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中国锂电池回收发展现状及国内外对比未来发展趋势分析

时间:2019-06-03 09:42来源:中国产业信息网 作者:综合报道
点击: 次
       电池可分为一次性干电池，二次电池和其他电池如太阳能电池等。由于回收处理成本、处理技术、回收渠道的不同，各类电池的回收状况存在差异，根据调查数据显示，废镍氢电池、废锂电池、废铅酸电池回收率分别为5%、45%、99%。
 
2013-2017年废电池回收量与回收价值
数据来源：公开资料整理
 
       一、锂电池回收
 
       从产业结构看，中国锂电池产业规模居全球首位，占比40%，随后是韩国、日本，分别占据30%、28%的市场份额。
 
       从产量看，动力锂电成锂电池产量增长主要拉动力。锂电池按应用领域分，可分为：动力锂电、消费锂电、储能锂电。按数量计，2017年中国锂电池产量111.1亿只，增速达到32%。动力锂电高速增长，储能锂电前景可期，消费锂电增速减缓，各类别锂电增速差异源于下游应用产品产量增速差异。
 
2012-2017年动力锂电占比超过消费锂电
数据来源：公开资料整理
 
       锂电原材料依赖进口，回收材料成重要替代品。
 
       锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动工作，主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液组成。生产锂电池正极所需的重要原材料有锂、钴等金属。
 
       锂（Li），银白色，是密度最小的金属。用于原子反应堆、制轻合金及电池等。由于锂的电荷密度大且具有稳定的氦型双电子层，容易极化其他的分子或离子而本身却不容易受到极化。
 
       全球锂资源主要分为盐湖型、硬岩型以及地下卤水型三种类型，我国盐湖型锂资源约占80.54%。导致中国锂资源提取难度大的因素有两方面，一方面，镁锂比大于20的盐湖难以提取锂元素，中国许多盐湖超过了这一标准。另一方面，中国盐湖主要分布青藏高原地区，施工难度较大，且还需要考虑到高原生态环境的维护。
 
全球锂储量分布
数据来源：公开资料整理
 
       2017年进口量3万吨，同比增长40.66%。碳酸锂主要应用于陶瓷、玻璃、锂电池等行业，分为电池级和工业级碳酸锂，电池级碳酸锂纯度更高，工艺更复杂。从供应看，目前国内产品多为工业级碳酸锂。从需求看，国内对工业级碳酸锂需求较为稳定，而新能源汽车的推广使得对电池级碳酸锂的需求持续上涨，这又进一步导致动力锂电生产企业对进口碳酸锂的依赖。
 
       钴（Co），银白色铁磁性金属，在地壳中的平均含量为0.001%（质量），是少数磁化一次就能保持磁性的金属之一，也是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。
 
       由于能量密度等方面的优势，三元电池成为锂电未来的重要发展方向，从而带动上游原材料需求，钴资源变得炙手可热。由于钴大量依赖进口，国内钴价与国际钴价息息相关，全球供需短缺使得2017年钴国内价格翻番。虽然由于下游新能源汽车补贴政策调整，炒作资金退场等原因钴价下跌，但钴在地壳中的含量仅有锂的六分之一，供给的短缺致使钴价下跌态势不可持续。钴会成为扰动锂电池成本下行的制约因素，加强废弃锂电池中钴的再生利用是降低锂电成本的重要途径。
 
2011-2018年钴价格趋势
数据来源：公开资料整理
 
       按用途划分，新能源汽车用动力锂电、电动自行车用动力锂电、消费锂电的需求量及报废量。
 
       到2020年，预计三类锂电总需求量175Gwh，其中新能源汽车147Gwh，消费锂电24Gwh，电动自行车4.39Gwh。到2020年，预计三类锂电总报废量42万吨，其中新能源汽车21万吨，消费锂电18万吨，电动自行车3.18万吨。
 
