一、行業相關定義
電池拆解回收是指將已經報廢的電池集中回收,通過工藝技術回收電池中的鎳、鈷、錳、銅、鋁、鋰等金屬,再將這些材料循環利用。鋰電池回收方式可分為梯次利用與再生利用。一般而言,若退役動力電池在其他領域仍具備使用價值的,可先進行梯次利用,不適用或不再符合梯次利用條件的,進入再生利用環節。出于安全等因素考慮,一般認為磷酸鐵鋰電池相對三元鋰電池更適用于梯次利用情景。國家能源局2022年6月發布的《防止電力生產事故的二十五項重點要求(2022年版)(征求意見稿)》提出,中大型電化學儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池,不宜選用梯次利用動力電池。目前,電池梯次利用量占回收電池總量的比重約為14%,其余86%的電池則直接進入再生利用環節。
資料來源:觀研天下數據中心整理
在拆解回收方面,目前,動力電池電解材料的回收工藝主要包括物理回收、濕法回收、火法回收。回收后的碳酸鋰、硫酸鈷、硫酸鎳等各種原料若達到電池級技術標準,則其制造電池的效果與直接開采鋰鎳鈷無異,目前技術上已能滿足電池級要求。目前,國外以火法冶金為主,國內則逐漸形成以“濕法為主,其他技術為補充”的工藝路線。
濕法回收的成本主要是由化學試劑與能源費用組成。一方面,濕法冶金需要消耗大量的化學試劑,這使得企業的濕法冶金成本將會受到硫酸、氫氧化鈉等化學試劑價格波動的影響;另一方面,濕法回收屬于高能耗行業,企業的能源費用普遍較高。以德國電池回收企業Primobius于2020年的濕法回收成本情況來看,化學試劑與能源費用的成本占比分別為33.4%、26.4%,合計占比高達59.8%。因此,提高化學試劑的使用效率、降低再生利用環節的能耗成本將是各電池回收企業構筑成本優勢的著力點。
鋰電池再生回收利用主要技術方法
火法回收 | 濕法回收 | 物理拆解回收 | 生物法回收 | |
基本原理 | 在高溫環境下進行燃燒獲得有價金屬。 | 通過化學溶劑將活性物質選擇性溶解后,富集并分離浸出液中的金屬元素。 | 精確拆解分離回收材料,將正、負極材料修復再生。 | 利用微生物菌的特殊選擇性實現金屬的浸取和溶解。 |
優點 | 對原料要求較低,適用性廣,處理量大。 | 可以有效的回收廢舊電池中各種有價金屬離子。 | 環保無污染,更高的經濟性,可有效回收隔膜、電解液材料。 | 耗酸量少、金屬浸出率高、環境友好、操作條件溫和等。 |
缺點 | 無法回收廢舊電池中的有價金屬鋰,煅燒過程中能耗高,致使回收成本高,且爐渣的金屬含量高。 | 工藝流程長,處理過程相對復雜,酸堿耗量大,廢水排放量大等。 | 提取的碳酸鋰材料會混入雜質,對電池會有5%能量密度的下降,因此主要應用于兩、三輪車及儲能等市場。 | 生物浸出所需的菌種不易培養,耗時長,高濃度的金屬溶液抑制其浸出率。 |
應用公司 | 日本Mitsubishi,德國Accurec等。 | 美國Retriev Technologies,法國Recupyl,格林美,邦普循環,贛州豪鵬等。 | 賽德美 | 目前作為廢舊電池回收技術儲備。 |
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二、行業發展現狀
1、市場規模
隨著國內動力電池退役量的不斷上漲,以及鎳鈷錳鋰等金屬資源價格高位,中國鋰電池回收行業市場規模不斷擴大,由2019年的35.0億元上漲至2023年的223.8億元,年復合增長率為59.07%,具體如下:
資料來源:觀研天下數據中心整理
