池總產量 47.13Gwh,其中,動力電池產量16.9Gwh,占比 36.07%。經測算到2020 年動力鋰電池的需求量將達到125Gwh,報廢量將達32.2Gwh ,約 50 萬噸;到 2023 年,報廢量將達到101Gwh,約116萬噸。規模龐大的動力鋰電市場伴生的將是鋰電池回收和下游梯次利用的行業機遇,發展鋰電池回收和梯次利用在避免資源浪費和環境污染的同時也將產生可觀的經濟效益和投資機會。
目前我國私人乘用車平均報廢年限在 12-15 年,商用車強制報廢年限為 10 年,電動汽車在其壽命周期內至少更換 2次動力電池,而且由于不確定性因素(意外事故、人為原因等),動力電池的壽命周期會不斷變化。
圖表 1 2016-2020年中國動力電池報廢量預測
數據來源:國金證券、一覽眾咨詢
(具體測算邏輯及依據詳見一覽眾咨詢發布的《中國新能源汽車動力電池回收市場投資潛力分析報告》)
根據測算,從廢舊動力鋰電池中回收鈷、鎳、錳、鋰及鐵和鋁等金屬所創造的市場規模將會在2018 年開始爆發,達到 52 億元,2020 年達到136億元,2023 年將超過300 億元。
圖表 2 動力電池回收市場規模
數據來源:國金證券、一覽眾咨詢
動力電池回收及梯次利用經濟性分析
1、我國廢舊電池回收仍面臨較多問題
1)報廢汽車的回收率低,大部分報廢車流向了二手市場。而動力電池在使用壽命到期后如果不能規范回收處理也會流向不明使用場合造成危害。
2)報廢汽車回收拆解企業整體水平低、規模小且拆解技術落后,不規范操作及堆放會造成環境污染。如果不處理好動力電池的回收,污染問題更加嚴重。
3)目前國外汽車拆解企業的稅率在3%-5%左右,而我國報廢汽車回收拆解企業繳納的各項稅費高達20%以上,大多企業不能長期承受。在沒有經濟補償政策的背景下,從事相關回收利用的企業得不到支持,盈利艱難使得后期投入不足陷入放棄的局面。
4)退役電池復雜性高,拆解不便退役動力電池復雜程度很高,包括不同類型電池制造和設計工藝的復雜性、串并聯成組形式、服役和使用時間、應用車型和使用工況的多樣性。
比如,電池有方型、圓柱形不同類型,其疊片、繞組形式也不同,由于集成形式不同,成組后電池包也各異。這些復雜性導致電池回收再利用或者拆解時極為不便。如果進行自動化拆解,對生產線的柔性配置要求比較高,從而導致處置成本過高。因此,在目前自動化水平不高的情況下,多數工序是人工完成的,工人的技能水平可能會影響著電池回收過程中的成品率,同時手工拆解過程中,電池短路、漏液可能導致起火或者爆炸,對人身和財產有潛在安全隱患。
5)退役電池一致性差,品質不高
退役電池的再利用必須經過品質檢測,包括安全性評估、循環壽命測試等,將電芯分選分級,再重組后才可以被再利用。但是如果動力電池在服役期間沒有完整的數據記錄,再利用過程進行電池壽命預測時,準確度可能會下降,電池的一致性無法保障,同時測試設備、測試費用、測試時間、分析建模等成本都會增加。由于不同電池的內阻特性、電化學特性、熱特性相同,電池的不一致性和可靠性可能也無法保證,如果一些存在問題的電池在篩選過程中沒有被檢驗出來,而再次被使用,會增加其他整個電池系統的安全風險。
2、回收再利用經濟性還有待提高
動力電池的生命周期包括生產、使用、報廢、分解以及再利用。動力電池在其報廢后除了化學活性下降之外,電池內部的化學成分并沒有發生改變,只是其充放電性能不能滿足車輛的動力需求,但是可以運用到比汽車電能要求更低的地方。動力電池的梯次利用因此也成為目前業內探討較多的回收利用方式之一,即將用于汽車的電池在淘汰后利用在儲能或者相關的供電基站以及路燈、低速電動車身上,最后再進入回收體系,但這種商業模式還面臨著是否能夠盈利的考量,涉及到渠道和技術的問題。
