新能源车销量猛增，动力电池回收利用价值凸显

新能源车销量猛增，动力电池回收利用价值凸显

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1.动力电池装机量快速增长，有效回收具有环境和经济价值

1.1. 新能源汽车销量快速增长，动力电池装机强劲

自2014年私人购买开始，我国新能源汽车发展迅速，产销量呈现高增长态势。据中国汽车工业协会统计，2018年新能源汽车销量达125.6万辆，为2014年销量的16.8倍，2014年至2018年年均复合增长率达102.5%。根据《汽车产业中长期发展规划》，2020年新能源汽车年产销目标将达到200万辆，2018年销量已完成目标的62.5%，超出计划目标预期。我们认为，在政策鼓励、渗透率不断提升的利好背景下，新能源汽车有望继续快速发展，2020年销量有望突破230万辆。

新能源汽车产销量的快速增长带动了动力电池装机量的强劲表现。根据高工产研（GGII）发布的数据，2018年中国新能源汽车动力电池总装机量约56.98GWh，同比大幅增长56%。我们预计，随着新能源汽车产销量的快速增长，到2020年，中国新能源汽车动力电池总装机量有望达到106.4GWh。

磷酸铁锂和三元锂电池是目前动力电池的主要类型，2018年磷酸铁锂和三元锂电池出货量分别为21.57GWh和30.70GWh，占比分别为38%和54%，同比增长分别为20%和92%。三元锂电池因其能量密度大的优势，在纯电动乘用车增长的带动下，市场份额不断提升，远超磷酸铁锂的市场份额。

1.2. 废旧动力电池若不妥善处置，将带来极大环境风险

锂离子动力电池外层包裹着塑料、铝、铁等外壳，内层则包括正负极活性物质、铝或铜箔集流体、胶粘剂及聚乙烯或聚丙烯多孔隔膜材料、电解液及其电解质盐等多种物质和化学材料。动力电池的主要材料虽然不含汞、镉、铅等剧毒重金属元素，但正极、电解液等材料中还含有钴、镍、铜、锰、有机碳酸盐等有毒化学物质。一些难以降解的有机溶剂及其分解水解产物会对大气、水体、土壤造成严重污染，破坏生态系统；钴、镍、铜等重金属在环境中的富集效应最终会对人体健康造成损害。

1.3.可回收有价金属具有资源价值

从锂电池所含的主要材料和化学物质可以看出，动力电池中含有大量可回收的高价值金属，如锂、钴、镍等，回收后可以产生很大的经济效益，同时回收的金属在一定程度上可以增加我国一些材料的供应来源，具有经济效益。

以钴为例，钴多伴生于铜钴矿、镍钴矿、砷钴矿和黄铁矿矿床。根据美国地质调查局的数据，2017年全球钴金属产量为11万吨，而中国2016年的数据仅为0.77万吨。刚果是全球重要的钴资源供应国，但受罢工、环保、安全等因素影响，钴的供应受到较大限制。同时，电动汽车的快速扩张导致钴需求增加，对钴的供应造成一定压力。但由于钴的需求相对刚性，回收利用具有经济价值，可以一定程度上缓解钴的供需紧张局面。

2、政策密集发布，动力电池回收利用逐步规范完善。

2.1 国家政策进入加速期

2006年，国家发改委等部门联合发布《汽车产品回收利用技术政策》，成为推动报废汽车产品回收体系建设的指导性文件，提出建立由汽车生产企业主导的管理体系，电动汽车生产企业负责对其销售的电动汽车蓄电池进行回收处理。2012年9月，国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划》，提出制定动力电池回收管理办法，建立动力电池梯次利用和回收利用管理制度，对动力电池回收体系和制度建设提出明确要求。此后，动力电池回收政策主要停留在指导、标准制定阶段。

2018年，动力电池回收政策出台明显加速。2月，工信部牵头7部委联合发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，确立生产者责任延伸制度，建立动力电池追溯信息系统，鼓励回收前梯次利用。7月，工信部发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用追溯管理暂行规定》，提出建立“全国新能源汽车及动力蓄电池回收利用监测追溯一体化管理平台”，采集动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收、利用全过程信息，监测各环节主体回收利用责任履行情况。

8月1日起，上述两项政策正式实施，对新获得《道路机动车辆生产企业及产品公告》的新能源汽车产品、新获得强制性产品认证的进口新能源汽车实施追溯管理，对二次生命电池产品实施追溯管理，动力电池回收利用管理进入实施阶段。