       虽然锂电池与铅酸电池、镍铬电池相比较为环保，但仍然可能造成重金属钴、锰、镍污染，氟污染，有机物污染，粉尘和酸碱污染。大规模报废期的到来对锂电回收体系提出了更高的环保要求。
 
       二、新能源汽车-动力锂电
 
       新能源汽车可以分为纯电动乘用车、插电式混合动力乘用车、纯电动商用车、插电式混合动力商用车四类。乘用车指轿车和9座以下的主要用于乘坐的汽车。商用车包括所有的货车、专用车、军用车、工程车辆、9座以上的所有客车以及拖拉机、农用车、矿用车等。
 
       变革浪潮开启，新能源汽车市场份额稳步提升。2018年中国新能源汽车销量125.5万辆，占汽车总销量的4.47%，较2017年提高了1.78个百分点，较2014年提高了4.15个百分点。
 
2014-2018年中国新能源汽车渗透率
数据来源：公开资料整理
 
       纯电动成主流，纯电动车乘用车占据60%市场份额。在工信部发布的2018年第8批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》中，有92%的车型是纯电动车。从2017年的销量看，纯电动乘用车占据了60%市场份额。
 
2018年第8批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》产品分布
数据来源：公开资料整理
 
       磷酸铁锂、三元电池分别成客车、乘用车主流装配。根据2018年第8批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》统计，客车中有71%的车型安装磷酸铁锂电池，乘用车中81%的车型安装三元电池。虽然三元电池能量密度高，但更易发生爆炸，因此出于安全性考虑并未在客车上大力推广。
 
       三、动力锂电需求量及报废量预测
 
       到2020年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆。根据历史数据，预计未来纯电动乘用车、插电式混合动力乘用车、纯电动商用车、插电式混合动力商用车销量占比分别为60%、8%、30%、2%。
 
新能源汽车锂电池系统比能量预测
数据来源：公开资料整理
 
锂电池所含金属含量及价格如表
数据来源：公开资料整理
 
       2020年，中国新能源汽车动力锂电报废量21.25万吨，2023年报废量达52.7万吨。2020年，中国新能源汽车报废动力锂电回收价值70亿元，2023年回收价值达173亿元。
 
2018-2023年新能源汽车锂电池报废量预测
数据来源：公开资料整理
 
2019-2023年新能源汽车锂电池回收价值
数据来源：公开资料整理
 
       四、电动自行车-动力锂电
 
       电动自行车产量受城镇化进程影响增速下滑，锂电渗透率稳步提升。当前中国城镇化已经进入转型阶段，速度在减缓，电动自行车作为城镇居民重要的代步工具之一，在2014至2016年间产量呈负增长状态，直至2017年增速才上升至1.07%。
 
2014-2020年电动自行车锂电渗透率预测
数据来源：公开资料整理
 
       2020年电动自行车锂电需求量达4.39Gwh。2020年，电动自行车用锂电池报废量3.18万吨，到2023年报废量达5.61万吨。
 
2017-2023年电动自行车用锂电池报废量预测
数据来源：公开资料整理
 
       五、消费锂电
 
       消费电子总体进入负增长阶段。由于市场饱和以及颠覆性创新缺乏，消费电子产品需求陷入疲软。另外，消费电子内部由于功能重叠造成了产品线乃至产业间的互相倾轧，如手机具备了数码相机、平板电脑的功能，后者的销量或多或少会受到前者的压制。
 
       2020年消费锂电报废量18万吨，其中笔记本计算机、数码相机、手机、平板电脑锂电报废量分别为10.65、0.09、7.24、0.04万吨。到2023年消费锂电报废量达到20万吨。根据测算，消费锂电回收价值2020年为68亿元/年，2023年为75亿元/年。
 
2017-2023年中国消费锂电市场空间及预测
数据来源：公开资料整理
 
锂电池拆解处理工艺
数据来源：公开资料整理
 
       锂电回收处理企业毛利率在50%率左右，净利润率25%左右。由于盈利能力对回收金属价格敏感，回收处理企业需要密切关注锂、钴等金属的行情走势。
数据来源：公开资料整理
 
