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【专家视点】锂电池回收综述

详细介绍

  动力电池全生命周期价值链指的是“动力电池回收—镍钴锂电池原料再造—电池材料再造—动力电池再造”。

  锂电池回收处理,指的是将报废的锂电池集中回收,通过物理、化学等回收处理工艺循环利用电池或将电池中具备使用价值的金属元素如锂、钴、镍等提取出来。以动力电池为例,当动力锂电池的现有容量仅占原有容量80%的时候,动力锂电池的电化学性能将难以满足电动汽车正常动力需求,即可回收处理。回收处理后的废旧动力锂电池及其材料最终可重新应用于锂电池领域或粉末冶金等领域。正常的情况下,动力锂电池的常规使用的寿命在5年左右,而一辆新能源汽车的寿命超过10年,因此理论上新能源汽车在有效期内要换掉1-2次电池。梯次利用指的是将电动汽车上性能直线下降到初始性能80%以下的电池退役、检测,然后将性能较好的电池筛选重组后在某些使用条件相对温和的场合进行二次利用。梯次利用下的退役电池主要运用在储能、电信基站与低速电动车等领域。其中,磷酸铁锂电池循环寿命更加长、安全性更高,适合梯次利用。如2019年8月,由比克电池与南网综合能源共建的园区梯次利用储能电站项目落地,该储能电站储能系统中主要使用的电池就是退役的三元电池与磷酸铁锂电池。

  电池回收产生的原料主要有①正负极材料、②电解质、③电解质溶剂、④隔膜、⑤粘结剂等。(1)环保。原料将对于环境能够造成一定的破坏,如作为正极材料的钴等重金属会改变环境酸碱度,电解质及其溶剂可能会产生氟污染与有机物污染等。(2)经济。被电池制造商与其产业链上下游公司利用,实现资源的节约。汽车制造商如蔚来、动力电池制造商如宁德时代300750)已开始布局新能源汽车换电业务。另外换电模式的推广将有利于汽车制造商或动力电池制造商作为回收主体提前锁定废旧电池来源,实现批量回收,来提升回收效益。

  新能源汽车市场的蓬勃发展导致动力电池材料需求的急剧增长。在市场需求拉动之下,上游镍、钴、锂等原材料出现供需失衡导致原材料价格暴涨,给下游正极材料企业和动力电池企业在采购原料方面造成极大的压力。镍、钴、锂供应端较为紧张。因此,废旧动力锂电池的回收将实现对上述金属材料的再利用,制造商可以从供应端抵御部分电池材料价格波动带来的负面影响,创造较高的回收收益。

  目前锂电池多种核心金属材料供给均集中在海外,长久来看或对国内供应链安全产生不确定性,电池回收未来或可贡献可观的金属材料增量,特别是目前国内仍是全球正极材料及电池的主要供应商以及重要的新能源车消费市场,在电池回收领域存在天然的城市矿山距离优势。

  【锂资源】供给仍以海外为主,海外掌握定价权。从我国锂资源分布来看,据SMM,我国约80%以上锂资源赋存于盐湖中,主要分布在青海、西藏等省(区),而矿石锂资源大多分布在于四川、江西、湖南、新疆等4省,以上4省矿石锂资源占全国矿石锂资源的98%以上

  【钴资源】分布高度集中,2021年刚果(金)钴产量占全球7成。钴矿资源相对稀缺,独立钴矿床尤少,主要伴生于铁、镍、铜等矿产中。我国钴储量约8万吨,占全球总储量的1.05%。且存在着品位低、分离难度较高、伴生矿多、矿床规模小等问题,国内供少需多导致钴原材料对外依赖程度高。据SMM,中国目前已知的钴矿产地有150余处,分布于24个省(区),主要分布在甘肃、山东、云南、河北、青海、山西6省,占比达到70%。

  【镍资源】CR4(行业前四名份额集中度指标)超67%,2021年印尼及菲律宾镍资源产量占全球50%,矿业政策等会对镍价产生较大影响。镍矿类型大致上可以分为硫化铜镍矿和红土镍矿两大类。据SMM,我国镍资源储量280万吨,约占全球2.94%,且主要以硫化铜镍矿为主,约占全国总量90%,同时我国镍矿主要分布在甘肃,保有储量约占全国的60%。