2.2 地方试点先行，方案详细可行

2018年7月，工信部等七部委联合组织审查了新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案，确定京津冀、山西、上海、江苏、浙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南、广东、广西、四川、甘肃、青海、宁波、厦门及中国铁塔股份有限公司为试点地区和试点企业。

2018年3月，深圳在全国范围内首次印发《深圳市国家新能源汽车动力电池监管和回收体系建设试点工作方案（2018-2020年）》，提出到2020年实现将新能源汽车动力电池全生命周期监管纳入国家和地方购置补贴范围，建立比较完善的动力电池监管和回收示范体系，在全国范围内形成可复制、可推广的动力电池监管和回收经验。

深圳的试点对责任主体、商业模式、回收监管等方面做出了相对详细的规定。

一个平台：动力电池信息管理平台

责任单位：动力电池生产企业、新能源汽车生产企业、维修网点、报废汽车回收拆解企业、梯次利用企业、回收企业局等均负责动力电池信息登记。

商业模式：动力电池回收押金机制。

回收监管：分级管理，严格监管安全、环保。

2018年12月，《京津冀区域新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案》和关于征集试点示范项目的通知印发，提出新能源汽车生产企业在动力蓄电池回收利用中承担主体责任，鼓励其与动力蓄电池生产企业、动力蓄电池综合利用企业等建立动力蓄电池回收利用联盟。在价格方面，京津冀区域将鼓励联盟共同探索废旧动力蓄电池市场化定价机制，构建第三方价格引导与评估体系，探索线上线下动力蓄电池残值交易等新型商业模式。

3、回收技术成熟度不断提升，梯级+回收是两大发展方向

磷酸铁锂和三元电池是目前电动汽车使用的两大主要电池类型。通常当新能源汽车动力电池的剩余容量降低到初始容量的70-80%时，就不能满足车辆使用的要求。《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》提出，按照先梯级利用、后回收的原则开展动力电池综合利用。因此，梯级利用和回收是当前动力电池回收利用的两大技术。

根据王永武等人的研究，磷酸铁锂电池的容量衰减比三元电池小，三元电池在循环次数约2500次时，电池容量衰减至80%，此后其相对容量会随着循环次数的增加而呈现快速衰减趋势。磷酸铁锂电池的循环寿命多在3500次以上，有的可达5000次以上，同时随着循环次数的增加，容量呈现缓慢衰减趋势。同时磷酸铁锂电池的材料组成中不含贵金属，资源利用价值较低，因此磷酸铁锂电池具有更高的梯次利用价值，而三元电池富含各种有价金属，适合拆解回收再利用。

3.1. 二次利用：磷酸铁锂是最佳选择，应用领域包括通讯、储能、低速电动车

3.1.1. 通信基站是动力电池梯次利用最适合的场景

通信基站是无线电台的一种形式，在有限的无线电覆盖范围内，通过移动通信交换中心在移动电话终端之间进行信息传递。基站通信电源对移动通信网络的可靠运行至关重要。通信电源系统是为通信局（站）各类通信设备及建筑物负荷提供电源的设备和系统的总称。由交流供电系统、直流供电系统、相应的接地系统、监控系统等组成。

通信基站通常由电网系统供电，但考虑到需要备用电池保证停电时稳定运行，通信基站通常采用铅酸电池进行储能。铅酸电池的电极主要由铅及其氧化物组成，电解液为硫酸溶液。铅酸电池作为储能电池，具有成本低、维护方便等优点，但通常体积大、重量重，电池容量有限，循环寿命仅为500-900次。同时，电池在生产和回收过程中所用的主要材料铅和硫酸如不妥善处理，将严重影响环境。国家政策对铅酸电池采取严厉的管理态度，出台了多项措施，包括对铅酸电池行业征收4%的消费税、规定低速电动车驱动形式为锂电池、电动自行车新国标对整车重量、外观进行限制等，提高铅酸电池的使用门槛。

相比之下，虽然二次电池单价高于铅酸电池，但考虑到循环寿命、电池容量等因素，铅酸电池与二次电池的性价比至少在1：1.2以上，二次电池在使用期间每KWh的摊销成本仅为铅酸电池的1/3左右。加之国家政策支持以及环保考虑，用二次动力电池替代通信基站原有的铅酸电池已成为新趋势。

中国铁塔股份有限公司（以下简称“中国铁塔”）是国内一家主营通信铁塔等基站配套设施建设、维护和运营的公司，为中国移动、中国联通、中国电信三大运营商及其他跨行业用户提供租赁基站服务，站址资源在国内市场具有独特优势。截至2018年三季度，中国铁塔累计拥有基站191.7万座，按照单座基站约30KWh的电池容量需求计算，仅备用电源就需要57.51GWh的电池。另外，削峰填谷站、新能源站所需电池总量接近，梯次动力电池需求量较大。