鋰電池回收對象包括銅、鋁、鎳和鈷等金屬,回收程度繁多,技術復雜。首先要對電池進行預處理,包括放電、拆解、粉碎、分選;拆解后的塑料及鐵外殼回收;再對電極材料進行堿浸出、酸浸出、除雜后進行萃取。復雜的工藝導致鋰電池回收成本很高。另外根據鉛酸電池回收經驗,電池拆解回收環節70%為個體戶,環保意識不強,污染嚴重。因此相比回收,動力電池的梯度再利用成本相對較低。
圖表 3 動力電池回收再利用模式
目前,動力電池回收產業還未形成規模效應,國內還未建立成熟的回收體系,一些企業雖然涉及了動力電池回收業務,但是收效率較低,投入超出電池價值,缺乏盈利點。比如一家采用機械法和濕法回收廢舊磷酸鐵鋰電池的公司,回收處理1噸廢舊磷酸鐵鋰動力電池的成本為 8540 元,而再生材料的收益僅為 8110元,虧損 430 元。由于鋰離子電池回收技術路線比較復雜,回收工藝成本高,而除了三元系正極回收價值高外,像錳酸鋰、磷酸鐵鋰系正極回收價值偏低。
在動力電池再利用領域,由于電池檢測和重組時,設備和人工投入成本較高,導致電池出廠價格偏高,用于儲能并不具有經濟性。2015 年鋰離子電池儲能綜合度電成本為 0.73 元/kWh,而鉛炭電池、抽水蓄能度電成本目前已經接近 0.4 元/kWh,目前鋰離子電池儲能經濟成本還不具備優勢。
具體來看,廢舊動力電池回收和再資源化過程的使用成本主要包括以下幾項(1)原材料成本;(2)輔助材料成本;(3)燃料動力成本;(4)設備維護成本;(5)環境處理成本;(6)人工成本。
圖表 4 動力電池回收成本測算(2016年)
圖表 5 動力電池回收收益測算(2016年)
從毛利率、可行性和可持續性三方面看,電池廠商直接回收利用形成閉環的模式以及第三方專業拆解機構向電池廠商購買廢舊電池的模式是目前主流的動力鋰電回收模式,且在鋰電綜合回收的情況下具有較好的經濟性。
動力電池回收入再利用政策
2016年以前,我國只有《固體廢物污染環境防治法》、《循環經濟促進法》和廢舊動力電池的回收利用有關系。
2016 年發布了《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策(2015 年版)》,明確采用生產者責任延伸制度,電動汽車生產企業承擔電動汽車廢舊動力蓄電池回收利用的主要責任,動力蓄電池生產企業承擔電動汽車生產企業售后服務體系之外的廢舊動力蓄電池回收利用的主要責任,梯級利用電池生產企業承擔梯級利用電池回收利用的主要責任,報廢汽車回收拆解企業應負責回收報廢汽車上的動力蓄電池。但是,由于該政策并不是強制性管理且缺乏明確的獎懲機制,加上動力電池回收再利用經濟性不高,目前各級動力電池相關主體對政策的執行不樂觀。
近兩年,國家及地方政策將會陸續出臺動力電池回收再利用的補貼及規范政策。2016年9月深圳出臺了新能源汽車補貼政策,其中明確規定了在動力電池回收方面,要求新能源汽車生產企業應負責回收利用,對按要求計提了動力電池回收處理資金的,按經審計確定的金額50%對企業給予補貼,補貼資金應專項用于動力電池回收。
全球動力電池回收再利用情況
日韓和美國由于起步比較早,在新能源汽車行業發展的初期就開始考慮動力電池的回收問題,目前回收意識的模式都已比較成熟。歐盟和日本等國家在廢電池法規體系中明確規定在一般情況下收集處理廢電池的責任歸于電池生產者。如日產汽車在聆風上市之前就和住友集團合資成立了4REnergy能源公司。該公司從事電動車廢棄電池的再利用,公司總投資額4.5億日元,目前已開發了標稱功率分別為12、24、48、72、96kW的家用和商用儲能產品。而美國的整車企業也都大范圍投資建立動力電池回收公司。
