鋰電回收行業(yè)市場分析1

鋰電回收行業(yè)市場分析一、行業(yè)整體情況（一）鋰離子電池構(gòu)成分析鋰離子電池（LIBs）1990年由日本Sony公司研發(fā)成功并實現(xiàn)商業(yè)化，目前已廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，主要應(yīng)用范圍包括便攜式電子產(chǎn)品、電動車和大規(guī)模儲能領(lǐng)域。相比于鎳鎘、鎳氫電池，鋰離子電池主要優(yōu)勢包括比能量高、循環(huán)性能好、自放電小和無記憶效應(yīng)等。鋰離子電池主要結(jié)構(gòu)包括電池殼和電芯，其中電芯包括正極、負(fù)極、隔膜、集流體和電解液。正極：88-89wt.%正極活性材料、7-8wt.%乙炔黑導(dǎo)電劑和3-4wt.%有機粘合劑，均勻混合后涂布于10-20微米的鋁箔集流體上，即組成鋰離子電池正極。常見正極活性材料包括磷酸鐵鋰（LiFePO4，LFP）、鈷酸鋰（LiCoO2，LCO）、鎳鈷錳三元材料（LiNixMnyCo1-x-yO2，NCM）、鎳鈷鋁三元材料（LiNixCoyAl1-x-yO2，NCA）等。負(fù)極：88-90wt.%的負(fù)極活性材料（石墨或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳）、4-5wt.%的乙炔黑導(dǎo)電劑和6-7wt.%有機粘結(jié)劑，均勻混合后涂布于7-15微米的銅箔集流體上，即組成鋰離子電池負(fù)極。有機電解液：主要由電解質(zhì)鹽、有機溶劑和添加劑組成。電解質(zhì)鋰鹽包括LiPF6、LiBF4等；有機溶劑包括酯類、醚類、砜類、腈類和硝基化合物等；添加劑按功能可分為SEI成膜添加劑、正極保護添加劑、鋰鹽穩(wěn)定劑、過充過放保護劑和阻燃添加劑等。隔膜：一種經(jīng)特殊成型的高分子薄膜微孔結(jié)構(gòu)，可以讓鋰離子自由通過，而電子不能通過。主要有聚烯烴隔膜（聚乙烯、聚丙烯等聚合物）、無紡布類隔膜（天然纖維、微纖化纖維素和纖維素類納米纖維）和陶瓷復(fù)合隔膜等。（二）廢舊電池大規(guī)模退役催生電池回收行業(yè)蓬勃發(fā)展中國是全球最大的鋰離子電池生產(chǎn)與消費國，擁有完整產(chǎn)業(yè)鏈和一批具有國際競爭力和領(lǐng)導(dǎo)地位的電池頭部企業(yè)。近年來國家政策持續(xù)支持新能源行業(yè)發(fā)展，新能源和儲能呈快速增長趨勢，帶動鋰電池行業(yè)同步快速擴張。根據(jù)GGII，2022年國內(nèi)鋰離子電池出貨量655GWh，同比+100.3%，其中動力電池是我國鋰電池最大細(xì)分品類，2022年占比73%。作為新能源汽車的關(guān)鍵部件，動力電池裝機量伴隨新能源汽車銷量同步增長。參考中國汽車工業(yè)協(xié)會，2022年中國新能源汽車銷量688.7萬輛，同比+95.6%；參考Frost&Sullivan，動力電池裝機量294.6GWh，同比+90.7%。如按照2022-2025年CAGR29%，2025-2030年CAGR22%測算，則預(yù)計中國動力電池裝機量2025年可達632GWh，2030年可達1707GWh。當(dāng)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(dāng)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。梯次利用適用于容量衰減至額定容量70-80%以下的動力電池，這類電池雖然不滿足電動汽車的使用標(biāo)準(zhǔn)，但剩余電池容量仍能夠滿足其他設(shè)備的能源需求。對此類電池可實施拆解、篩分、重組，再系統(tǒng)集成為小型電池包，應(yīng)用在一些對能量密度要求不高的領(lǐng)域，例如低速電動車（電動自行車、快遞車等）、太陽能路燈、通信基站等。對于電池容量衰減超過40%的動力電池，則會進入拆解回收工序。由于磷酸鐵鋰電池平均循環(huán)壽命相對更長（4000次），電池容量衰減方式為緩慢均勻衰減，因此更適用于梯次利用；而三元電池平均循環(huán)壽命相對較短（2000次），穩(wěn)定性較差，且含有鎳鈷錳等稀有金屬，因此回收方式以拆解回收利用為主。我們假設(shè)：1）中國動力電池裝機量2022-2025年CAGR為29%，2025-2030年CAGR為22%；2）三元電池在動力電池裝機量中占比逐漸降低到30%，鐵鋰電池提升至70%；3）考慮到此前電池工藝/技術(shù)仍處于發(fā)展期，假設(shè)三元電池從裝機第4年開始報廢，每年報廢1/3，3年報廢完畢，不考慮梯次利用；鐵鋰電池從裝機第5年開始退役，其中55%直接報廢，45%梯次利用（梯次利用部分延期報廢2年）；參考以上假設(shè)，預(yù)計2025年中國報廢動力鋰電池總重量為76.9萬噸，2030年為419.8萬噸。對于逐漸增長的報廢動力鋰電池市場，其回收的必要性主要體現(xiàn)在環(huán)境保護和經(jīng)濟性兩方面。環(huán)境保護角度來看，鋰離子電池含有多種重金屬、有機和無機化合物等有毒有害物質(zhì)，一旦泄漏進入土壤、水體和大氣，就會造成嚴(yán)重污染；鈷、鎳、銅、鋁、錳等金屬還具有累積效應(yīng)，通過食物鏈富集在人體，具有極大的危害性。因此需對廢舊鋰離子電池進行集中無害化處理，回收其中的金屬材料，確保人類的健康和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。此外，參考郝思越，張偉等的《廢舊動力電池回收再生利用概況》，回收再利用廢舊動力電池的原料可有效減少礦石原料碳排放的40%以上。經(jīng)濟性角度來看，廢舊鋰離子電池正極材料通常含有Li、Co、Ni和Mn等有價金屬元素，其金屬含量甚至高于一些天然礦石；從礦石中提煉有價金屬需要較高的成本和能耗，從報廢電池供回收這些金屬不僅能獲得高純度產(chǎn)品，還可有效降低成本，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。二、預(yù)計廢舊電池可回收金屬市場空間2025年為364億元，2030年為1309億元目前行業(yè)主要原材料來自廢舊電池包和電池包/正極生產(chǎn)過程中的邊角料。回收對象來看，廢舊電池/邊角料回收以金屬材料為主；主要分布在外殼、集流體和正極材料中。外殼和集流體中的金屬基本以單質(zhì)形式存在，包括銅、鋁、鐵等；金屬單質(zhì)的回收較為簡單，前期拆解、剝離即可完成。正極中的金屬包括鈷、鎳、鋰、錳、鋁、鐵等，稀缺金屬具有較高的價值量；但由于這些金屬以化合物的形態(tài)存在，回收較為困難，因此也是當(dāng)前的回收工藝核心。對于正極材料生產(chǎn)邊角料的回收：總質(zhì)量中88-89wt.%為正極活性材料、7-8wt.%為乙炔黑導(dǎo)電劑、3-4wt.%為有機粘合劑。