4G网络基站密度提升及5G发展带动基站需求快速增加，目前国内三大运营商已基本完成4G网络在国内的广泛覆盖，但对通信服务需求大的区域及数量限制弱的盲区仍有优化空间。预计至2022年将进一步增至约452.9万台，2017年至2022年年均复合增长率为6.7%。

2018年6月，全球首个完整版5G标准正式发布，意味着5G可以进入商用阶段，中国移动、中国联通、中国电信均已启动试点建设和测试。相较于2G、3G、4G，5G采用更高频段意味着单个基站覆盖范围会缩小，相同面积5G基站数量将超过4G。根据沙利文报告，中国预计5-10年内将投资1.2万亿元人民币用于5G网络建设。中国通信塔基础设施市场规模预计2017年至2022年将从706亿元人民币增长至1091亿元人民币，年复合增长率为9.1%，到2022年底，中国5G基站数量将达到约243.2万座。

吴迪在《通信基站二次生命电池应用价值分析》一文的研究表明，目前二次生命利用的技术方案有两种：

方案一：将退役动力电池集中拆解，集中筛选电芯，重新组装成标准模组；

方案二：直接改造退役动力电池。

第一种方案需要先拆解，拆解后再制作模组，可以优化电芯选择，保证品质，动力模组可以做到标准化、兼容化，但拆解环节增加可能增加人工成本；第二种方案相对简单易行，成本低，但受制于电池来源不同，电池模组标准化、品质不统一，安装空间、结构有限制。

3.1.2 电力系统储能为梯次利用提供大规模应用空间

在推动清洁能源消纳、增强电网调峰能力、改善负荷特性的背景下，发电、输电、配电等各个环节都是储能应用的典型环节。

1、发电侧：新能源项目增加储能，平滑发电曲线，促进消纳。

我国能源资源与电力需求不匹配，清洁能源发电不稳定。我国具有电力资源与电力需求分布不匹配的特点，经济发达、用电负荷集中在东部地区，而煤炭、风电、光伏等电力能源资源多集中在欠发达的西部地区。总体情况是能源需求与能源资源倒挂，特别是风电、光伏等新能源发电，主要集中在西部地区。另外，风电、光伏资源不稳定，风速、光照具有波动性、间歇性。风电、光伏已成为典型的随机电源，其随机的输出功率会对电力系统的稳定性和经济运行造成一定的影响。

可再生能源发电项目加入储能，可以提高可再生能源的可调度性，缓解风电、太阳能资源的不稳定性，减少弃风、弃光，同时实现可再生能源功率的平滑输出，减少对电网的冲击，提高输电线路的利用率。

2011年以来，张家口国家风光储输示范项目相继投入运行，集风电、光伏发电、储能、智能调度输电于一体，规划建设500MW风电、100MW光伏及相应容量储能电站，其中储能电站涵盖磷酸铁锂、全钒液流、铅酸、钛酸锂电池、超级电容器等5种电化学储能电池，通过风光储6种联合发电方式，结合平滑、跟踪计划、系统调频、削峰填谷4大功能，实现新能源大规模稳定并网。

2.电网侧：削峰填谷，增强电网调节能力。

江苏、广东、山东等地城市负荷峰谷差逐渐加大，部分地区达30%以上，大城市甚至达40-50%。夏季空调制冷负荷在华中、川渝地区接近电力负荷的1/3，华东地区为28.7%，京津冀地区为28.9%。城市用电高峰由原来的夏季高峰发展为夏、冬两个高峰，日用电负荷由原来的两个“驼峰”逐渐向高峰负荷持续时间延长、两峰之间负荷平缓的方向转变。城市满负荷压力大，线路负荷分布不均，个别线路利用率低。引入储能可以缓解输电线路布局与日益增长的负荷需求之间的矛盾，延缓设备更新，提高设施利用率。

2018年前三季度，我国电网侧电化学储能电站装机规模150MW，其中新增装机140MW，规划、在建464MW。江苏、河南、湖南等用电大省份都有较多大规模电网侧储能电站项目，电化学储能技术基本成熟。

3、用电侧：峰谷电价拉动储能需求。

2018年7月，国家发改委发布《关于创新完善价格机制促进绿色发展的意见》，提出通过扩大峰谷电价差和浮动幅度，加大峰谷电价执行力度，引导用户错峰用电，推动储能发展。