  新能源汽车产销量大幅度增长,动力电池将在未来面临较大退役规模,据我们测算2029年回收原料将进入TWh时代。注:TWh时代是亿千瓦时,马斯克提出2030年动力电池的生产规模将形成TWh规模,单线GWh,这种变化必然会对现有的工艺和生产制造产生革命性颠覆。为了匹配终端市场需求,全球动力电池规划产能至2022年将增加至621GWh,未来三年增幅将达5倍以上。产能需求猛增的同时,单条产线的产能规划也在大幅度的提高,继续沿用此前的工艺和设备已不足以满足要求。我国新能源汽车自2015年起迅速放量,并随后保持快速增长趋势。据中国汽车工业协会统计,中国新能源汽车2015年产量为34.05万辆,同比增长333.76%,销量为33.11万辆,同比增长342.6%,产销的同比增速均较此前水平有显著提升。2021年,我国新能源汽车产量354.50万辆、销量352.1万辆,产销水平在2015年之后持续走高。伴随动力锂电池寿命衰减至80%以下,电池的电化学性能将出现明显下滑,难以完全满足汽车正常动力需求,电池进入报废阶段。其中,磷酸铁锂电池寿命相对较长,可满足汽车正常动力需求的使用年限约5-8年,三元动力锂电池寿命较短,满足汽车正常动力需求的使用年限约4-6年。据此,可以推断出第一批磷酸铁锂电池在2020年左右进入更换周期,其余早期的新能源汽车动力电池2022年也将陆续退役。随着新能源汽车产销持续的高速增长,预计未来2-3年动力锂电池将迎来规模化的更换浪潮,动力电池回收规模也将持续扩大。

  5、电池回收目标,欧洲指引明确,国内将2025年完善动力电池回收利用体系

  【欧盟】欧盟的《新电池法》提案已经进入到了欧洲议会、欧盟理事会、欧盟委员会等各方审批阶段,并已于2022年2月获得了欧盟环境、公共卫生和食品安全委员会(ENVI)的通过。目前尚未收到反对意见,若一切顺利,则《新电池法》有望于秋季获批生效。此法第八条规定:在2024年七月前完成电池的碳足迹信息的披露;2026年一月前根据其碳足迹情况对电池进行分级;2027年七月后将为其设置最高碳足迹限值。到2030年,钴、铅、锂、镍再生原材料含量占比分别达到12%、85%、4%、4%;到2035年则提升至20%、85%、10%、12%。要求在法案实施3年后,铅酸电池、锂电池、镍镉电池以及其它种类的电池回收率分别达到75%、65%、85%和60%;在法案实施8年后,要求四类电池的最低回收率达到80%、70%、85%、70%。【中国】我国目前尚未对电池回收有类似欧盟的具体指标,但作为纲领性文件,《十四五工业绿色发展规划》表明,要在2025年建成较为完善的动力电池回收利用体系。【美国】美国也有保障新能源供应链安全及环保方面的诉求,《美国国家锂电发展蓝图2021-2030》中提到,要实现锂电池报废再利用和关键原材料的规模化回收,在美国建立一个完整的具有竞争力的锂电池回收价值链,并要在科研培训方面进行一定的投入。