對于廢舊電池包/電池包生產(chǎn)邊角料的回收：根據(jù)邦普循環(huán)，磷酸鐵鋰電池包質(zhì)量構(gòu)成來看，單體占比60%、外殼占比24%。其中磷酸鐵鋰電池單體中，正極活性材料磷酸鐵鋰占比32.1%，因此對于磷酸鐵鋰電池包整體，磷酸鐵鋰占比約20%。三元聚合物鋰電池包質(zhì)量構(gòu)成來看，單體占比68.2%、外殼占比21%。其中正極材料在三元鋰電池質(zhì)量中占比39%。參考正極材料中88-89wt.%為正極活性材料，因此對于三元鋰電池包整體，三元材料占比約24%。根據(jù)電池回收廠三種原料來源，我們進行了分別的測算，其中假設(shè)：1）廢舊電池包/邊角料中，回收對象（高價值量金屬）主要來自于正極活性材料；2）三元動力電池包中正極活性材料質(zhì)量占比24%，磷酸鐵鋰動力電池包中正極活性材料質(zhì)量占比20%；3）正極活性材料中，由于正極活性材料回收較少以金屬單質(zhì)形式，因此我們以主流金屬化合物測算市場空間，鎳、鈷、錳、鋰對應(yīng)的金屬化合物分別為硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳、碳酸鋰。整體來看，3種原料來源下，預(yù)計2025年廢舊電池/邊角料中可回收硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳、碳酸鋰、磷酸鐵分別為19.4、4.9、4.4、12.2、20.3萬噸；2030年分別為61.9、13.6、12.2、44.6、93.3萬噸。如按照硫酸鎳3.5萬元/噸、硫酸鈷4萬元/噸、硫酸錳0.5萬元/噸、碳酸鋰20萬元/噸、磷酸鐵1.5萬元/噸的價格計，則2025年可回收金屬總市場空間為364億元，2022-2025年CAGR31.8%；2030年為1309億元，2025-2030年CAGR29.2%。三、回收工藝剖析與成本測算鋰離子電池主流回收工藝分為四種：濕法工藝、火法工藝、聯(lián)合工藝和修復(fù)再生工藝。傳統(tǒng)回收工藝主要為濕法、火法冶金回收。廢舊鋰離子電池經(jīng)過放電、拆解、破碎、分選等預(yù)處理步驟，將正極、負(fù)極、隔膜從集流體上分離，再經(jīng)過破碎、過篩、磁選等操作，得到高價值的失效正極粉末。將正極材料經(jīng)過火法或濕法處理，重新得到正極材料的前驅(qū)體，混合一定量的鋰鹽，燒結(jié)再生成新的正極材料。兩種回收工藝通過完全破壞電池中材料的原有成分和結(jié)構(gòu)，提取其中的元素作為新原料合成的前驅(qū)體。新興直接回收技術(shù)一般從失效材料的成分和結(jié)構(gòu)入手，不破壞材料固有結(jié)構(gòu)并實現(xiàn)結(jié)構(gòu)再生，恢復(fù)材料的電化學(xué)活性。正極材料直接回收主流技術(shù)包括固相法、熔融鹽法、水熱鋰化、低共熔溶劑常壓鋰化等。固相法操作簡單、應(yīng)用廣，但能耗高；熔融鹽法反應(yīng)溫度低，但對鋰鹽用量和熱處理時間要求嚴(yán)格；水熱法鋰化溫度更低、時間更短、反應(yīng)更均勻，但高壓環(huán)境存在一定的安全隱患；低共熔溶劑法可在常壓下實現(xiàn)對失效正極再生，且DESs綠色環(huán)保、可循環(huán)利用，能大幅度降低回收成本，有望用于大規(guī)?；厥眨壳跋嚓P(guān)研究較少，適用于不同正極材料的DESs體系還有待開發(fā)。目前廢舊電池的直接再生工藝仍處于研發(fā)實驗階段，暫未實現(xiàn)大規(guī)模使用。國內(nèi)現(xiàn)有電池回收以傳統(tǒng)工藝拆解+濕法冶金為主。回收企業(yè)先把退役電池人工/機械拆解破碎為不同材料，以拆解為主業(yè)的企業(yè)會將外殼塑料、鋁粉、銅粉、正極粉等不同材料賣給下游關(guān)聯(lián)企業(yè)，下游對材料進行冶煉；一體化程度高的企業(yè)則直接將廢粉進行相應(yīng)冶煉，可制成硫酸鈷、硫酸鎳等硫酸鹽，也可以制成氫氧化鎳、氫氧化鈷等前驅(qū)體。參考邦普循環(huán)電池回收定向循環(huán)工藝：首先拆解廢舊動力電池獲得金屬外殼，再熱解去除有機溶劑，過程用旋風(fēng)除塵、堿液噴淋吸收，最后經(jīng)過機械破碎分選分理塑料外殼、正極、負(fù)極和隔膜等材料。正極材料酸浸后用P204、P507萃取除銅、除鐵鋁后，凈化液通入氨水堿化沉淀生成鎳鈷錳氫氧化物，再添加回收的碳酸鋰，燒結(jié)制備三元材料。相較于國內(nèi)，海外回收工藝以火法冶金為主，將預(yù)處理后的活性物質(zhì)放在焚燒爐中高溫去除有機物，熔煉得到金屬合金，再通過浸出/萃取等工藝得到金屬化合物。具體操作來看，廢舊電池回收處理主要分三個過程：預(yù)處理、二次處理與深度處理。預(yù)處理主要進行深度放電、破碎、物理分選。二次處理是為了使正負(fù)極活性材料與基底發(fā)生分離，主要有熱處理法、有機溶劑溶解法、堿液溶解法等。深度處理包括浸出和分離提純，對有價值的金屬材料進行提取，是回收過程的關(guān)鍵。（一）預(yù)處理與二次處理：放電、拆解與材料分離由于鋰離子電池成分復(fù)雜、結(jié)構(gòu)致密，直接采用高溫冶金或濕法冶金的方法回收效率較低。為提高回收利用效率，在從廢電池中回收有價金屬之前，通常需進行放電和初步分離預(yù)處理，以減少金屬的混合和回收過程中試劑與能量的消耗。1）放電為防止廢舊電池短路、自燃，在拆解電池之前，首先需要對電池進行放電處理。主流的做法是將電池正負(fù)極浸入導(dǎo)電鹽溶液中，實現(xiàn)短路放電；這種方法效率高且穩(wěn)定，成本低廉，適合小型廢舊電池的放電處理。對于電動汽車用鋰離子電池組，由于殘余容量較多，也可使用充放電機收集殘余電量，檢測殘余電壓處于安全范圍后再進入拆解粉碎階段。對于高容量電池的大批量工業(yè)化應(yīng)用，也可使用低溫冷凍法，即將廢舊電池冷凍至極低溫度（如液氮冷凍）失活并安全破碎；但該方法對設(shè)備要求較高，初期建設(shè)成本較高，目前采用該方法的公司有美國Umicore和Toxco。2）分揀拆解由于不同活性材料、不同使用目的、不同電池制造商生產(chǎn)的電池在體積、包裝、材料組分等方面的差異較大，分揀拆解的目的在于去掉廢舊電池（組）的外殼和包裝，減小電池體積，有針對性地分類處理不同類型廢舊電池。在實驗室研究和尚未規(guī)?；厥盏钠髽I(yè)，人工拆解是主要的拆解方式。操作人員用刀、鋸等工具手動拆卸廢舊電池單體，去掉塑料或金屬外殼，將外殼、正負(fù)極、隔膜等分離開。這種方式得到的活性物質(zhì)純度相對較高，電芯作為一個整體進入后續(xù)處理階段，雜質(zhì)含量少。但人工拆解效率低、處理量小，僅能作為研究階段或小作坊生產(chǎn)，難以實現(xiàn)規(guī)?；I(yè)應(yīng)用。面對大規(guī)模的回收過程，機械拆解在經(jīng)濟和工業(yè)應(yīng)用方面更具優(yōu)勢。