目前，我国各省35KV以上工商业用电峰谷电价差超过0.4元/千瓦时，北京、江苏、广东等地峰谷电价差超过0.8元/千瓦时，用户侧储能具有经济性。

4、电力系统储能典型应用效益测算：

为简化分析计算，一般将储能系统总投资成本在其全寿命周期内摊销，并与储能系统年维护成本叠加计算年成本值。储能系统的主要经济效益包括容量效益、电价差效益、环境效益、延缓输配电系统投资建设效益。其中，环境效益和延缓输配电系统投资建设效益为间接效益，本次计算不予考虑。容量效益适用于发电侧系统调峰调频、备用场景计算，电价差效益适用于分时电价管理场景计算。具体计算方法如下：

二次利用的成本包括投资成本和年运行成本，其中电池初期采购和运行过程中更换电池的成本即容量成本占比最大。直接的经济效益来自于峰谷差价套利、减少弃风弃光收益等。在采用全新电池和二次利用电池的储能项目背景下，我们以风电为例，计算并比较了峰谷差价套利和发电侧储能两种典型应用场景的收益。结论是：在理想条件下，相比应用全新电池，二次利用电池的应用可以显著提高峰谷差价储能项目的收入水平；在限电严重地区配套风电、光伏项目的储能项目同样具有盈利能力。

从能源结构调整的大方向考虑，我们认为为风电、光伏项目配套储能设备将成为清洁能源稳定接入电网、提高可再生能源占比的关键路径。根据国家能源局公布的数据，截至2018年底，全国并网风电装机容量为1.84亿千瓦时，并网太阳能发电装机容量为1.75亿千瓦时。若储能电力设备按10%比例配套，按照前述边际条件测算，在现有项目全部配备储能的理想状态下，预计风电、光伏梯次利用所需电池容量分别为10529万千瓦、9979万千瓦时。预计梯次利用电池需求的市场空间将分别达到363亿、344亿元，合计超过700亿元。

3.1.3梯次利用有望成为低速电动汽车电池更换首选

低速电动车包括电动自行车、电动摩托车、电动三轮车、低速电动车等。据高工电动车产业研究院不完全统计，截至2017年底，我国低速电动车保有量超过200万辆。预计到“十三五”末，我国低速电动车总体年产销量将达到300-500万辆。我国是世界电动自行车产销大国，目前社会电动自行车保有量约2亿辆，年产量约3000万辆。

2017年9月，工信部发布《四轮低速电动汽车技术条件（征求意见稿）》，提出整备质量不超过750kg，电池系统质量不超过30%，即在225kg以内，电池系统比能量不低于70Wh/kg，这意味着传统铅酸电池或将被淘汰，锂电池梯次利用有望成为低速电动汽车电池升级换代的选项之一。

2018年5月，工信部发布国家标准《电动自行车安全技术规范》，规定一辆包括电池在内的整车质量应小于等于55kg，而铅酸电池本身重量约为17kg。整车质量限制有望推动电动车厂商采用更轻的锂离子电池。梯次利用下，锂电池全生命周期成本也低于铅酸电池。因此，梯次利用有望成为新国标下电动自行车电池的首选。

目前梯次利用电池在低速汽车领域的应用主要在快递车辆上发展较快。陶志军等在《中国动力电池回收行业商业模式研究》中引用卡络特科技的统计数据显示，目前低速汽车退役电池的使用成本约为每千瓦时650元。按照每年新增产量50%将使用锂电池替代铅酸电池的假设，测算低速电动汽车替换领域预计带动梯次利用锂电池需求约205亿元。

3.2. 回收：湿法回收具有优势

电池的回收过程大致分为三个步骤：“预处理恢复筛选和准备”，主要放电，拆卸，压碎，粉碎，分离电池以分离金属外壳和电池的主要恢复型号，是造成电池的关键材料；单个物质，化合物或混合物的形式，包括物理恢复，化学恢复和生物恢复。

江洪和其他人对国际锂离子电池回收技术和公司概况进行了研究，并发现，从主要的外国锂离子电池回收公司及其流程来看，湿回收是目前使用最广泛的技术。

比利时公司：独立开发的工艺，使用高温冶金工艺来处理锂离子电池并准备氢氧化钴/钴氯化钴。

：它主要使用机械和水透明过程来回收铜，铝，铁，钴和其他电池中的金属。

：独家生态蝙蝠工艺使用液体二氧化碳将电解质溶解在电池中，并将其运输到恢复容器中，然后通过改变温度和压力来使电解质沉淀出来。

三元电池中的高价值金属含量相对较高，潮湿的回收过程具有很高的回收效率，可用于有价值的材料，根据Tao 和其他人的平均利润。 ，每吨三元电池000元。

4.还需要改进回收业务模型

4.1发达国家的商业模式相对成熟

欧洲和美国的发达国家开始关注电池回收的早期问题，而德国，日本和美国代表的国家的回收模型已经相对成熟。

可以看出，外国电力电池回收国家具有相对合理的法律和监管保护，完整的废物电池回收网络，电池制造商在回收中承担主要责任，以及成熟的付费商业模式，例如存款系统，政府补贴和基金会，并且已经使用了多年。

