動力電池回收深度調(diào)研

動力電池回收深度調(diào)研一、動力電池回收產(chǎn)業(yè)簡介1、行業(yè)定義動力電池是新能源汽車的關(guān)鍵零部件之一，隨著2014年以來新能源汽車行業(yè)爆發(fā)式的增長，車用動力電池的總裝機(jī)量也快速增長，大量動力電池報廢帶來的資源和環(huán)境問題亟待解決。動力電池回收利用根據(jù)退役電池的性能情況分為兩種利用方式：梯次利用和再生利用。梯次利用:一般來說當(dāng)動力電池的容量衰減至額定容量的80%時，就不再適合在汽車上使用，但如果直接拆解又太過浪費(fèi)，所以可以二次甚至多次應(yīng)用到對電池容量要求不那么高的行業(yè)，比如基站的儲能、備用電源等相關(guān)行業(yè)。再生利用:所謂的再生利用就是對于損壞度較大的退役車用動力電池以及梯次利用之后報廢的動力電池進(jìn)行拆解、破碎、冶煉等過程之后進(jìn)行處理，以回收其中有價值的金屬如鋰、鉆、鎳等。

2、再生利用相關(guān)工藝目前對于動力電池拆解回收的工藝有三種：干法、濕法、生物回收，前兩種回收工藝已經(jīng)比較成熟，可以工業(yè)化的應(yīng)用，后一種尚處于實(shí)驗(yàn)室階段，電芯經(jīng)過回收之后可以得到稀有貴金屬的金屬鹽、單質(zhì)、正極材料等。三種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)等情況如下表所示：濕法回收主藝冏薛蚩咨和冊工3、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈干法回收工業(yè)化應(yīng)用 M菜質(zhì)「量■?化物-會全濕法回收主藝冏薛蚩咨和冊工3、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈干法回收工業(yè)化應(yīng)用 M菜質(zhì)「量■?化物-會全工業(yè)化應(yīng)用 僉罵虬正段材咨實(shí)驗(yàn)室階段.成二觥長需戛浦養(yǎng)大質(zhì)優(yōu)掌,荊寓就苣為咨菖荏寶夬堂期長堂蘇產(chǎn)孟芝一生物回收二里菖堂最終產(chǎn)品目前技術(shù)進(jìn)度動力電池回收產(chǎn)業(yè)鏈再生利用企學(xué)用鉆.鋰.鍥的相關(guān)企業(yè)正極材斛企業(yè)消費(fèi)者梯次利用企業(yè)4動力電池回收產(chǎn)業(yè)鏈再生利用企學(xué)用鉆.鋰.鍥的相關(guān)企業(yè)正極材斛企業(yè)消費(fèi)者梯次利用企業(yè)4、行業(yè)發(fā)展的必要性目前國內(nèi)的動力電池回收主要以磷酸鐵鋰和三元鋰電池為主，由于磷酸鐵鋰中只含有稀有鋰金屬，而三元鋰電池中富含鎳、鉆、鋰等稀有金屬，因此相對來講三元電池的回收相比于磷酸鐵鋰電池的回收更加具有經(jīng)濟(jì)效益。隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，里程焦慮的問題亟待解決，作為在目前主流動力電池中能量密度最高的三元電池從2016年開始也迎來了爆發(fā)式的增長，因此未來隨著三元動力電池的總裝機(jī)量越來越大，另外，電池里面各稀有金屬的含量明顯要高于礦石的相關(guān)含量(尤其是鉆的回收明顯要比開采鉆礦要更加有優(yōu)勢)，因此電池回收行業(yè)不管是從環(huán)保角度還是經(jīng)濟(jì)角度，都有望迎來爆發(fā)式增長。5、行業(yè)壁壘(1)工藝壁壘電池回收行業(yè)的核心技術(shù)在回收工藝上，因此新介入者需要長期的試驗(yàn)才有可能掌握最優(yōu)的商業(yè)化回收工藝。(2)資質(zhì)壁壘在廢舊動力電池的拆解中，如果操作不當(dāng)很容易引起短路起火，并且電池里的六氟磷酸鋰極易與空氣中的水反應(yīng)生成氟化氫，對人體造成危害，因此相關(guān)回收企業(yè)需要相關(guān)部門的審批資質(zhì)。