機械操作把塑料或金屬外殼封裝的電池用鋼鋸切割除去兩端及殼體，獲得電池內(nèi)部的材料，再依據(jù)正極材料的化學(xué)組分采用更具針對性的回收工藝進行批量處理。在電池分選方面，飛利浦設(shè)計的傳感器能夠感應(yīng)每塊電池的磁場，測出相應(yīng)反應(yīng)頻率，準(zhǔn)確率能達到99%，但是電池必須逐個通過傳感器，分揀速度較慢。在德國，按照電池形狀、大小經(jīng)過簡單人工揀選后，利用X射線檢查法來進一步細(xì)分不同組成成分的電池，放置在傳送帶上的電池經(jīng)過X射線的掃描，實時分析出電池類型，機械分選至不同的容器，分選速度能達到12塊/秒。在實際應(yīng)用中，電池包-模組、模組-單體的拆解以手工為主，少數(shù)企業(yè)嘗試采用自動化拆解；而從電芯到廢粉，大部分企業(yè)都采用自動化拆解。工藝流程來看，廢舊電池包由輸送機物料首先送入一級破機中進行粗破碎；粗破碎后的物料通過輸送機送入二級破機中進行次破碎；次破碎后的物料進經(jīng)過輸送機和磁選器去除鐵后，再進入三破機中進行細(xì)破碎至粉末。粉末狀態(tài)的物料由負(fù)壓系統(tǒng)進入到旋風(fēng)分離器中進行空氣過濾，并通過風(fēng)機落至氣流分選機上；氣流分選機使不同密度的物質(zhì)分層，將金屬分選出來，并使非金屬由負(fù)壓系統(tǒng)帶入脈沖除塵器進行集中。過濾得到的尾氣由負(fù)壓系統(tǒng)送入尾氣處理設(shè)備中空氣凈化，達到排放標(biāo)準(zhǔn)后再進行高空排放。3）粉碎篩分&活性材料與集流體分離分揀拆解后，需要進一步分選出含有金屬的材料，包括干法和濕法工藝。干法回收工藝是指不通過溶液等介質(zhì)，直接對有價金屬進行回收，主要采用熱處理+機械分離聯(lián)合處理。機械分離法是利用電池不同組分密度、磁性等物理性質(zhì)的差異，采用浮選、振動篩選、磁選等方式篩選分類破碎后的電池材料，實現(xiàn)塑料、金屬外殼、銅箔、鋁箔及電極材料的初步分離。但電池活性材料是通過粘結(jié)劑粘附到集流體上的，機械處理直接分離活性材料的分離率較低：如果破碎強度較小許多活性材料不能完全回收，強度過大又會使一些銅和鋁被破碎成細(xì)小顆粒進入活性材料。因此去除有機粘結(jié)劑是機械破碎前的必要步驟，首先通過熱處理法將放電、拆解后的電極廢料高溫煅燒去除隔膜、粘結(jié)劑和碳材料等，再通過一系列機械處理（如粉碎、篩分等）實現(xiàn)活性材料和集流體的分離。干法回收操作工藝簡單，在高溫條件下反應(yīng)迅速，適合用于處理大量或者結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的電池；但高能耗且容易造成大氣污染，前期設(shè)備投資也較高。濕法回收工藝是通過酸堿溶液對廢舊鋰電池中金屬離子進行溶解，再使用沉淀、吸附、萃取等方法將溶液中的離子進行再提取，使其以氧化物、鹽等形式分離。在活性材料與集流體分離工段，主要的濕法工藝有有機溶劑溶解法、堿溶解法等。有機溶劑浸泡法利用相似相溶原理，采用極性較強的有機溶劑溶解粘結(jié)劑，破壞集流體和活性物質(zhì)接觸界面的粘合，實現(xiàn)活性物質(zhì)的脫離；該方法不破壞材料結(jié)構(gòu)且不改變活性材料組分，回收效率高；但有機溶劑大多價格昂貴，且有毒易揮發(fā)，不適合大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。堿液溶解法是利用鋁的兩性性質(zhì)，利用堿溶解鋁箔，而活性物質(zhì)不溶于堿液，實現(xiàn)二者分離；該方法操作簡單、分離效率高，但生成的鋁酸鈉較難回收處理，強堿也易腐蝕設(shè)備。濕法回收工藝過程較復(fù)雜精細(xì)，但回收產(chǎn)品純度更高，因此是目前廢舊電池回收工藝的首選。（二）深度處理：目標(biāo)金屬的浸出與分離提取電池回收的深度處理是在預(yù)處理放電、拆解、破碎、分離后，將電極材料溶解浸出，使其中的金屬及化合物以離子形式進入到浸出溶劑中，再分別進行對應(yīng)金屬的分離回收；主要可分為浸出和提取兩個階段。1）浸出浸出是廢電池回收濕法工藝中的關(guān)鍵步驟，主要是將預(yù)處理后的正極活性物質(zhì)中的金屬元素轉(zhuǎn)化為溶液中的離子，便于后續(xù)分離回收工序，常用的酸包括無機酸（HCl、H2SO4、HNO3、H3PO4等）、有機酸（草酸、檸檬酸、蘋果酸等）。傳統(tǒng)無機酸中，鹽酸浸出效果最佳，但易揮發(fā)，在反應(yīng)過程中會生成Cl2；硝酸不僅易揮發(fā)，還具有強氧化性，容易生成有毒的氮氧化物，且價格高于鹽酸和硫酸；硫酸價廉易得，沸點較高，可采用較高的浸出溫度提高浸出速率和溶解率。但硫酸的浸出效率相對較低，因此實際操作過程常在硫酸溶液中添加還原劑H2O2，且需要較高的浸出溫度和較大的液固比。但由于H2O2穩(wěn)定性差、易分解，當(dāng)前有很多研究致力于尋找更高效穩(wěn)定的替代物。除無機酸外，對環(huán)境友好的有機酸也是目前的關(guān)注方向：有機酸較無機酸不會產(chǎn)生有毒氣體，廢液也沒有強酸性，便于處理，對設(shè)備腐蝕較??；但有機酸價格較高，浸出速度較慢，且液固比高于無機酸，對應(yīng)正極材料處理能力遠小于無機酸，因此難適用于大規(guī)模處理。如果需要先回收金屬Al，也可采用兩步法先用堿液對金屬材料溶解浸出，再酸浸其他金屬。整體來說，酸浸過程的核心是反應(yīng)溫度、時間、酸濃度、固液比和還原劑含量，直接影響到金屬離子的浸取率。2）提取正極活性物質(zhì)浸出后，重點回收的鈷、鋰、鎳、錳等金屬均以離子形式存在于浸出液中，需通過進一步的深度處理，進行徹底的分離、提純并回收，主流工藝包括化學(xué)沉淀法、溶劑萃取法、電化學(xué)沉積法等?；瘜W(xué)沉淀法是向金屬浸出液中加入適當(dāng)?shù)某恋韯c金屬離子發(fā)生沉淀反應(yīng)達到分離效果。化學(xué)沉淀法的分離機理是一定pH下金屬化合物的不同溶解度，在不同pH值下對Ni、Co、Mn、Li等不同金屬離子進行梯次沉淀分離；這種方法提取率高、成本低、對設(shè)備的要求低，但由于部分金屬沉淀條件苛刻，如果沒控制好沉淀劑用量和溶液酸堿度，可能會出現(xiàn)多種金屬同時沉淀的現(xiàn)象，難以分離，造成不必要的資源浪費。萃取法是選擇一種特定的萃取劑或幾種萃取劑的混合物，通過與目標(biāo)金屬離子形成穩(wěn)定的配合物，在有機相中與浸出液分開，再將配合物反萃實現(xiàn)金屬離子的分離提純。萃取法優(yōu)勢在于目標(biāo)金屬離子提取準(zhǔn)確、能耗低、操作簡便，回收率和純度都比較高；但缺點在于需要大量化學(xué)試劑，存在污染環(huán)境的風(fēng)險，溶劑在萃取過程中也會有一定流失，成本較高。通常情況下，混合萃取劑具有更好的協(xié)同效應(yīng)，萃取效果優(yōu)于單一萃取劑。