       中国电池回收利用领域有三类参与者：第三方回收企业，电池生产商、电池材料供应商。
 
       1、 第三方回收企业。
 
       优势：专业技术、资质，再生资源产业协同效应。格林美（拥有中国最大的废旧电池循环利用核心基地，每年回收处理废旧电池占中国总量的10%以上，年生产锂离子电池用钴镍原料与正极材料50000吨以上，打造“电池回收—原料再造—材料再造—电池包再造—新能源汽车服务”新能源全生命周期循环价值链）
 
       2、电池生产商。
 
       优势：纵向延伸产业链，打造成本优势。宁德时代（全球领先的动力电池系统提供商，2015年收购广东邦普，打造“研发生产+储能+回收”闭环锂电产业链，邦普年处理废旧电池总量超过20000吨）、南都电源（主导产品为阀控式密封铅酸蓄电池，2015年6月收购华铂科技51%股权，进军铅酸电池回收领域，2017年11月出资1亿元设立全资子公司安徽南都华铂新材料科技有限公司，开展锂电回收及新材料业务）
 
       3、电池材料供应商。
 
       优势：扩宽原料来源。华友钴业（上控资源，下拓市场，以自有矿产资源为保障，以锂电正极材料前驱体、钴的化学品以及铜镍金属为主要产品。2017年3月，设立华友循环科技有限公司，注册资本2亿元，2017年8月华友循环宣布收购碧伦生物技术股份有限公司100%股权与韩国TMC公司70%股权切入电池拆解回收领域）。
 
       六、国内外对比
 
       1、中国电池回收体系
 
       目前回收再生的锂电仅占8%，该部分的主要来源是生产企业生产过程中的报废品。再使用的锂电主要来自消费电子，经二手市场翻新后，出售至偏远地区继续使用，这部分占比37%。剩下55%的报废锂电闲置下来，尤其在动力锂电方面，回收技术不成熟，回收网络不完善，盈利模式仍待探索。
 
中国锂电回收体系现状
数据来源：公开资料整理
 
       2、国外电池回收
 
       （1）欧洲
 
       国家基金模式、单组织模式、竞争组织模式、无组织模式。欧洲是世界上最早对废旧电池进行回收和管理的地区。2006年，directive(2006/66/EC)通过，对电池的管理扩展到所有种类的电池；对于电池的收集和循环利用都有相应的目标和计算方法；基于生产者责任延伸制度也被应用于条例制定中。
 
       （2）美国
 
       从回收体系看，美国把废弃电池分为有害、无害两类。根据美国环保局的规定，有害电池需按照标准化的收集程序收集，非有害电池可作为生活垃圾进行处理，在实际操作中，机动车铅酸电池被机动车经销商或当地废物管理机构收集。此外，可充电电池回收组织（RBRC，由可充电池制造生和销售商组成，以零售店为基础建立收集网络系统)为市民提供废旧电池投放点，回收可充电电池。
 
       在州级层面，大部分州都采用了由美国国际电池协会提议的电池回收法规，在回收方面推出押金制度，促使消费者主动上交废弃电池，同时要求生产企业与回收企业签署协议，通过价格机制促进生产商参与回收工作，并保证回收企业获利。在地方层面也有相应法规规范废弃电池的回收利用。
 
       新能源汽车的兴起快速增加了锂电池的使用量和报废量。根据调查数据测算，到2020年，预计三类锂电总报废量42万吨，其中新能源汽车锂电21万吨，消费锂电18万吨，电动自行车锂电3.18万吨；2020年，中国新能源汽车报废动力锂电回收价值70亿元/年、消费锂电为68亿元/年，2023年动力锂电为173亿元/年、消费锂为75亿元/年。退役电池存在安全隐患，需建立动力电池全生命周期追溯体系，促进行业规范化与信息透明化发展。
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 锂电池 电池回收
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