二、全球動力電池回收產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析1、美國隨著全球各國對于環(huán)保的力度逐步加強(qiáng)，鋰電池作為高污染性產(chǎn)品，各國對其關(guān)注度都比較高。2005年美國加州政府頒布了《可充電電池回收與利用法案》，限定境內(nèi)可充電電池的零售商應(yīng)當(dāng)無償回收廢舊可充電電池。另外，美國政府推動電池回收利用網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，執(zhí)行附加環(huán)境費(fèi)措施，消費(fèi)者繳納的手續(xù)費(fèi)、電池生產(chǎn)商出資的回收費(fèi)，構(gòu)成電池報廢回收的支持金，同時廢舊電池回收商以協(xié)議價將電池再生產(chǎn)產(chǎn)品供應(yīng)給電池生產(chǎn)商。2、德國德國的廢舊電池回收體系在各個環(huán)節(jié)都有明確分工：電池生產(chǎn)商和進(jìn)口生產(chǎn)商應(yīng)當(dāng)在政府相關(guān)部門登記；經(jīng)銷商應(yīng)當(dāng)組織回收機(jī)制，根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)的要求免費(fèi)向消費(fèi)者宣傳回收電池的機(jī)構(gòu)；消費(fèi)者應(yīng)把廢舊電池交給授權(quán)的回收機(jī)構(gòu)。3、中國我國目前相關(guān)部門正在組織制定廢舊電池回收利用的一些列標(biāo)準(zhǔn)，2017年12月1日《車用動力電池回收利用拆解規(guī)范》將正式實(shí)施。這是由工信部提出的國內(nèi)首個關(guān)于動力電池回收利用的國家標(biāo)準(zhǔn)，明確指出回收拆解企業(yè)應(yīng)具有相關(guān)資質(zhì)，進(jìn)一步保證了動力電池安全、環(huán)保、高效的回收利用。2018年2月1日起，《車用動力電池回收利用余能檢測》等3項(xiàng)動力電池新國標(biāo)也將正式實(shí)施。4、全球現(xiàn)狀及前景分析對于動力電池回收行業(yè)來講，其回收的產(chǎn)品主要是電池內(nèi)部的正極材料（至于銅箔、塑料或金屬外殼等附加值較低，為了方便分析的我們暫不考慮），因此我們可以利用近年來正極材料的累計出貨量來間接的分析電池回收行業(yè)的現(xiàn)狀：mm:LEW源j-EVtank.中國電池網(wǎng)（累計出嗇量初始計算年份從雹11年開始｝全球各類正極材料歷年累計出貨量（萬噸）45.004D.3725.005.099.00a.34)3.10■ZD1120121Z.4C1S.B-0對于動力電池回收行業(yè)來講，其回收的產(chǎn)品主要是電池內(nèi)部的正極材料（至于銅箔、塑料或金屬外殼等附加值較低，為了方便分析的我們暫不考慮），因此我們可以利用近年來正極材料的累計出貨量來間接的分析電池回收行業(yè)的現(xiàn)狀：mm:LEW源j-EVtank.中國電池網(wǎng)（累計出嗇量初始計算年份從雹11年開始｝全球各類正極材料歷年累計出貨量（萬噸）45.004D.3725.005.099.00a.34)3.10■ZD1120121Z.4C1S.B-02915I1混Elill7.40IE.2D17.3011.5110御S.^f-605.302OL5Z016根據(jù)上表相關(guān)數(shù)據(jù)我們可以看出，全球正極材料的累計出貨量從2011年的8.36萬噸，增長到2016年的106.46萬噸，年復(fù)合增長率66.34%。一般來講鋰電池的報廢周期為5-8年（平均為7年），因此從2018年開始2011生產(chǎn)的鋰電池開始陸續(xù)報廢。在常見的集中正極材料中，鉆酸鋰主要應(yīng)用于3C領(lǐng)域，由于單體容量及質(zhì)量都比較小，而且多處于廣大消費(fèi)者之中，因此回收難度較大。而對于以三元材料以及磷