  为了加强新能源汽车动力蓄电池回收利用管理,规范行业发展,推进资源综合利用,国家陆续出台多项政策、办法。特别是2018年以来,政策密集发布,动力电池回收逐步规范完善。早在2012年,国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划》,提出要制定动力电池回收利用管理办法,建立动力电池梯次利用和回收管理体系,对动力电池回收利用体系及制度建设提出明确要求。但2016年前,动力蓄电池回收利用只是作为推广应用新能源汽车政策文件的部分条款出现。值得一提的是,《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策(2015年版)》作为落实生产者责任延伸制度,可以看作是政策体系的分界线,从此之后国家相关部门开始陆续出台专门针对动力蓄电池的相关政策。2019年以来,工业和信息化部发布《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》和《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法》,鼓励从事梯次利用的综合利用企业在基站备电、储能、充换电等领域开展动力电池梯次利用,提高电池综合经济效益。在加速能源消费结构转变,实现国家从化石能源为主导向可再生能源转型的目标下,国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》提出,争取到2025年新能源汽车销量占比20%,2035年新能源汽车销量占比50%。鼓励企业提高锂、镍、钴等关键资源保障能力;完善动力电池回收、梯级利用和再资源化的循环利用体系,鼓励共建共用回收渠道;建立健全动力电池运输仓储、维修保养、安全检验、退役退出、回收利用等环节管理制度,加强全生命周期监管。2021年以来,国家、各地政府陆续公布新能源汽车动力电池回收利用试点方案。从该阶段发布的各种政策可以看出,这些政策旨在促进行业规范化发展。其中,鼓励有实力和技术建设的正规公司部署动力电池回收利用环节是这些政策的主要方向。2021年7月,国家发展改革委印发《“十四五”循环经济发展规划》,对动力电池回收利用溯源管理体系、梯次利用作出重要指导。8月,工业和信息化部等5部门印发《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法》,生态环境部发布《废锂离子动力蓄电池处理污染控制技术规范》,规范指导废锂离子动力蓄电池处理过程。2022年8月,工信部官网发布信息,为加强动力电池回收利用体系建设,将研究制定《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法》和行业急需标准,健全动力电池回收利用体系,支持柔性拆解、高效再生利用等一批关键技术攻关和推广应用,持续实施行业规范管理,提高动力电池回收利用水平。

  尽管国内电池回收利用产业已经有来自政策和市场层面的双重力量助推,但整体而言依然发展缓慢,行业实际发展情况与预期差距甚远,仍面临着回收网络有待健全、梯次利用等关键共性技术有待突破、商业模式需要创新等诸多问题,产业整体还处于初级发展阶段。下一步,工信部等部门将从法规、政策、技术、标准、产业等方面,加快推动新能源汽车动力电池回收利用,包括加快推进动力电池回收利用立法,完善监管措施,加大约束力。根据落实生产者责任延伸制度,汽车动力电池回收的责任主体包括汽车制造商和动力电池制造商以及第三方回收企业。根据回收主体的不同,目前废旧动力电池回收主要有三种模式,分别为:以生产企业为主的回收模式、行业联盟回收模式、第三方企业回收模式。动力电池企业多采用动力电池企业回收模式,凭借自身渠道优势延伸产业链,开辟电池回收业务;整车企业等多采用行业联盟回收模式,整合行业内资源,共同拓展回收渠道;第三方回收企业缺少渠道优势,需要自主搭建回收网络,发挥回收网络优势。

  锂电池回收过程包括预处理和后续处理两个阶段:预处理过程首先需要采用物理方法对废旧电池彻底放电,然后对电池进行拆解以分离出正极、负极、电解液和隔膜等各组成部分。后续处理环节是对拆解后的各类废料中的高价值组分进行回收,其中回收难度和回收价值最高且被研究最多的部分应属电池正极活性材料中能源金属的回收,对此根据其工艺原理将研究方法分为化学回收、物理回收以及生物回收。

  物理方法回收技术是指将废旧动力电池内部成分,如电极活性物质、集流体和电池外壳等组分经过破碎、过筛、磁选分离、精细粉碎和分类等一系列手段,得到有价值产物,然后再进行修复等进一步过程。虽然物理拆解回收的处理效率较低,但由于不用消耗额外的化学品,因此工艺非常环保。

  火法回收(高温冶金)技术首先需要对电池进行自动放电处理,然后按电池种类进行分类,通过振动筛选和磁选分离金属外壳和电极材料部分,将电极材料部分放入干电弧炉内高温处理,电极碎片中的炭和有机物将被高温燃烧掉,燃烧时会产生还原气体,对电极内金属元素具有保护作用,最终经筛选得到含有金属和金属氧化物的细粉状材料。火法冶金不仅可以分解去除粘结剂,还可利用不同金属熔沸点的差异将其分离,电池中的金属经氧化还原被分解,进而形成蒸汽挥发,通过冷凝将其收集。火法冶金工艺相对简单,兼容性较高,适合大规模处理种类繁杂的废旧锂电池,电池材料本身能提供焚烧所需的大量能耗,能最大限度地减少残留体积,但电池电解质和电极中其它成分的燃烧容易引起大气污染,焚烧尾气处理的压力大。