未來隨著中國鋰電池回收政策更加健全,回收體系更加完善,鋰電池回收行業市場規模將持續增長。同時,隨著鋰電池包成本的下降,鋰電池價格下跌,廢舊鋰電池包不再具有價格優勢,梯次利用場景下的客戶不再因價格因素選擇購買廢舊鋰電池,再生利用占比和市場規模將反超梯次利用場景,成為未來中國鋰電池回收的主流方式,預計2301年國內鋰電池回收行業市場規模將達到2881億元,2024-2031年行業年均復合增速達33.96%。
2、供應規模
自2018年9月首批符合《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》的企業披露以來,歷經5次申報,目前全國有24省市行政區擁有白名單企業,數量達到156家。從分批次看,第一批到第五批次,分布有5家,22家,20家,41家、68家企業入選“白名單”。
2021年-2022年受動力電池原材料價格影響,2022年底發布的第四批年“白名單”企業數量出現翻倍增長,2023年11月發布的第五批次“白名單”企業數量更是一次增加27家。
國內廢舊動力蓄電池綜合利用規范條件企業數量
批次 | 新增企業數量(家) |
第一批 | 5 |
第二批 | 22 |
第三批 | 20 |
第四批 | 41 |
第五批 | 68 |
總計 | 156 |
資料來源:工信部,觀研天下數據中心整理
隨著“白名單”再次擴容,動力電池回收利用行業將更加規范且規模也將更加壯大,預計到2028年退役動力電池規模將達400萬噸至500萬噸,屆時白名單企業有望擴容到200家左右。
目前,鋰電池回收行業的規范程度有待提高,國家尚未制定強制性規范措施,加之回收渠道不完善、回收體系不健全,大量的報廢鋰電池由個人或無合格資質的企業進行回收處置,導致納入統計范圍的實際回收量遠小于理論回收量,造成了資源浪費及環境污染,更有甚者將導致安全事故及人員傷亡。為加強對鋰電池回收企業的支持與規范,工信部出臺了《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件(2019 年本)》和《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范公告管理暫行辦法(2019 年本)》,并于 2020年正式開始評選符合條件的企業。白名單入選企業中,池州西恩、華友鈷業、邦普循環、格林美等企業均已開始在行業內布局。在未來市場進一步規范后,業內符合上述行業規范條件的企業將承擔起鋰電池回收的主要責任,并占據主要的市場份額。
3、需求規模
當前動力電池的壽命約8-10年,但對新能源汽車動力電池來說,當其電池容量衰減至額定容量的80%時,就不再滿足使用要求,因此實際有效壽命約5-7年。退役后的動力電池可直接回收,也可梯次利用在低性能要求的場景中。由于鋰電池大規模應用時間較晚,前期報廢數量較少,鋰電回收行業仍處于爆發前期。2023年,我國廢舊鋰電池實際回收量為74.0萬噸,同比增長了78.31%,其中,磷酸鐵鋰電池仍然主要用于梯次利用,而包括三元和鈷酸鋰等電池更多的用于回收拆解再生利用。
資料來源:觀研天下數據中心整理
中國是全球最大的鋰離子電池生產與消費國,擁有完整產業鏈和一批具有國際競爭力和領導地位的電池頭部企業。近年來國家政策持續支持新能源行業發展,新能源和儲能呈快速增長趨勢,帶動鋰電池行業同步快速擴張。根據GGII,2023年國內鋰離子電池出貨量886GWh,同比增長35.27%,其中動力電池是我國鋰電池最大細分品類,2023年占比71.11%。
數據來源:GGII,觀研天下數據中心整理
三元電池能量密度高、續航時間長但成本也更高;由于刀片電池技術等高效封裝技術出現,2021 年中,磷酸鐵鋰電池市占率開始反超。2023年我國動力電池累計裝車量387.7GWh,其中磷酸鐵鋰電池占比約67.32%,三元電池占比約32.55%。