目前國內(nèi)電池回收工廠主要采用分步萃取的方法回收浸出液中的金屬離子：首先將Cu、Al、Fe等雜質(zhì)化學(xué)沉淀去除，凈化液采用P204萃取錳，負(fù)載有機相經(jīng)過硫酸溶液反萃、凈化后得到純凈硫酸錳溶液；萃余液再采用P507在不同pH條件下分別萃取Co、Ni，負(fù)載有機相經(jīng)過硫酸溶液反萃的到純凈硫酸鈷、硫酸錳溶液。該方法可制備純的Mn、Co、Ni硫酸鹽產(chǎn)品，但萃取過程使用的P204和P507萃取劑均需皂化處理，堿消耗量大；另外整個萃取流程相對較長、級數(shù)較多。電化學(xué)沉積法是指在外電場作用下，通過金屬的電極電位差異，使浸出液中的目標(biāo)金屬離子在陰極發(fā)生電化學(xué)還原反應(yīng)得到金屬的方法。該方法簡單易行、操作中不需添加化學(xué)試劑、引入雜質(zhì)少，不僅使產(chǎn)品的純度和回收率很高，也避免了后續(xù)處理工藝的復(fù)雜化。但缺點是需消耗較多的電能，另外為避免其它金屬離子的共沉積，需要在前處理過程中純化活性材料。（三）電池回收成本&產(chǎn)物價值量分析成本端來看，電池回收成本結(jié)構(gòu)主要分為兩大塊：廢電池本身的費用和加工費。廢電池本身的費用占比通常超過總體的50%，其他加工費包括輔助材料成本、燃料動力成本、環(huán)境治理成本、設(shè)備成本、人工成本、其他支出（場地費、公攤費、稅費）等。參考黎華玲等《鋰離子動力電池的電極材料回收模式及經(jīng)濟性分析》及SMM近期廢電池回收價格，對于磷酸鐵鋰電池，假設(shè)電池包回收價格為18000元/噸，干法與濕法回收單噸成本（購買電池包以外）分別為5900元/噸與11300元/噸，總回收成本分別為23900元/噸與29300元/噸；對于三元電池，假設(shè)電池包回收價格為38000元/噸，干法與濕法回收單噸成本（購買電池包以外）分別為6000元/噸與14400元/噸，總回收成本分別為44000元/噸與52400元/噸。盡管干法工藝相對簡單、回收成本較低，但其產(chǎn)物中雜質(zhì)更多、處理過程中污染更大，目標(biāo)產(chǎn)物回收率也低于濕法，存在一定工藝缺陷；因此目前國內(nèi)電池回收產(chǎn)線以濕法為主。對于磷酸鐵鋰電池，當(dāng)前主要回收產(chǎn)物是廢銅、碳酸鋰、磷酸鐵。參考本文第二章的測算，磷酸鐵鋰動力電池包中，單體質(zhì)量占比約60%，單體中正極材料質(zhì)量占比約32.1%（活性材料在正極材料中質(zhì)量占比88-89%），銅箔質(zhì)量占比約10.8%；按照回收率銅箔98%、碳酸鋰90%、磷酸鐵95%假設(shè)，則單噸磷酸鐵鋰電池包可提取廢銅63.5kg、碳酸鋰35.9kg、磷酸鐵154.8kg，對應(yīng)主要回收產(chǎn)物價值量1.7萬元/噸磷酸鐵鋰電池包。對于三元電池，當(dāng)前主要回收產(chǎn)物是硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳、碳酸鋰。參考本文第二章的測算，三元動力電池包中，單體質(zhì)量占比約68.2%，單體中正極材料質(zhì)量占比約39%（活性材料在正極材料中質(zhì)量占比88-89%），銅箔質(zhì)量占比約13%；按照回收率銅箔98%、硫酸鎳98%、硫酸鈷98%、硫酸錳98%、碳酸鋰85%假設(shè)，則單噸不同三元電池包可提取廢銅86.9kg、硫酸鎳123.4~293.6kg、硫酸鈷36.8~123.6kg、硫酸錳35.8~120.4kg、碳酸鋰84.9~85.7kg，對應(yīng)主要回收產(chǎn)物價值量4.2-4.5萬元/噸三元電池包。通過成本與收益的核算，目前鋰電回收行業(yè)仍處于微利甚至虧損的狀態(tài)；主要在于2022年以來原材料端廢舊電池包的高溢價。此前由于鋰價較低，三元電池回收以鎳鈷為主，因此計價折扣系數(shù)僅體現(xiàn)鎳、鈷的價值；22年鋰價大幅上漲，為體現(xiàn)鋰價值量，只能調(diào)高鎳、鈷的折扣系數(shù)；疊加行業(yè)參與者激烈爭奪廢舊電池包資源，電池包的折扣系數(shù)由正常情況下的70-80%大幅飆升，最高超過200%，與實際價值量水平存在較大偏差。行業(yè)回歸理性，原料渠道、收率和成本控制或是未來企業(yè)間競爭核心點。我們認(rèn)為，22年的“提鋰熱潮”逐漸回歸平靜后，鋰電回收行業(yè)終將重歸有序；參考SMM提出的新計價公式，原料端傳統(tǒng)折扣系數(shù)計價方式的缺陷也有望被修正，廢舊電池包的定價與回收利潤將更加合理。當(dāng)成本占比最高的原材料不再成為不穩(wěn)定因素，回收企業(yè)間的較量點或也將轉(zhuǎn)移到原料渠道、收率和成本控制上，本文也將在第五章對產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化思路進行深入探討。四、行業(yè)現(xiàn)狀分析與未來發(fā)展思考：回收體系規(guī)范化，管理制度完善與經(jīng)濟效益并行歐洲、美國、日本等發(fā)達國家及地區(qū)布局廢舊電池回收領(lǐng)域較早，法規(guī)框架與市場調(diào)節(jié)機制并行。1）歐盟2008年即發(fā)布環(huán)境保護指令要求強制回收廢舊電池，指明由電池生產(chǎn)商承擔(dān)回收費用；歐洲各國先后制定相應(yīng)本國專項法律。此外，歐洲先后建立以多國政府和行業(yè)為主體的電池產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，推動形成具有競爭力的回收產(chǎn)業(yè)鏈。參考電池回收體系最成熟的德國，目前已經(jīng)建立起完善回收利用體系的法律制度，對電池生產(chǎn)商和經(jīng)銷商嚴(yán)格登記，規(guī)定經(jīng)銷商配合生產(chǎn)企業(yè)進行退役電池回收，消費者也有提交退役電池至指定回收商的法定義務(wù)。2）美國是從聯(lián)邦、州、地方三個層面構(gòu)建較為完善的電池回收利用法律體系，相互補充、相互規(guī)范。美國電池回收行業(yè)的特點是充分利用市場調(diào)節(jié)機制，政府規(guī)定汽車零售時向消費者和電池生產(chǎn)企業(yè)收取一定環(huán)境附加費，作為電池報廢回收支持資金，回收企業(yè)再以協(xié)議價將回收原材料出售給電池生產(chǎn)企業(yè)，兼顧生產(chǎn)企業(yè)履行主體責(zé)任和回收企業(yè)的利潤保障。此外，美國國際電池協(xié)會BCI還設(shè)立押金制度，規(guī)定消費者購買汽車時必須繳納電池押金。3）日本政府1994年開始推行回收計劃，從基本法、綜合性法、專門法三個層面搭建較為健全的法律體系。日本電池回收網(wǎng)絡(luò)中，電池生產(chǎn)企業(yè)利用零售商、汽車銷售商等網(wǎng)點，從消費者手中免費回收廢舊電池，交給專業(yè)回收公司處理，日本政府予以相應(yīng)補貼政策激勵電池生產(chǎn)企業(yè)的回收積極性。