  欧洲Umicore和BARTEC通过特制的超高温熔炉回收锂离子电池,制得钴或镍合金等,石墨和有机溶剂则作为燃料放出能量。高温冶金法有利于处理大量废旧锂电池,Umicore位于比利时安特卫普的霍博肯工厂目前能够处理达到7000吨/年的废旧二次电池。注:Umicore优美科是一家全球材料科技集团。优美科侧重于应用领域,在这个领域中,它在材料科学、化学、冶金方面的专业知识可以发挥真正的作用。优美科有三大业务集团:催化、能源及表面处理技术和回收。

  湿法回收技术主要指采用酸碱溶液等媒介对电极材料中的金属离子进行提取,浸出到溶液中,再通过离子交换、沉淀、萃取、结晶等方法将溶液中的金属离子以金属化合物等形式提取出来。虽然化学法工艺较为复杂,成本较高,但该工艺的有价金属回收率较高,且工艺成熟,因此是直接拆解模式下动力锂电池回收处理的主要工艺。湿法冶金工艺比较适合回收化学组成相对单一的废旧锂电池,可以单独使用,也可以联合火法冶金起使用,是一种很成熟的处理方法,适合比较适合回收化学组成相对单一的废旧锂电池,中小规模废旧锂离子电池的回收,工艺稳定性好,但不同类型锂电池需专门的湿法工艺,成本相对较高,环保要求高。

  湿法回收工艺系当前主流工艺:格林美002340)采用湿法工艺,废料经过破碎分选,除去金属碎片,通过酸浸、萃取、分离得到各种目标金属盐溶液,然后通过共沉淀制备三元前驱体产品或由氯化钴制备碳酸钴,煅烧后制备四氧化三钴,含锂萃余液则用来制备锂盐产品。华友钴业603799)、邦普循环、天奇金泰阁、光华科技002741)、赣州豪鹏、芳源环保、以及海外公司Li-Cycle等均主要采用湿法提取镍钴锂等金属或相应盐类。

  11、其他方法回收:生物法、超临界CO2萃取法、离子交换法、联合回收工艺

  【生物法】生物法即以微生物作为媒介,通过微生物代谢作用将将体系的有用组分转化为可溶化合物并选择性地溶解出来,实现目标组分与杂质组分分离,最终回收锂、钴、镍等有价金属。生物法具备成本低、能耗小,有价金属回收率高等特点,然而该工艺的研究尚处于起步阶段,微生物菌类培育困难,浸出环境要求高。伴随工艺成熟度的提高,生物法材料提取工艺或有望获得规模化应用。【超临界CO2萃取法】超临界CO2流体萃取的原理是压力和温度的差异影响超临界CO2的溶解力,将废旧电池置于超临界反应釜中,使待分离的电池与超临界CO2充分接触,根据电池成分极性、熔沸点和分子量的差异,将电解液选择性地萃取出来,此方法适用于收集废旧电池的电解液,但工作环境要求高,处理费用高。【离子交换法】离子交换树脂对不同金属离子络合物具有不同的吸附系数,呈现出对金属的选择性。电池破碎初步分选后,通过离子交换作用,从含多种有价金属的溶液中吸附一种,最终实现电池不同金属的分离提纯,该方法工艺简单,易于操作。【联合回收工艺】废旧动力锂电池的化学和物理回收工艺都有各自的优缺点,回收对象也不尽相同。因此,如果通过优化,采用联合回收工艺的方法,可以发挥各种基本工艺的优点,尽可能回收可再生资源和能量,提高回收的经济效益。国内方面,赣锋锂业002460)采用火法-湿法联合处理工艺,把矿石提锂技术(火法焙烧,含氟废气处理)嫁接到磷酸铁锂电池的回收,形成特色的火法-湿法联合处理铁锂技术,有效解决额含氟尾气处理及能耗高的问题。

