锂电回收政策、方案、规模及盈利预测

规范化发展正在路上。

1. 政策逐步出台

动力电池回收的发展情况可以参考铅酸电池回收的发展历史，但是目前由于动力电 池仍未迎来退役大潮，而且回收的规范性相对较差，行业仍处在发展期，我们可以 把目前的动力电池回收利用政策发展历程大致可分为三个阶段。 第一阶段:新能源车配套条款。例如 2012 年 9 月《节能与新能源汽车产业发展规划》 初次对动力电池回收利用体系及制度建设提出明确要求，但这一时期的动力电池暂未涉及到大规模退役，动力电池回收并非待解决的问题，提出动力电池回收更多的 是完善政策条例，为之后政策奠定基础。 第二阶段:动力蓄电池回收利用专门政策发布。例如 2016 年发布的《电动汽车动力 蓄电池回收利用技术政策(2015 年版)》，对废旧动力蓄电池回收及利用(梯次与再生) 提出规范与要求并首次明确要落实生产者责任延伸制度。这一政策被广泛视为政策 体系的分界线，此阶段的政策以探索和指导性政策为主。 第三阶段:试点方案和具体细化政策。在例如 2018 年发布的《关于做好新能源汽车 动力蓄电池回收利用试点工作的通知》可作为阶段性的标志，此后各地方政府陆续 出台相应的实施方案政策，截至目前已明确出台相应政策的省市有广东省、京津冀、 浙江省、四川省、湖南省、山东省。除了各地方省市逐步推出当地动力蓄电池回收 利用相关政策。

2. 锂电回收方案：梯次利用和再生利用

锂电池的回收利用可以分为梯次利用和再生利用两种方案。梯次利用是指对于退役 的电池通过检测、拆解、重组等方式，再不破坏电芯的前提下，对退役电池剩余容 量进行再利用的过程。再生利用是指将退役电池进行拆分、破碎等操作之后，对得 到的电池材料进行化学处理并再生得到电池材料或者原料的过程。 对于回收得到的退役动力电池包，首先会进行检测和预处理，部分步骤梯次利用和 再生利用可以重复利用。首先进行整个电池包的检测，复合要求的电池包可以直接 进行整包梯次利用，不符合规定的电池包可以通过拆解得到模组和电芯。检测符合 梯次要求的模组和电芯可以重新组合得到梯次利用电池包，剩余电池进入再生步骤， 这一过程的预处理还包括放电、电芯拆分破碎，筛分分离等。预处理完成之后进入 再生步骤，常见的方法包括火法、湿法、直接修复法等。

2.1. 梯次利用

退役动力电池容量冗余可以进行梯次利用。动力电池通常在使用 4-6 年之后，容量 衰减到 80%以下进行退役，而此时的电池尤其是磷酸铁锂电池还有较多的生命周期 冗余，可以在对能量密度敏感低的下沉场景进行梯次利用，比如低速车或者电动工 具车等。梯次利用能够充分利用锂电池的全生命产品价值，低耗能无污染。 电池检测、数据分析： 拿到电池包首先进行的检测和分析，如何通过即时的数据分析快速检测退役电池的 状态，进行后续筛选和分类是目前的难题。 电池包拆解： 现阶段由于不同动力电池包的材料组成、电芯种类、封装形式、结构等相关规格和 参数相差巨大，而且目前行业规模较小，所以暂时以手动拆解为主，效率较低。未 来随着电池包结构规划化程度标高，以及相关设备企业视觉传感技术的发展，自动 化的拆解和分选方式能够大规模提高效率。

2.2. 再生利用

三元电池和其余磷酸铁锂电池进入再生利用路径。不太适用于梯次的三元电池和不 符合要求的磷酸铁锂电芯将进入再生利用路径，由于前面的步骤中已经进行了电池 包和模组的拆分，再生利用的流程从电芯出发。

再生关键步骤：破碎分离

不符合梯次要求的电芯将进入破碎步骤。电池破碎可分为带电破碎和不带电破碎。 不带电破碎为更加安全的破碎方式，但是需要在破碎之前完成放电。通常采用齿辊 式破碎机作为主体设备对电芯进行破碎，再利用颗粒大小、密度等物理性质的差异 对粉料进行振动筛分、密度筛选、气流分选、浮选等，分离出不同材料进行再生处 理。