中國動力電池回收行業(yè)走在前列，從初步探索到逐漸落地完善。中國動力電池回收政策起源于2009年，工信部出臺《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》，首次提出將電池回收作為新能源汽車產(chǎn)品準(zhǔn)入條件，隨后頒布多項政策性文件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。中國近十年動力電池回收相關(guān)政策逐漸從萌芽期、探索期進入逐步完善期：萌芽期（2015年之前）動力電池回收相關(guān)政策分布零散，未以獨立文件形式出現(xiàn)，政策指向性較欠缺；探索期（2015-2018年）政府開始重視動力電池回收規(guī)劃，出臺專項政策進行長期布局；逐步完善期（2018年至今）政府依據(jù)前續(xù)政策規(guī)劃，逐步將政策內(nèi)容從標(biāo)準(zhǔn)性、指引性轉(zhuǎn)向?qū)嵅俣?。盡管在回收技術(shù)等細(xì)致化要求上有部分欠缺，落地過程中也存在懲罰性規(guī)定和實施細(xì)節(jié)不具體、強制執(zhí)行力不足的缺陷，但整體來看中國動力電池回收政策與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進程較匹配。在生產(chǎn)者責(zé)任延伸方面，歐盟、日本等國家和地區(qū)的生產(chǎn)者責(zé)任延伸已經(jīng)進入常態(tài)化管理模式，國內(nèi)由于推行起步時間較晚，仍處于完善階段，存在生態(tài)設(shè)計理念不健全、報廢汽車回收拆解精細(xì)化程度不高、報廢汽車再生利用水平低和產(chǎn)業(yè)鏈上下游閉環(huán)機制缺失等突出問題。2021年中國汽車規(guī)范回收率僅47%，單車拆解價值僅2000-3000元，同一時間日本處于6000-10000元的水平。2021年工信部會同科技部、財政部、商務(wù)部聯(lián)合印發(fā)《汽車產(chǎn)品生產(chǎn)者責(zé)任延伸試點實施方案》后，2022年10月正式公布了首批試點名單，主體單位包括一汽、東風(fēng)、吉利、奇瑞、上汽等11家汽車企業(yè)，聯(lián)合申報單位有包括報廢汽車回收拆解、動力電池回收利用和動力電池生產(chǎn)等62家企業(yè)。2023年1月，工信部等部門在北京正式啟動了汽車產(chǎn)品生產(chǎn)者責(zé)任延伸試點，主要包括建立回收體系、資源綜合利用、綠色供應(yīng)鏈管理、信息公開四個方面的內(nèi)容。行業(yè)生產(chǎn)者在政府支持下還共同建立了中國汽車生產(chǎn)者責(zé)任組織，專門協(xié)助生產(chǎn)者履行產(chǎn)品回收責(zé)任，將產(chǎn)業(yè)鏈中將生產(chǎn)端、產(chǎn)品端、使用端、回收端打通。國內(nèi)廢舊動力電池回收行業(yè)處于快速發(fā)展階段，電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游供應(yīng)商紛紛參與其中。2013-2022年，中國動力電池回收企業(yè)注冊量由214家增長至4.2萬家；綜合2018-2022年工信部四批公布的廢舊電池綜合利用“白名單”企業(yè)，目前總數(shù)已超過80家。國內(nèi)行業(yè)運行主體主要包括上游原材料生產(chǎn)企業(yè)（華友鈷業(yè)、贛州豪鵬等）、中游電池制造企業(yè)（寧德時代、天能電池等）、下游整車廠（北汽新能源等）、以及獨立的第三方回收公司（格林美、邦普循環(huán)等）。合作建廠也成為行業(yè)新的發(fā)展趨勢，整車廠、電池廠、第三方回收企業(yè)和材料企業(yè)等建立戰(zhàn)略聯(lián)盟，放大各自優(yōu)勢：整車廠、電池廠提供廢舊電池包、邊角料等原料，第三方回收企業(yè)提供成熟工藝技術(shù)，材料企業(yè)供應(yīng)耗材降低運營成本。參考寶馬集團與華友循環(huán)的合作：寶馬建立電池溯源管理系統(tǒng)收集廢舊動力電池，華友循環(huán)提供綠色冶金技術(shù)高比例提煉鎳、鈷、鋰等核心原材料，并將原料提供給寶馬電池供應(yīng)商，用于生產(chǎn)全新動力電池，實現(xiàn)動力電池原材料的閉環(huán)管理。在正規(guī)回收鏈條之外，行業(yè)中也存在一批非正規(guī)企業(yè)，憑借低成本優(yōu)勢競爭。在新能源汽車推廣初期，行業(yè)整體良品率較低，因此誕生了一批小作坊通過回收電芯廠廢極片料盈利。小作坊大多不遵守環(huán)保法規(guī)，未配備環(huán)保設(shè)備，拆解過程也不規(guī)范，較低的投資成本就使得它們能以高報價掌握更多回收渠道，也抬高原料回收價格。正規(guī)回收企業(yè)由于需符合安全、環(huán)保、財稅等方面的法規(guī)制度要求，回收競價能力弱于小作坊，因此行業(yè)中一部分廢舊電池也流向了非正規(guī)市場。但由于處理流程不正規(guī)，小作坊在處理時更容易產(chǎn)生安全事故和污染問題，部分非法個體戶甚至以梯次利用的名義將劣質(zhì)再生電池滲透到電動自行車、電動摩托車等低速電動車市場，造成安全隱患。伴隨行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的完善與大企業(yè)對電池全生命周期溯源管理的建立，未來這部分小作坊預(yù)計也將逐漸被淘汰，行業(yè)回歸正規(guī)化。2022年受鋰價高企影響，疊加小作坊高價競爭原料，電池回收材料成本極高，壓縮正規(guī)電池回收企業(yè)的利潤。參考格林美、光華科技、天奇股份近年鋰電回收板塊業(yè)務(wù)毛利率，2022年呈下行趨勢；因此盡管高鋰價為資源開發(fā)企業(yè)帶來了顯著超額收益，但大部分鋰電回收企業(yè)并未享受到這一“紅利”，主要系原料廢舊電池當(dāng)前的定價模式：參考廢舊三元鋰電池，定價是在上海有色網(wǎng)SMM鎳、鈷價格基礎(chǔ)上乘折扣系數(shù)（廢料價與新貨價之比），由于鋰不參與定價，因此折扣波動系數(shù)很大；正常情況下系數(shù)應(yīng)在100%以下，但鋰價高位時該系數(shù)會高于100%，甚至達到200%，回收企業(yè)不得不加價購買廢舊電池包。自2022年12月起，伴隨新能源汽車市場銷量增速放緩，市場對鋰資源需求預(yù)期調(diào)整，碳酸鋰價格從最高近60萬元/噸持續(xù)下行，逐漸回歸正常水平，鋰電回收行業(yè)有望回歸正常運營狀態(tài)。遠期來看，行業(yè)核心仍掌握在擁有主要資源的整車廠手里。在競爭激烈的新能源汽車領(lǐng)域，新勢力紛紛對汽車三電系統(tǒng)給出了高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)保條件：特斯拉單電機后輪驅(qū)動版八年或十六萬公里，雙電機四驅(qū)版八年或十九點二萬公里；比亞迪三電系統(tǒng)終身保修。