  【基本假设及参数设置】假设及计算方法:(1)电池废料的来源:电池当年可利用的回收料主要来自电池装机之后的报废、电池厂的边角料、正极材料厂的边角料。电池厂的边角料的比例为当年电池产量的5%,正极材料厂的边角料为当年正极产量的5%。(2)关于使用寿命动力电池方面,根据三元电池、磷酸铁锂电池的循环次数,假设两种电池依次可以使用4、5年,同时三元电池达到退役标准后,假设10%可用于梯次利用,等于延长2年使用寿命,另外磷酸铁锂电池达到退役标准后,70%可用于梯次利用,等于延长3年使用寿命。三元电池梯次利用可延长2年使用寿命,磷酸铁锂电池梯次利用可延长3年使用寿命。储能电池方面,根据工信部发布正式版《锂离子电池行业规范条件(2021年本)》和《锂离子电池行业规范公告管理办法(2021年本)》,明确要求储能型电池能量密度≥145Wh/kg(瓦时每千克),电池组能量密度≥100Wh/kg。循环寿命≥5000次且容量保持率≥80%,假设储能电池使用10年后报废。消费电池方面,假设钴酸锂电池使用3年后报废。(3)关于当年直接报废及梯次利用的比例梯次利用只针对退役动力电池。三元电池方面,10%可以梯次利用,90%到期后报废;磷酸铁锂电池方面,70%可以梯次利用,30%到期后报废。(4)储能电池当年新增装机量有部分是通过前期动力电池的梯次利用量供应。(5)当年退役电池、电池厂及正极材料厂边角料当年并不能全部回收,剩余部分可用于第二年及之后回收。

  电池装机量:假设2025年国内、海外新能源车销量分别增加至1246、1129万辆,同时假设2026-2030年保持新能源车电池需求维持每年25%的增速,预计在新能源车领域,2030年全球电池新增装机量将达到3797GWh(1Gwh=100万Kwh),其中新增三元电池装机量2278GWh,新增磷酸铁锂电池装机量为1519GWh。

  储能电池装机量:预计在储能领域,2030年全球电池新增装机量将达到888.8GWh,其中新增供电侧装机量626.5GWh,新增用户侧电池装机量为262.3GWh.

  【可回收废料及边角料逐步释放,预计2029年进入TWh时代】注:TWh时代是亿千瓦时,马斯克提出2030年动力电池的生产规模将形成TWh规模,单线GWh,这种变化必然会对现有的工艺和生产制造产生革命性颠覆。为了匹配终端市场需求,全球动力电池规划产能至2022年将增加至621GWh,未来三年增幅将达5倍以上。产能需求猛增的同时,单条产线的产能规划也在大幅提升,继续沿用此前的工艺和设备已无法满足规定的要求。2021年当年全球电池报废量中可回收的部分为27.2GWh,电池生产商中可回收的边角料为15.7GWh,正极材料厂可回收的边角料可生产电池17.7GWh,预计至2030年,当年全球电池报废量中可回收的部分为981.2GWh,电池生产商中可回收的边角料为235.7GWh,正极材料厂可回收的边角料可生产电池266.4GWh。