4.2国内工业链的整体回收系统

4.2.1国内回收系统仍然不足

如上所述，我国家在电池回收领域的政策正在加速并逐渐改善，但是，回收技术相对成熟，但是，在访问，监督和商业模型等回收系统的构建和管理中仍然存在缺陷。

1.不完善的回收网络，主要由中等大小的回收公司组成。流程中的流程很少，我的国家很少，它们的生产能力可能无法满足所有电池回收的需求，这些公司符合“全面利用新能量电池的行业标准条件”，该公司仅由行业和信息技术部发行，只有5个公司，表明了5个公司，表明电池循环量还需要标准化。

2.轴承回收成本的机制尚不清楚。

4.2.2。

目前，电池回收市场中更标准化的参与者包括电池（或材料）制造商，专业的第三方回收公司，行业联盟等。

用电池（或材料）制造商作为主体的回收模型可以使用“反向物流”的销售网络。该型号要求电池（或材料）制造商与电动汽车制造商签署相对明确的合作协议，以确定被取消电池的销售价格，在回收金属材料后制造的电池的销售价格等。

专业的第三方回收公司需要建立自己的回收网络和相关的物流系统，或者回收频道公司在专业的回收和处理中，在回收和处理中心进行回收，它们会提取有价值的金属材料，然后将其销售为型号的型号和型号。市场和营业风险由所有者承担。

行业联盟模型由电力电池制造商，电动汽车制造商或电池租赁公司组成，他们共同投资了一个特殊的回收组织，负责电池回收。 Iance公司和回收利益是由联盟公司共享的。

从国内政策和发达国家的回收模式来看，延长的生产者责任系统逐渐成为电池回收的指导原则，但是，新的能源车辆制造商链接了最终的消费者信息。主要参与中国电池的回收是第三方回收公司，他们与汽车公司合作开发了回收渠道，可以很快返回电池，我们期望在业务链上的战略联盟和合作。

5.空间估计：从2019年到2025年，预计将超过600亿元人民币，复利增长率为50％

目前，在新能量车辆中使用的电池大致分为三种类型：铅酸电池，镍金属氢化物电池和锂电池电池。 Ate和三元锂电池，以安装容量排名最高。

考虑到电池能量衰减的70-80％，它达到了磷酸锂电池的循环寿命。一个完整的周期可以行驶180公里，800个周期可以行驶144,000公里。因此，在汽车生命周期中，三元锂电池将至少取消一次。

我们估计新能源车辆的未来销量以及装置的容量和功率电池的废品，并采用以下假设：

1.受新能源汽车补贴政策的不确定性的影响，预计2019年同比增长35％，在2020年恢复到50％，从2021年到2022年下降至40％；

2.磷酸锂电池的安装容量的比例逐年减少，而到2022年，三元锂电池的安装容量的比例已增加。

3.磷酸锂电池的报废周期为5年，三元锂电池的报废周期为6年。

我们预计2018年将成为电池电池回收的第一年，电池将从2019年开始进入大规模的报废期。据估计，到2020年，取消的电池的安装能力将达到24.7GWH。到2025年，取消的电池的量将超过2020年刮擦的五倍。

将来，二人利用将主要基于磷酸锂和三元电池的特性，磷酸锂更适合于二线生命力，我们假设第二寿命的磷酸盐量使用了70％的二线率。从2018年到2025年，第二寿命的电池容量将为58GWH。第二寿命电池的回购价格约为新电池的30％。考虑到汽车公司的补贴下降和电池行业产能的释放，电池的价格降低了，预计第二寿命电池的回购价格也将相应下降，假设每年的回购价格下跌了5％，那么第二人利用率的市场空间将在2018年到2020年，而YUAN将达到2020年的40亿美元。

从三元电池中回收的有价值的金属主要是镍，锰，锂等，在群众中分别占12％，5％，7％和1.2％ ，假设金属价格保持不变，那么镍和稀土的全面恢复率不足97％。

我们预计，从2019年开始，电池回收市场将迅速增长。电池电池回收市场预计将超过2019年至2025年的600亿元人民币，预计2019年至2025年的平均年复合增长率将达到50％。