考慮到2026年集中報廢期到來之際，面臨大量電動車更換電池的巨大負(fù)擔(dān)，整車廠也積極開發(fā)“閉環(huán)回收模式”，即一方面實現(xiàn)核心材料的高比例提煉，另外將回收材料100%返還至自有供應(yīng)鏈體系中，用于新車型動力電池的生產(chǎn)制造。為盡可能控制集中報廢期面臨的成本壓力，整車廠需考慮對動力電池全生命周期的管理，即在開發(fā)、生產(chǎn)、回收、使用四個維度對產(chǎn)品進行管理。例如在開發(fā)設(shè)計階段，出于后續(xù)回收便捷性的考慮，整車廠可以增加可回收利用部分，簡化回收流程。除政策端的激勵、約束和管理外，電池回收本身的經(jīng)濟性也是激發(fā)整車廠參與回收積極性的核心。五、探尋行業(yè)關(guān)鍵點與產(chǎn)業(yè)優(yōu)化思路對電池回收產(chǎn)業(yè)鏈的參與者而言，市場規(guī)范化后的發(fā)展趨勢應(yīng)當(dāng)更集中于原材料的穩(wěn)定獲取、回收環(huán)節(jié)的成本簡化、以及產(chǎn)品收率的提升。（一）廢電池來源渠道規(guī)范化，整車廠掌握關(guān)鍵話語權(quán)原材料獲取角度來看，行業(yè)初期由于規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的缺乏造成前端廢電池回收體系的無序，大量的非正規(guī)企業(yè)高價競爭收購，擠壓正規(guī)企業(yè)空間。雖然正規(guī)企業(yè)在回收資質(zhì)、渠道、技術(shù)及規(guī)模方面具備完善體系和運營能力，但對廢電池資源渠道商而言，選擇正規(guī)渠道回收意味著付出更高成本，例如正規(guī)企業(yè)回收電池需要發(fā)票以在后期銷售時抵扣增值稅，造成小規(guī)?；厥丈填~外成本，因此原料供應(yīng)商更傾向小作坊和二手車市場?；厥涨澜∪淖兏锸甲?018年，工信部發(fā)布《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，明確汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)建立動力蓄電池回收渠道，負(fù)責(zé)回收新能源汽車使用及報廢后產(chǎn)生的廢舊動力蓄電池，同時動力電池企業(yè)要在電池設(shè)計、生產(chǎn)及回收方面提供支持。此外，工信部還公布了4批符合《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》企業(yè)名單，截至目前共88家企業(yè)入圍“白名單”。可以預(yù)見的是，伴隨行業(yè)政策的細(xì)節(jié)、可落地性完善與強制性措施執(zhí)行，市場規(guī)范化將成為必然趨勢，廢電池回收的無序亂象也將被整治取締。生產(chǎn)者責(zé)任延伸試點正式推廣，車企承擔(dān)主體責(zé)任，與第三方共同完成電池回收。2023年正式推行生產(chǎn)者責(zé)任延伸試點后，汽車產(chǎn)品和電池產(chǎn)品的主體責(zé)任均落到汽車生產(chǎn)企業(yè)頭上，整車廠尤其需要尋找短期成本與長期收益兼顧的平衡點。區(qū)別于專業(yè)的第三方回收企業(yè)，雖然整車廠對拆換下來的鋰電池具有處理的權(quán)力，但其更熟悉基本等同電池制造的后道程序的梯次利用環(huán)節(jié)；而報廢回收環(huán)節(jié)主要涉及拆解和冶金，整車廠缺乏技術(shù)優(yōu)勢，高昂的設(shè)備投資、人力成本和技術(shù)成本下，回收電池反而成為一個負(fù)擔(dān)。因此整車廠通常會選擇和第三方回收企業(yè)、材料企業(yè)、冶金企業(yè)等合作：整車廠作為主體和資源方提供廢舊電池和技術(shù)指導(dǎo)，后續(xù)工藝和生產(chǎn)由合作方完成。例如在首批生產(chǎn)者責(zé)任延伸試點中，東風(fēng)公司作為主體單位，聯(lián)合嵐圖汽車、東風(fēng)鴻泰作為聯(lián)合申報單位；奇瑞汽車作為主體單位，聯(lián)合國軒高科、金發(fā)科技等8家企業(yè)作為聯(lián)合申報單位。吉利汽車/吉利商用車作為主體單位，聯(lián)合華友資源、賽德美等多家企業(yè)作為聯(lián)合申報單位；當(dāng)前吉利汽車已打通回收-拆解-制造-銷售的各個環(huán)節(jié)，并計劃兩年內(nèi)在杭州、寧波、臺州、金華、寧國等6個城市及地區(qū)，搭建年回收2萬輛報廢車輛的回收體系。通過制定制定2023年汽車產(chǎn)品生產(chǎn)者責(zé)任延伸試點目標(biāo)，公司計劃到2024年最終實現(xiàn)重點車型汽車資源綜合利用率達75%的目標(biāo)。（二）智能化拆解與濕法冶金收率提升是兩大工藝優(yōu)化思路從工藝流程來看，國內(nèi)各企業(yè)工藝模式、冶煉技術(shù)、產(chǎn)能規(guī)?；疽恢?，企業(yè)間回收率和利潤水平的差異主要體現(xiàn)在預(yù)處理最前端拆解的自動化程度，以及前段破碎篩分和后端濕法冶金的收率，從降本和增效兩方面優(yōu)化工藝。1、預(yù)處理端：智能化拆解降本是行業(yè)待攻克的大課題前端人工拆解存在諸多問題，智能化是行業(yè)未來重點。在前端預(yù)處理過程中，破碎、篩分現(xiàn)有產(chǎn)線已基本實現(xiàn)自動化，可實現(xiàn)一端進料（拆解后的模組）、一端出產(chǎn)品。但在最前端的拆解部分，尚且需要人工的參與。由于國內(nèi)有5000多種動力電池包，品種繁多、品牌型號多樣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且退役狀態(tài)不確定，因此電池組的外殼以及單體電池的外包裝仍以手工拆解為主。在大批量的電池拆解時，人工拆解存在許多問題：電池包電壓較高、內(nèi)部線束排布復(fù)雜，存在觸電、短路風(fēng)險；電池包內(nèi)部用膠量大，需要靠蠻力拆解；同時還要注意提高拆解效率及降低人工成本。因此，智能化拆解是行業(yè)需要重點攻克的大課題。對于用機器替代人工實現(xiàn)廢舊動力電池的智能化、柔性化拆解，主要步驟包括：從3D相機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建立、多機器人協(xié)同拆解上蓋螺釘、上蓋搬運、電池模組搬運、拆解產(chǎn)品智能分揀、模組&電芯銑削等步驟。智能拆解中涉及的主要突破點源自不同型號電池的外觀多樣化、對組件的智能識別抓取、以及運行多年后產(chǎn)生的形變，要求拆解系統(tǒng)根據(jù)具體情況動態(tài)調(diào)整。