  【回收市场规模:预计2026年电池回收市场规模将突破千亿】能源金属可回收量:据我们测算,2021年全球镍、钴、碳酸锂、锰理论可回收量依次为1.9、3.1、3.3、0.6万吨,预计至2025年,全球镍、钴、碳酸锂、锰理论可回收量依次为13.4、6.4、16.5、3.8万吨,2021-2025年均复合增速为63.6%、20.1%、49.2%、57.7%,预计至2030年,全球镍、钴、碳酸锂、锰理论可回收量依次为69.3、17.3、74.8、17.4万吨,2021-2030年均复合增速为49.4%、21.3%、41.3%、45.1%。在以下价格(不含税)假设:镍价:2021-2030年电解镍价格10.64万元/吨;钴价:2021-2022年金属钴价格33.1万元/吨;2023-2030年金属钴价格30万元/吨;锂价:2021、2022、2023年碳酸锂价格分别为10.71、44.25、35.4万元/吨,2024-2030年碳酸锂价格为26.55万元/吨;锰价:2021-2030年电解锰价格均为1.5万元/吨。镍钴锂锰市场规模测算为:2021年全球镍钴锂锰回收市场规模为157.4亿元,预计至2025年市场规模为777.1亿元,2021-2025年均复合增速为49.1%;预计至2030年市场规模为3268.3亿元,2021-2030年均复合增速为40.1%。其中2021年动力领域全球镍钴锂锰回收市场规模为54.6亿元,预计至2025年市场规模为588.2亿元,2021-2025年均复合增速为81.2%;预计至2030年市场规模为2997.4亿元,2021-2030年均复合增速为56.1%。

  从回收来源来看,报废电池提取的金属重量占比将逐步提升。由于钴主要来自消费电池及三元电池,其中消费电池回收时间相对较久,当年报废电池当年回收的比例较高,因此预计报废电池提取的金属中钴重量占比将一直维系高位。除了钴外,由于动力及储能电池装机量增速较高,镍钴锂将主要由动力及储能领域报废的电池提取,随着时间推移、退役电池快速放量,报废电池中提取的镍钴锂重量占比将逐渐提升,其中预计2024年后动力再生锂中电池废料将超过边角料。

  从能源金属资源供给结构来看:(1)锂资源:2021年全球锂资源供给总量约59万吨LCE,其中回收供给为3.3万吨LCE、占比约5.7%;预计2030年资源供给总量约388万吨LCE,其中回收供给为74.8万吨LCE、占比约19.3%。(2)钴资源:2021年全球钴资源供给总量约19.8万吨,其中回收供给为3.1万吨、占比约15.4%;预计2030年资源供给总量约51.8万吨,其中回收供给为17.3万吨、占比约33.5%。(3)镍资源:2021年全球镍资源供给总量约280.4万吨,其中回收供给为1.9万吨、占比约0.7%;预计2030年资源供给总量约545.1万吨,其中回收供给为69.3万吨、占比约12.7%。

  随着新能源汽车市场景气度持续提升,以及动力电池退役潮的来临,锂电回收业务的货源后期将得到一定的保障。同时国家出台有关政策扶持、规范电池回收利用业务,也给正规企业布局电池回收提供有力支援。在此情况之下,率先在电池回收利用领域后进行战略布局的企业将抢占市场先机,而进入电池回收白名单则是国家对企业在电池回收利用方面的资质认可,是企业开展电池回收利用业务的强大后盾。工信部于2018年7月公布了第一批符合“新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件”的名单,包括华友、豪鹏科技001283)、格林美、邦普循环、光华科技5家。2021年1月,工信部第二批动力电池回收再利用白名单,共计22家,加上第一批的5家,目前合规的动力电池回收再利用“正规军”共有27家,截至2021年11月第三批动力电池回收再利用白名单企业增加至47家。

  从上市公司层面来看,电池产业链上游企业华友钴业及赣锋锂业等、环保企业旺能环境002034)等、车厂及电池企业等纷纷布局回收产能。

  14、中上游布局电池回收,或具备技术优势(华友钴业、赣锋锂业、格林美、腾远钴业301219))