發達國家主要以法律作為防治電池污染和實現循環利用的重要保障。通過建立健全完善的法律機制,充分實施“延伸生產者責任”制度,利用法律強制力對各個環節進行規定,約束整個電池生命周期的各個相關主體,使其必須按照法律規定承擔責任和履行義務,并對違反法律規定的主體進行嚴厲的懲罰。
圖表 6 全球主要國家動力電池回收項目匯總
資料來源:一覽眾咨詢
第一部分 動力電池行業發展背景及影響
第一節 全球新能源汽車市場規模、競爭格局及未來走勢
全球市場規模
技術現狀及趨勢
政策走向及影響
主流車企競爭格局及發展規劃
第二節 中國新能源汽車發展政策
國家及部委級政策走向及對行業的影響
地方政策走向及對行業的影響
各領域政策情況及影響
整車
零部件(電池、電機、電控、充電設施、商業運營)
第三節 中國新能源汽車市場格局
一、車企規劃
二、品牌格局
三、各類車型市場情況(乘用車、客車、專用車)
第四節 中國新能源汽車動力電池市場概況
一、動力電池市場規模及空間預測
二、動力鋰電池不同材料路線發展趨勢
三、國內外動力電池市場競爭格局及企業分析
四、整車、動力電池對動力電池技術要求
第二部分 中國新能源汽車動力電池技術及市場競爭格局
第一節 不同形狀動力鋰電池技術及走勢對比(方形、圓柱、軟包)
第二節 不同材料動力鋰電池技術及走勢對比(三元、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰、錳酸鋰)
第三節 不同形狀動力鋰電池市場分布及企業格局(方形、圓柱、軟包)
第四節 不同材料動力鋰電池市場分布及企業格局(三元、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰、錳酸鋰)
第五節 2017-2020年動力電池市場規模及空間預測
第三部分 國內外動力電池回收再利用技術及市場
第一節 國外主要國家動力電池回收再利用技術及市場現狀
一、主要國家回收再利用技術對比
二、主要國家回收再利用市場規模及趨勢
三、國外動力電池回收再利用對我國的經驗啟示
第二節 中國動力電池回收再利用技術及市場情況
一、國內動力電池回收再利用市場規模及前景預測
二、國內動力電池回收再利用主要參與企業分析
三、國內動力電池回收再利用技術現狀及趨勢
四、國內動力電池回收主要參與者市場份額
五、動力電池重點再利用領域前景展望
第三節 中國動力電池回收再利用政策及區域發展情況
一、政策制定依據及未來趨勢
二、政策對行業的影響
三、主要省市政策制定及實施情況
四、主要省市動力電池回收再利用市場規模及市場潛力對比
第四部分 全球及中國主要動力電池回收再利用企業深度調研
第一節 企業調研(企業一)
企業概況(公司主要信息、發展歷程、股權結構及股東背景、分公司情況、員工人數、組織架構)
經營情況及評析(近年營業收入、利潤、資產負債)
技術水平及行業地位(專利情況、研發能力、處于行業水平、與競爭對手對比分析)
產品及業務(主要產品及業務類型、產品現在技術參數、未來發展規劃)
投融資情況(投資規模、投資流向、未來投融資計劃)
商業模式及運營情況(生產、營銷模式,運營效果評估)
發展優勢及危機(技術、產品、市場優勢,未來發展風險及危機)
未來前景預測及評價(企業總體評價,發展前景預測)
第五部份 中國動力電池回收再利用市場發展趨勢及行業投資價值分析
第一節 行業技術趨勢及市場前景
第二節 行業投資風險及規避
第三節 行業投資價值分析
2017年,一覽眾咨詢將陸續發布《新能源汽車產業鏈重點企業深度調研報告》。企業深度報告針對零部件細分市場,包括動力電池、電動系統、電機及驅動系統、充電環節、電子元器件等領域。
【報告咨詢】:李先生 182-1920-6950 service@ylz360.com
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