1）浙礦股份：國內(nèi)領(lǐng)先的礦山機械服務(wù)商，布局新能源電池回收破碎分選設(shè)備公司是國內(nèi)砂石裝備行業(yè)第一家上市公司，也是領(lǐng)先的礦山機械服務(wù)商；業(yè)務(wù)圍繞高端成套破碎、篩選設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)和銷售，為砂石骨料、金屬礦山、廢舊鉛酸電池回收再利用、建筑裝修垃圾資源化處理等領(lǐng)域提供專業(yè)裝備及整體解決方案。公司產(chǎn)品按照終端用途可分為礦用裝備和資源回收再利用裝備兩類，其中資源回收再利用裝備主要用于廢舊鉛酸蓄電池回收再利用和建筑裝修垃圾回收再利用領(lǐng)域。公司深耕鉛酸電池回收多年，下游客戶覆蓋天能、超威等國內(nèi)鉛酸蓄電池一線生產(chǎn)廠商。依托于前期在鉛酸電池領(lǐng)域中前道破碎、篩分技術(shù)方面的回收經(jīng)驗積累，以及設(shè)備技術(shù)間的相通性，公司布局了廢舊新能源電池再生利用領(lǐng)域，并率先試制鋰電池回收專用設(shè)備及配套產(chǎn)線。項目拓展思路來看，公司擬在PACK包自動化拆解、高效帶電破碎領(lǐng)域優(yōu)化現(xiàn)有工藝，推出更高效、高自動化、高智能化的廢舊新能源電池整體解決方案。2023年，公司發(fā)行可轉(zhuǎn)債建設(shè)廢舊新能源電池再生利用裝備制造示范基地建設(shè)、建筑垃圾資源回收利用設(shè)備生產(chǎn)基地建設(shè)（一期）兩個項目。其中廢舊新能源電池再生利用裝備制造示范基地建設(shè)項目總投資4.06億元，項目建成達產(chǎn)后將形成年產(chǎn)廢舊新能源電池再生利用的破碎分選設(shè)備10套、年處理廢舊新能源電池2.1萬噸的生產(chǎn)能力。目前，公司廢舊新能源電池再生利用裝備已完成初步設(shè)計和技術(shù)驗證，處于試制階段，預(yù)計于2025年實現(xiàn)量產(chǎn)。參考公司可轉(zhuǎn)債募集說明書，預(yù)計該項目中新能源電池破碎分選設(shè)備毛利率為42.54%，廢舊新能源電池綜合利用業(yè)務(wù)毛利率為22.73%。2）格林美：頭部廢舊電池資源化利用企業(yè)，致力開發(fā)全流程智能拆解裝備格林美是中國資源循環(huán)利用及新能源產(chǎn)業(yè)的頭部企業(yè)。在新能源領(lǐng)域，公司制造動力電池用三元前驅(qū)體和三元正極材料以及3C數(shù)碼電池用四氧化三鈷材料；在廢棄資源綜合利用業(yè)領(lǐng)域，公司回收處理廢舊動力電池、電子廢棄物、報廢汽車、廢塑料與鎳鈷鋰鎢戰(zhàn)略資源，再制造鎳鈷鎢資源、超細(xì)鈷鎳鎢粉末材料與改性塑料。公司構(gòu)建了行業(yè)領(lǐng)先的“電池回收—原料再造—材料再造—電池包再造—再使用—梯級利用”的新能源全生命周期價值鏈，先后與山河智能、瑞浦蘭鈞能源、嵐圖汽車、梅賽德斯-奔馳中國以及寧德時代等670余家國內(nèi)外知名新能源汽車、電池生產(chǎn)企業(yè)建立廢舊動力電池定向回收合作關(guān)系，實現(xiàn)從綠色報廢端到綠色產(chǎn)品端的定向循環(huán)模式。在廢舊動力電池的資源化利用方面，公司致力于改善動力電池的自動化拆解、破碎、濕法回收效率，全面打通從電池廢料到梯次利用電池包，到碳酸鋰、三元電池材料的綠色循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，形成覆蓋中國長三角、京津冀、華中地區(qū)的動力電池回收與再制造利用體系。2022年，公司回收拆解的動力電池達到1.74萬噸（2.1GWh），同比+98.11%，占中國動力電池報廢總量的10%以上。作為國內(nèi)最具經(jīng)驗的電池回收企業(yè)之一，公司持續(xù)優(yōu)化退役動力電池包柔性智能拆解系統(tǒng)。公司首創(chuàng)研制武漢退役動力電池智能柔性拆解新一代產(chǎn)線，旨在開發(fā)全流程智能拆解裝備，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)和拆解工藝相似、多品種小批量退役動力電池的高效、柔性、綠色拆解；目前已開發(fā)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，構(gòu)建27種電池包拆解核心數(shù)據(jù)庫，并開發(fā)了基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測算法，螺釘拆解成功率95%以上。3）景津裝備：鋰電回收行業(yè)主流過濾設(shè)備供應(yīng)商公司國內(nèi)壓濾機行業(yè)的龍頭企業(yè)，主業(yè)從事過濾成套裝備的生產(chǎn)和銷售，為固液提純、分離提供專業(yè)的成套解決方案。公司生產(chǎn)的過濾成套裝備廣泛應(yīng)用于環(huán)保、新能源、新材料、砂石骨料、礦業(yè)、有色金屬冶煉、化工、食品和醫(yī)藥等領(lǐng)域，連續(xù)二十年世界壓濾機產(chǎn)銷量第一。2021年公司開始在新能源、新材料、砂石等領(lǐng)域布局。2022年公司壓濾機等過濾成套裝備在新能源領(lǐng)域業(yè)務(wù)拓展取得階段性進展，開始應(yīng)用于鋰電池、光伏等領(lǐng)域，與眾多鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的頭部企業(yè)建立合作。在鋰電池行業(yè)，壓濾機可應(yīng)用于鋰資源提?。ㄤ囕x石提鋰、云母提鋰、鹽湖提鋰）、正極材料、石墨負(fù)極、PVDF樹脂材料、電解液材料、鋰電池回收等過程中的過濾、洗滌環(huán)節(jié)及廢水處理環(huán)節(jié)，貫穿行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈。電池回收過程中，濕法回收工藝正極材料金屬的冶煉提取和負(fù)極材料的回收均需要經(jīng)過多道酸洗、堿洗、水洗、除雜等工序，壓濾機可以起到洗滌、過濾、除雜的作用，也應(yīng)用于后續(xù)廢水、廢渣的處理。由于處理量較大、過濾提純效果好，壓濾機正在成為行業(yè)的主要過濾裝備，公司過濾裝備已在國內(nèi)外的鋰電池回收領(lǐng)域得到市場化應(yīng)用。2、濕法冶金端：收率提升+流程簡化成為關(guān)注重點廢舊電池金屬鋰回收率僅85-90%，仍有提升空間。根據(jù)《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件（2019年本）》，從事動力電池再生利用的企業(yè)，其鎳、鈷、錳的綜合回收率應(yīng)不低于98%，鋰的回收率不低于85%，稀土等其他主要有價金屬綜合回收率不低于97%。