酸鐵鋰為正極材料的動力電池，其單體容量及質(zhì)量都比較大，消費(fèi)者更加有意愿對其進(jìn)行報廢處理，回收難度相對較小。因此在對未來電池回收行業(yè)的市場空間進(jìn)行測算時，我們假設(shè)3C電池的回收率為40%，動力電池的回收率為80%,那么2017-2023年全球的電池報廢量測算如下（按照正極材料的當(dāng)量計算）。預(yù)計從201眸的4.81萬噸增長到202酢的6633萬噸「年復(fù)合增長率達(dá)到69.。偶°三、國內(nèi)動力電池回收產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析雖然我國的是鋰離子電池以及鎳氫電池生產(chǎn)大國，但是在電池回收行業(yè)規(guī)模一直較小，在梯次利用方面，由于舊動力電池的數(shù)量比較小，所以利用的項(xiàng)目也不多，主要是圍繞儲能領(lǐng)域。在再生利用方面，也面臨這方面的問題，但是隨著2018年動力電池報廢量的增加，這個行業(yè)的未來發(fā)展將會非常迅速。根據(jù)我國歷年正極材料出貨量數(shù)據(jù)顯示，我國累計正極材料出貨量從2011年的3.24萬噸增長到2016年的63.27萬噸，年復(fù)合增長率為81.19%，遠(yuǎn)高于全球增速。

國有色工辿協(xié)會（累計出貨量初始1十算年份從如r年開始）在國內(nèi)動力電池回收測算方面，我們按照全球測算的方法進(jìn)行，如下圖所示：預(yù)計從2018年的2.25萬噸增長到2023年的37.47萬噸，年復(fù)合增長率75.51%。2018-2023年國內(nèi)動力電池報廢回收量預(yù)測（以正極當(dāng)量計算）,碟胡.見果云現(xiàn)■苔國內(nèi)電迥里?!帽（萬噸）同長3）,碟胡.見果云現(xiàn)■苔國內(nèi)電迥里?!帽（萬噸）同長3）四、國外動力電池回收企業(yè)分析1、Umicore（優(yōu)美科）優(yōu)美科是一家全球材料科技集團(tuán)，總部位于比利時。優(yōu)美科側(cè)重于應(yīng)用領(lǐng)域，在這個領(lǐng)域中，它在材料科學(xué)、化學(xué)、冶金方面的專業(yè)知識可以發(fā)揮真正的作用。優(yōu)美科有三大業(yè)務(wù)集團(tuán)：催化、能源&表面處理技術(shù)和回收。優(yōu)美科的營業(yè)收入主要來自清潔技術(shù)領(lǐng)域，而其研發(fā)投入也大部分在該領(lǐng)域，如：控制排放的催化劑、可充電電池材料和回收技術(shù)。截止2016年公司總資產(chǎn)41億歐元，營業(yè)收入111億歐元，凈利潤1.41億歐元，目前市值88億歐元（截止11月29日數(shù)據(jù)）。在電池回收業(yè)務(wù)方面，公司自主研發(fā)超高溫回收工藝，使用高溫熔爐以電極材料為原料制得鉆鹽，同時充分燃燒石墨和有機(jī)溶劑，排除有害氣體。這種工藝不對單體電池進(jìn)行破壞，避免了電池內(nèi)部揮發(fā)性物質(zhì)帶來的污染。公司位于比利時安特衛(wèi)普的工廠，目前能夠每年處理0.7萬噸左右的報廢鋰電池。2、美國RetrievTechnologies公司成立于1984年，總部設(shè)立在阿納海姆，核心業(yè)務(wù)就是各類電池的回收以及電子產(chǎn)品和汽車的回收。在電池回收技術(shù)方面，公司具備30年的回收經(jīng)驗(yàn)。其工藝主要是利用機(jī)械法和濕法，首先將電池用液氮冷卻，進(jìn)行破碎處理，然后在進(jìn)行分離，這種工藝不需要高溫，能耗低，電池材料回收率為60%。3、其他公司除了這幾家公司之外，全球還有很多這種類型的小規(guī)模企業(yè)，比如英國的Eco-Bat、AEA，日本的4REnergy公司（日汽和住友合資），德國的TUV等等。五、國內(nèi)動力電池回收企業(yè)國內(nèi)廢舊電池回收企業(yè)前幾年主要依靠3C電池的回收工藝，將三元電池合并處理，具備較高的產(chǎn)品豐富性。目前我國電池回收企業(yè)大概10幾家左右，但是從市場份額來看，廣東邦普和格林美兩家獨(dú)大，2016年兩家市場份額占比合計達(dá)到82%，因此我們下面只對這兩家企業(yè)進(jìn)行簡要分析。