  金属冶炼企业纷纷入局电池回收,以完善自身产业链布局,例如华友钴业、赣锋锂业、格林美、腾远钴业等,此类企业由于深耕金属冶炼,往往具备技术优势,同时其中部分企业由于同下游正极材料厂、电池厂等密切合作,因此亦具备一定渠道优势。【华友钴业】公司致力于构建动力电池全生命周期产业链,华友循环发力建构“原始矿山-冶金材料-锂电材料-移动矿山”的完整布局,设立华友资源、华友新材料、华友新能源、华友循环/华友资源四大产业集团对应上述四大业务领域。公司当前已建立完整的钴、镍、锂等新能源核心材料冶炼产能,主要是做钴、镍、铜、锂等产品的深加工业务,业务集中在子公司衢州华友和桐乡总部工厂,基本的产品为四氧化三钴和硫酸钴等钴盐、电积铜以及硫酸镍等产品。同时公司积极布局循环业务,子公司华友衢州和资源再生分别进入工信部发布的符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单第一批次和第二批次。公司的客户包括大众、福特、特斯拉、丰田、Volvo、东风、广汽、上汽、吉利、蔚来、理想、宝马等,在新能源汽车后市场服务、梯次利用及材料保障方面打造了多种创新合作模式。其中,华友循环被宝马、大众、丰田、广汽、蔚来等客户评为优秀合作伙伴。由于华友钴业同浦项制铁、LG等密切合作,华友循环得以联手浦项制铁在韩国成立废旧电池再生利用合资公司,实现全球化废旧电池再生利用处理,并拟携手LG建设电池回收产线。注:韩国浦项制铁公司(POSCO)成立于1968年,为全球最大的钢铁制造厂商之一,每年为全球超过六十个国家的用户更好的提供二千六百多万吨钢铁产品。

  【赣锋锂业】公司通过扩充退役锂电池回收业务产能及开发退役电池综合回收利用新工艺和新技术,提升产业化技术水平和竞争优势。循环科技已入选国家工信部《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》第二批名单,据公司公告,2021年循环科技已建成国内最大的退役锂电池绿色回收体系,已形成退役锂电池拆解及金属综合回收3.4万吨的回收解决能力。2021年回收条线产出可观,能源金属收率较高。据公司公告,公司2021全年回收处理退役电池、电芯、极片及粉末等总计25800吨、回收镍钴锰总量2700吨,产出三元前驱体5500吨、镍钴锰综合回收率大于98%,回收氯化锂3700吨、锂收率大于90%。立足专业化回收利用废旧电池,回收产能规划领先。公司现在存在2万吨磷酸铁锂、1.4万吨三元电池解决能力,预计至2023年磷酸铁锂解决能力达5万吨、三元电池解决能力达5万吨,形成回收电池料产电池级碳酸锂5000吨、三元前驱体2万吨,希冀(希望得到)成为全国最大的磷酸铁锂回收企业,废旧电池解决能力行业前三。

  (1)原料端:公司将加大与比亚迪002594)、国轩高科002074)、亿纬锂能300014)等锂电有名的公司合作建立合作伙伴关系,确保电池及废料的供应;

  (2)产品端:公司将产出的电池级碳酸锂、三元前驱体等高的附加价值产品销售至正极材料企业,用于电池制造,实现产业闭环。同时正是因为公司资源-冶炼-电池-回收的闭环布局,企业能为客户提供完善的产业链服务及合作。据公司公告,赣锋锂业与蜂巢能源签署《战略合作框架协议书》,双方将发挥各自资源优势,增强信息、技术共享水平,建立长期战略客户和合作伙伴关系,合作开发国内外创新领先、具有非常明显社会意义和商业经济价值的产品,在锂资源合作、锂盐购销、电池回收、产业园合作等领域开展深度业务合作。注:蜂巢能源科技股份有限公司前身是长城汽车601633)动力电池事业部,2018年注册成立蜂巢能源科技有限公司并从长城汽车剥离独立。【格林美】从回收废旧资源起步,不断实现关键技术突破。2001年成立起,格林美从事回收废弃钴镍资源与回收小型废旧电池业务,2010年上市以来逐渐将回收业务领域扩展至回收动力电池领域,2015年首次提出了新能源全生命周期价值链资源循环模式:废旧电池回收—原料再制造—材料再制造—电池组再制造—再使用—梯级利用。格林美以此循环模式,开发了全产业的回收拆解梯次再生技术体系,建成了全球首条废旧电池循环利用全自动产线,该产线集废旧动力电池包拆解、放电、煅烧、破碎、分选和粉体回收于一身,可实现废旧动力电池包、电池废料、3C电池、干电池等的自动化、智能化、资源化一键式循环利用,能对动力电池实施全国范围的有效回收、梯级利用与完整资源化利用,将废旧动力电池“吃干榨净”,实现资源的循环利用。据公司公告,2021年格林美锂的综合回收率接近90%,镍钴的回收率超过98.5%。研发项目中包括废旧三元锂离子电池有价金属回收研究与应用,目标实现镍、钴、锰回收率超过99%,锂回收率超过92%,产品达到电池级标准。另外格林美核心产品电池材料与电池原料成为全世界新能源行业的高质量主流产品,主流供应SDI、ECOPRO、CATL、LGC、ATL、容百科技、厦钨新能源、振华新材等全球优质客户,或也具备一定渠道优势。【腾远钴业】公司在冶炼环节上具备较强的技术优势,据公开的投资者问答,公司所有的工艺自主研发设计,关键设备自制,因此所有的扩产计划进程可控。据公司年报,电池废料预处理分离铜、铝工艺研究项目处于扩大实验阶段,铝去除率达到95%以上,铜片回收率达到98%以上,同时中试项目锂回收率大于95%、产业化设计项目镍回收率大于96%处于行业领先水平。公司正在建设3万吨废旧锂电池综合回收利用项目,从公司长期战略来看,公司的回收范围有但不限于三元锂电池。自2018年起,公司就在布局二次回收产线,同年与一个有全球牌照的回收企业达成了合作,在境外建立了一条中试线,产品已经持续供给国内工厂,据公开的投资者问答,未来大方向包括但不仅限于二次回收,同时也将结合市场情况一直在优化产业布局