結(jié)合行業(yè)頭部企業(yè)實際回收率情況，目前鎳、鈷、錳回收水平已達到98%，但鋰回收率僅85%，僅部分企業(yè)可以達到90%以上。因此從工藝優(yōu)化層面來看，鋰回收率的提升仍存在較大提升空間。鋰回收率的局限性主要來自于鎳鈷錳溶液萃取、除雜過程中的廢渣會吸附損失10%的鋰離子。在三元電池黑粉酸浸后的溶液中，鋰是半徑最小、最活潑的金屬；盡管在前端煅燒還原過程中，可以提取80%的碳酸鋰，但在第二段鎳鈷錳萃取過程中，形成的渣滓會吸附10%的鋰離子，造成第三段碳酸鋰結(jié)晶回收率的降低，因此現(xiàn)有工藝中三元電池鋰的回收率很難超過90%。為提升鋰的回收率，國內(nèi)以中南大學(xué)為首的高效開始研發(fā)新的鋰萃取劑，旨在前端用萃取的方式代替煅燒還原，充分提取鋰離子，避免受到后端渣滓吸附的影響。這一方案的難點在于研發(fā)合適的吸附劑，同樣基于鋰活潑的金屬特性，高濃度鎳鈷溶液中準(zhǔn)確提取鋰，且不受鎳鈷干擾；其優(yōu)點在于避免渣滓吸附損失10%鋰離子的問題后，三元電池鋰的回收率可高達95%，將成為一項顛覆性的技術(shù)革命。除最前端提鋰工藝優(yōu)化提高收率外，末端鋰回收也具有降本的空間。目前末端對于鎳鈷萃余液中鋰的回收，主要采用MVR蒸發(fā)工藝濃縮，通過蒸發(fā)溶液中的水使鋰的濃度由原本的1g/L提升到十幾g/L，再完成后端的沉鋰。MVR蒸發(fā)工藝的優(yōu)點在于技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛，但其運行過程中需要消耗大量的電（生產(chǎn)1噸碳酸鋰MVR設(shè)備需要消耗9000度電），成本較高。在此基礎(chǔ)上，行業(yè)中也有企業(yè)也嘗試借助吸附+膜、萃取等更具經(jīng)濟性的方案實現(xiàn)鋰的濃縮，減少MVR設(shè)備的使用。吸附+膜主要通過吸附、解吸的過程提高濃度，萃取則通過萃取、反萃實現(xiàn)。與MVR工藝相比，這兩種工藝運行過程中對電的消耗大幅減少，僅增加部分吸附劑、膜、萃取劑等試劑的消耗；前期投資也小于MVR工藝，有助于企業(yè)降本。因此，在后端濕法冶金的工藝優(yōu)化中，我們建議關(guān)注具有萃取、吸附+膜等工藝且有潛力應(yīng)用于鋰電回收行業(yè)中的標(biāo)的。1）新化股份：持續(xù)精進技術(shù)、穩(wěn)步拓寬業(yè)務(wù)的萃取法提鋰新秀公司前身為浙江新安江化肥廠，始建于1967年；公司在浙江、江蘇、江西等地建有四個現(xiàn)代化的生產(chǎn)基地，主要產(chǎn)品包括低碳脂肪胺系列（異丙胺、乙基胺等）、有機溶劑系列（異丙醇、異丙醚等）、合成香料系列等，廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、油墨、新能源、涂料等領(lǐng)域。在脂肪胺方面，公司現(xiàn)有異丙胺生產(chǎn)能力較大，系目前全球范圍內(nèi)排名前列的脂肪胺產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)之一；在有機溶劑方面，公司是目前國內(nèi)唯一一家采用“丙酮法”和“丙烯法”兩種工藝路線生產(chǎn)異丙醇的企業(yè)；在合成香料方面，公司擁有多年的香料業(yè)務(wù)經(jīng)驗，與全球香精香料行業(yè)的龍頭企業(yè)奇華頓長期保持穩(wěn)定合作關(guān)系。近年來公司持續(xù)布局新產(chǎn)品、新項目，升級優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局。在新能源賽道，在原有鎳、鈷、稀土分離等業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上，公司從萃取和浮選技術(shù)入手，形成一系列提取各類離子和礦物的尖端技術(shù)，積極推動萃取法提鋰技術(shù)和專用化學(xué)品在鹽湖提鋰、礦石提鋰、鋰電回收的應(yīng)用。與傳統(tǒng)萃取技術(shù)相比，公司新型萃取法具有連續(xù)智能化生產(chǎn)、安全環(huán)保、投資省、單位生產(chǎn)成本低，回收率高等特點；產(chǎn)品核心環(huán)保指標(biāo)包括：1）選擇萃取配方水溶性小、選擇性好；2）環(huán)境中可降解不積累；3）反萃不乳化；4）高效回收技術(shù)的應(yīng)用，可為提鋰企業(yè)在鋰價波動時保持產(chǎn)品競爭力。公司研究院鹽湖提鋰團隊在鋰資源提取與回收等領(lǐng)域已取得較大突破，萃取法提鋰技術(shù)及產(chǎn)品成功應(yīng)用于藏格礦業(yè)沉鋰母液回收裝置。2023年2月，公司與鹽湖股份、藍科鋰業(yè)簽署技術(shù)開發(fā)（合作）合同，主導(dǎo)開發(fā)沉鋰母液回收的萃取提鋰、萃取回收工藝，建成135m3/h沉鋰母液萃取裝置，包括預(yù)處理、萃取、反萃、環(huán)保處理四大工序，整套裝置為自動化連續(xù)運行。項目建設(shè)周期6.5個月，合同金額9555萬元（含稅）。在鋰電回收領(lǐng)域，由于三元鋰電池的回收屬于濕法冶金，本身需要加入堿，在浮選完鎳、鈷后，堿性溶液采用萃取法成本更具優(yōu)勢；公司積極對接客戶，持續(xù)業(yè)務(wù)推進。2）康普化學(xué)：知名特種表面活性劑制造商，積極拓展新能源金屬萃取業(yè)務(wù)康普化學(xué)是全球知名特種表面活性劑制造商，主要從事銅萃取劑、新能源電池金屬萃取劑以及其他特種表面活性劑的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。公司各類產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于濕法冶金、電池金屬回收、城市礦山資源處置、污水中的重金屬處理以及礦物浮選等行業(yè)，具有綠色、節(jié)能、環(huán)保的特點。在銅萃取劑領(lǐng)域，公司已成為國內(nèi)領(lǐng)先、國際知名的龍頭企業(yè)；擁有適用于不同特點銅礦石的多個型號銅萃取劑產(chǎn)品，客戶覆蓋全球主要銅礦企業(yè)，包括BHP（必和必拓）、CODELCO（智利國家銅業(yè)）、Glencore（嘉能可）、FreeportMcMoRan（自由港）、SCCO（南方銅業(yè)）以及其他境內(nèi)外知名礦業(yè)集團，形成馳名品牌。新業(yè)務(wù)方面，公司在銅萃取劑基礎(chǔ)上，研發(fā)了涵蓋鈷、鎳、鋰、釩、錳等新能源汽車電池所使用的主要金屬的萃取劑，是新能源電池金屬萃取劑領(lǐng)域市場的重要參與者之一，新能源電池相關(guān)客戶包括寧德時代、華友鈷業(yè)、洛陽鉬業(yè)、盛屯礦業(yè)等。根據(jù)公司規(guī)劃，3500噸新能源金屬萃取劑產(chǎn)線將在2025-2027年間逐漸投放。公司的其他特種表面活性劑還包括酸霧抑制劑和礦物浮選劑，分別應(yīng)用于濕