三、行業競爭格局
根據觀研報告網發布的《中國鋰電池回收行業發展趨勢分析與投資前景預測報告(2024-2031年)》顯示,鋰電池回收行業參與者主要包括以下3類:汽車生產企業、鋰電池生產企業及鋰電池回收利用及資源再生企業。其中,汽車生產與鋰電池生產企業擁有最直接的電池回收渠道,根據《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,落實生產者責任延伸制度,汽車生產企業承擔動力蓄電池回收利用主體責任,而鋰電池生產企業作為汽車生產企業的緊密合作對象,上述兩方占據較高的市場份額。但由于鋰電池報廢量逐年增加,回收市場規模日益擴大,汽車生產與鋰電池生產企業無法消化快速增長的市場需求;與此同時,憑借在回收工藝及設備上的競爭優勢,鋰電池回收利用及資源再生企業的涌入彌補了市場缺口。汽車生產企業、鋰電池生產企業及鋰電池回收利用及資源再生企業的多方參與,組成了完整的廢舊鋰電池回收網絡,回收網絡具體構成如上圖。
中國鋰電池回收行業主要品牌
企業名稱 | 品牌 | 簡介 |
邦普循環 | 邦普循環聚焦回收、資源與材料三大業務板塊。作為寧德時代新能源科技股份有限公司的控股子公司,邦普循環打造了上下游優勢互補的電池全產業鏈循環體系,成為國際頂級汽車企業合作伙伴。通過獨創的定向循環DRT核心技術體系,在全球廢舊電池回收領域率先破解了“廢料還原”的行業性難題。作為中國的國家標準制定單位,邦普已成為中國動力電池回收處理全流程的技術標桿。 | |
格林美 | 格林美是基于綠色生態制造,現已發展成為中國循環經濟的領軍企業、世界廢物循環的領先企業以及世界硬質合金行業和新能源行業兩大行業的供應鏈頭部企業。 | |
華友鈷業 | 浙江華友鈷業股份有限公司成立于2002年,是一家從事新能源鋰電材料和鈷新材料研發、制造的高新技術企業。經過二十多年的發展,公司完成了總部在浙江、資源保障在境外、制造基地在中國、市場在全球的空間布局;打造了新能源產業、新材料產業、印尼鎳產業、非洲資源產業以及循環產業五大事業板塊。構建了鎳鈷鋰資源開發、有色金屬綠色精煉、鋰電材料研發制造、資源回收利用的新能源鋰電材料全產業鏈。 | |
西恩科技 | 西恩科技擁有20余年三廢治理及資源綜合利用技術開發及項目運營經驗,持續投入研發節能環保技術,能夠有效地將工業廢棄物進行資源化處理,特別在廢舊鋰電池的回收、分離以及提純方面,可將廢舊電池材料回收處理后轉化為可再次利用的高性能電池材料以及其他工業生產原料。公司總部位于上海市,并在安徽省池州市高新技術開發區設有總占地面積達700多畝的生產、研發基地。 | |
光華科技 | 廣東光華科技股份有限公司是先進的專業化學品服務商,集產品研發、生產、銷售和服務為一體。公司以高性能電子化學品、高品質化學試劑與產線專用化學品、新能源材料和退役動力電池梯次利用及再生利用為主導,同時提供其他專業化學品的定制開發及技術服務。 | |
芳源股份 | 芳源股份是國內領先的鋰電池NCA正極材料前驅體生產商,主要從事鋰電池三元正極材料前驅體和鎳電池正極材料的研發、生產和銷售。公司已建立起從鎳鈷原料到三元正極材料前驅體和鎳電池正極材料的完整產業鏈:以包括氫氧化鎳、粗制硫酸鎳、鎳鈷料等資源為原材料,利用分離提純技術制備高純硫酸鎳、高純硫酸鈷、高純硫酸錳等溶液,進而直接合成NCA/NCM三元前驅體及球形氫氧化鎳。產成品主要用于鋰電池和鎳電池的制造,并最終應用于新能源汽車動力電池、電動工具、儲能設備及電子產品等領域。 |
資料來源:觀研天下數據中心整理(WWTQ)
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