  15、环保企业布局电池回收,或存在处理资质、环保配套上的优势(超越科技301049)、旺能环境、浙富控股002266))

  环保公司(尤其以危废处理为传统主业的上市公司)积极切入锂电回收赛道,结合自己优势,寻求业绩增长点,代表公司包括超越科技、旺能环境、浙富控股等。相比于动力电池生产商,环保公司转型锂电回收业务在处理资质、环保配套方面具备优势:1)目前废弃锂电池虽未列入国家危险废物名录,但由于其含有镍、钴、锰等重金属,且其中含有的六氟磷酸锂等已列入我国危废名录,因此锂电回收企业仍需环保厅核准的《危险废物经营许可证》,部分环保公司深耕危废产业多年,具备相关废弃物处理资质,在动力电池回收方面具备更高规范性;2)环保公司在提供环保综合解决方案方面优势显著,例如配备完善的二次污染处理设施。目前锂电回收在行业政策建立方面尚不完善,政策推动下随着行业规范程度提升,锂电回收行业在企业资质、环保配套等方面将持续受到重视。

  【车企及电池厂有动力切入电池回收赛道】国内方面,依据公司公告及公开披露,宁德时代产能规划已达869GWh,比亚迪2025年产能规划超600GWh,蜂巢能源此前将2025年全球产能规划目标提升至600GWh,中创新航宣布计划到2025年产能达500GWh,国轩高科2025年产能规划为300GWh,亿纬锂能200GWh产能。海外方面,LG、SK On、松下、三星2025年产能规划分别达到460、226.5、159、83GWh。宁德时代等公司规划产能对应锂盐需求合计为303万吨LCE。关键电池原材料对电池成本影响较大,同时也是保障终端产能释放的核心要素,自2021年以来,各企业加速布局上游资源,以构建一体化产业链,巩固自身竞争力,除了原生资源外,电池回收或是各企业的重要战略方向。

  正极材料占比51%,其价格的变动足以影响车厂利润,“正极材料看三元,三元材料看前驱体”,三元前驱体通过锂源混合烧结制成三元正极。三元前驱体行业龙头为格林美。【生产者责任主体下,车企或处于回收体系的核心地位】政策层面,早在2018年,工信部、科技部等7部门联合发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》,其中明确整车企业需承担动力锂电池回收的主体责任。后续2020年、2021年均有政策强调动力电池回收利用溯源管理的主体责任。因此从生产者责任主体来看,电池回收料的三种来源依次是正极材料厂的边角料、电池厂的边角料、汽车电池的报废料,未来随着新能源车报废潮的来临,车厂或在电池回收中处于核心地位,同时积极与车企、电池厂形成良好绑定的企业或具备渠道优势。