1、廣東邦普公司成立于2005年，是全球?qū)I(yè)的廢舊電池及報廢汽車資源化回收處理和高端材料生產(chǎn)的企業(yè)。另外公司是《車用動力電池回收利用拆解規(guī)范》的起草單位。在電池回收業(yè)務(wù)方面年處理廢舊電池總量超過20000噸、年生產(chǎn)鎳鉆錳氫氧化物10000噸，總收率超過98.58%，回收處理規(guī)模和資源循環(huán)產(chǎn)能已躍居亞洲首位。邦普通過獨(dú)創(chuàng)的“逆向產(chǎn)品定位設(shè)計”技術(shù)，在全球廢舊電池回收領(lǐng)域率先破解“廢料還原”的行業(yè)性難題，并成功開發(fā)和掌握了廢料與原料對接的“定向循環(huán)”核心技術(shù)，一舉成為回收行業(yè)為數(shù)不多的新材料企業(yè)。除此之外，邦普年回收拆解報廢汽車設(shè)計總量為20000輛、回收和再生產(chǎn)鋼爐精料18000噸、有色金屬900噸、非金屬及其他材料5000噸。同時邦普也是國內(nèi)同時擁有電池回收和汽車回收雙料資質(zhì)的資源綜合利用企業(yè)。2、格林美格林美是中國規(guī)模最大的采用廢棄資源循環(huán)再造超細(xì)鉆鎳粉體的企業(yè)，中國鉆鎳粉體材料與循環(huán)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)基地之一。公司致力于循環(huán)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的研究與產(chǎn)業(yè)化，采用二次資源通過循環(huán)技術(shù)生產(chǎn)高技術(shù)材料，目前已具備采用廢舊電池等二次資源生產(chǎn)超細(xì)鉆粉、超細(xì)鎳粉、先進(jìn)電池材料、無鉛焊接材料等多種產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，且具有顯著的資源和成本優(yōu)勢。公司的主要產(chǎn)品“循環(huán)技術(shù)生產(chǎn)的球狀和針狀超細(xì)鉆粉材料”、“鎳電池用功能鎳粉材料”、“循環(huán)技術(shù)生產(chǎn)低密度多孔隙鉆片”等已被認(rèn)定為國家重點(diǎn)新產(chǎn)品。截止2016年公司總資產(chǎn)191億元，營業(yè)收入78億元，凈利潤3億元，總市值278億元（截止11月29日數(shù)據(jù)）。在電池回收業(yè)務(wù)方面，公司采用廢棄鉆鎳鎢資源、廢舊電池等循環(huán)再造高技術(shù)含量的鉆鎳鎢材料，生產(chǎn)的超細(xì)鉆粉和超細(xì)鎳粉成為被全球硬質(zhì)合金行業(yè)認(rèn)可的優(yōu)質(zhì)品牌，成為全球最大鉆粉制造企業(yè)，超細(xì)鉆粉國際與國內(nèi)市場占有率分別達(dá)到20%與50%以上，超細(xì)鎳粉成為世界三大鎳粉品牌之一。目前公司鉆回收產(chǎn)能5000噸，預(yù)計到2020年達(dá)到1萬噸。六、產(chǎn)業(yè)前景分析隨著新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展，我們假設(shè)2020年全球新能源汽車產(chǎn)銷量為300萬輛，平均單車電池容量40KWH，那么到2020年全球車用動力電池需求預(yù)計為120GWH，我們假設(shè)車用動力電池在整個鋰離子電池中的占比為50%，那么全球鋰離子電池到2020年需求量約為240GWH