再生核心步骤：火法、湿法、直接修复法

再生过程是再生利用中最核心的工艺步骤，包括火法、湿法、直接修复法。 火法：高温烧结，提取镍钴为主。早期锂电池正极材料以三元材料为主，欧美国家采用火法进行回收，通常将正极材料为主的电池破碎产物粉碎后和助剂混合，然后 直接再电弧炉中进行高温烧结，最后得到合金材料。火法的重点在于回收金属中的 钴、镍等贵金属元素。

湿法：镍钴锰锂均可提取。国内的回收方法以湿法为主，在锂价维持高位和锂资源 供给受限背景下，湿法具有更高的经济效益。湿法流程从筛分得到的黑粉出发，首 先进行酸浸处理，然后进行萃取和沉淀、结晶等操作，最后得到硫酸盐和碳酸锂。 湿法也适用于磷酸铁锂的回收，同样可以通过浸出、结晶等处理得到磷酸铁和碳酸 锂。

直接修复法：短流程，高效率，对材料要求高。直接修复法一般是从电极上直接获 取正极材料，通过固相、水热等短流程手段直接修复得到新的正极材料。

对以上三种方法进行比较： 火法高耗能，高污染，锂回收率低：有价元素化学转化率高、回收流程相对较短， 缺点是损耗大、能耗高、易产生有害气体(二噁英、呋喃等)，同时对处理设备的要求 高，另外高温下锂容易挥发，所以导致锂回收率低。 湿法综合性能优异：湿法综合性能比较优异，有价金属回收率高、污染小、易控制， 锂也能实现高效回收，工艺流程和传统的冶金工艺重叠度高。 直接修复法对原料要求高，目前以研究为主：直接再生工艺的主要优点流程短，转 化率高，可以降低回收成本，最大限度地实现再生材料的价值，但是对原料的纯度 要求高，目前仍以实验室研究为主。

3. 行业规模预测和盈利预测

退役电池的主要利用方式有梯次利用和再生利用两种方式，我们做出如下假设： 1. 动力电池的使用寿命为 4-5 年，其中磷酸铁锂退役电池中一半可以先进行梯次 利用，剩余一半进行再生处理，三元电池全部进行再生处理。 2. 磷酸铁锂的电池进行 2-3 年的梯次利用之后进行再生处理。 3. 再生利用得到的产品为碳酸锂、硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰和磷酸铁，假设分为价 格 25 万元/吨、4 万元/吨、3.4 万元/吨、0.6 万元/吨和 1.2 万元/吨的价格。 4. 假设梯次利用的电池价格为 0.35 元/Wh 的价格。 2022 年我国新能源车销量达到 689 万辆和动力电池装机量达到 294.6GWh，预计 2025 年动力电池装机量可达 653.8GWh，3 年期间 CAGR 为 30%。2025 年将迎来动 力电池退役大潮，当年直接退役的电池将达到 108.8GWh，梯次利用的市场空间为 128 亿元，再生利用的市场空间为 197 亿元；2030 年梯次利用的市场空间为 1214 亿 元，2025 年到 2030 年 CAGR 达 57%，再生利用的空间为 990 亿元，2025 年到 2030 年 CAGR 达 38%。

目前再生利用中的湿法工艺为锂电回收中最为主流的处置方法，我们基于此法并按 照一定假设对参与企业的盈利能力进行预测： 1. 再生利用的产品主要为碳酸锂、硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰、磷酸铁以及废铜，假 设价格分别为价格 25 万元/吨、4 万元/吨、3.4 万元/吨、0.6 万元/吨、1.2 万元/吨和 6 万元/吨。 2. 成本包括原材料、辅材、燃料动力、环境治理、拆解、人工、设备以及其他费用， 随着规模增大，相关费用占比会下降。 3. 碳酸锂的回收率为 90%，硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰、废铜的回收率为 98%，磷 酸铁的回收率为 95%。 基于以上假设，磷酸铁锂退役电池的单吨盈利为 3183 元，三元退役电池的单吨盈利 为 11212 元。