一、行業(yè)相關(guān)定義
電池拆解回收是指將已經(jīng)報廢的電池集中回收,通過工藝技術(shù)回收電池中的鎳、鈷、錳、銅、鋁、鋰等金屬,再將這些材料循環(huán)利用。鋰電池回收方式可分為梯次利用與再生利用。一般而言,若退役動力電池在其他領(lǐng)域仍具備使用價值的,可先進行梯次利用,不適用或不再符合梯次利用條件的,進入再生利用環(huán)節(jié)。出于安全等因素考慮,一般認為磷酸鐵鋰電池相對三元鋰電池更適用于梯次利用情景。國家能源局2022年6月發(fā)布的《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求(2022年版)(征求意見稿)》提出,中大型電化學(xué)儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池,不宜選用梯次利用動力電池。目前,電池梯次利用量占回收電池總量的比重約為14%,其余86%的電池則直接進入再生利用環(huán)節(jié)。
資料來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
在拆解回收方面,目前,動力電池電解材料的回收工藝主要包括物理回收、濕法回收、火法回收?;厥蘸蟮奶妓徜?、硫酸鈷、硫酸鎳等各種原料若達到電池級技術(shù)標準,則其制造電池的效果與直接開采鋰鎳鈷無異,目前技術(shù)上已能滿足電池級要求。目前,國外以火法冶金為主,國內(nèi)則逐漸形成以“濕法為主,其他技術(shù)為補充”的工藝路線。
濕法回收的成本主要是由化學(xué)試劑與能源費用組成。一方面,濕法冶金需要消耗大量的化學(xué)試劑,這使得企業(yè)的濕法冶金成本將會受到硫酸、氫氧化鈉等化學(xué)試劑價格波動的影響;另一方面,濕法回收屬于高能耗行業(yè),企業(yè)的能源費用普遍較高。以德國電池回收企業(yè)Primobius于2020年的濕法回收成本情況來看,化學(xué)試劑與能源費用的成本占比分別為33.4%、26.4%,合計占比高達59.8%。因此,提高化學(xué)試劑的使用效率、降低再生利用環(huán)節(jié)的能耗成本將是各電池回收企業(yè)構(gòu)筑成本優(yōu)勢的著力點。
鋰電池再生回收利用主要技術(shù)方法
火法回收 | 濕法回收 | 物理拆解回收 | 生物法回收 | |
基本原理 | 在高溫環(huán)境下進行燃燒獲得有價金屬。 | 通過化學(xué)溶劑將活性物質(zhì)選擇性溶解后,富集并分離浸出液中的金屬元素。 | 精確拆解分離回收材料,將正、負極材料修復(fù)再生。 | 利用微生物菌的特殊選擇性實現(xiàn)金屬的浸取和溶解。 |
優(yōu)點 | 對原料要求較低,適用性廣,處理量大。 | 可以有效的回收廢舊電池中各種有價金屬離子。 | 環(huán)保無污染,更高的經(jīng)濟性,可有效回收隔膜、電解液材料。 | 耗酸量少、金屬浸出率高、環(huán)境友好、操作條件溫和等。 |
缺點 | 無法回收廢舊電池中的有價金屬鋰,煅燒過程中能耗高,致使回收成本高,且爐渣的金屬含量高。 | 工藝流程長,處理過程相對復(fù)雜,酸堿耗量大,廢水排放量大等。 | 提取的碳酸鋰材料會混入雜質(zhì),對電池會有5%能量密度的下降,因此主要應(yīng)用于兩、三輪車及儲能等市場。 | 生物浸出所需的菌種不易培養(yǎng),耗時長,高濃度的金屬溶液抑制其浸出率。 |
應(yīng)用公司 | 日本Mitsubishi,德國Accurec等。 | 美國Retriev Technologies,法國Recupyl,格林美,邦普循環(huán),贛州豪鵬等。 | 賽德美 | 目前作為廢舊電池回收技術(shù)儲備。 |
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二、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1、市場規(guī)模
隨著國內(nèi)動力電池退役量的不斷上漲,以及鎳鈷錳鋰等金屬資源價格高位,中國鋰電池回收行業(yè)市場規(guī)模不斷擴大,由2019年的35.0億元上漲至2023年的223.8億元,年復(fù)合增長率為59.07%,具體如下:
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未來隨著中國鋰電池回收政策更加健全,回收體系更加完善,鋰電池回收行業(yè)市場規(guī)模將持續(xù)增長。同時,隨著鋰電池包成本的下降,鋰電池價格下跌,廢舊鋰電池包不再具有價格優(yōu)勢,梯次利用場景下的客戶不再因價格因素選擇購買廢舊鋰電池,再生利用占比和市場規(guī)模將反超梯次利用場景,成為未來中國鋰電池回收的主流方式,預(yù)計2301年國內(nèi)鋰電池回收行業(yè)市場規(guī)模將達到2881億元,2024-2031年行業(yè)年均復(fù)合增速達33.96%。
2、供應(yīng)規(guī)模
自2018年9月首批符合《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》的企業(yè)披露以來,歷經(jīng)5次申報,目前全國有24省市行政區(qū)擁有白名單企業(yè),數(shù)量達到156家。從分批次看,第一批到第五批次,分布有5家,22家,20家,41家、68家企業(yè)入選“白名單”。
2021年-2022年受動力電池原材料價格影響,2022年底發(fā)布的第四批年“白名單”企業(yè)數(shù)量出現(xiàn)翻倍增長,2023年11月發(fā)布的第五批次“白名單”企業(yè)數(shù)量更是一次增加27家。
國內(nèi)廢舊動力蓄電池綜合利用規(guī)范條件企業(yè)數(shù)量
批次 | 新增企業(yè)數(shù)量(家) |
第一批 | 5 |
第二批 | 22 |
第三批 | 20 |
第四批 | 41 |
第五批 | 68 |
總計 | 156 |
資料來源:工信部,觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
隨著“白名單”再次擴容,動力電池回收利用行業(yè)將更加規(guī)范且規(guī)模也將更加壯大,預(yù)計到2028年退役動力電池規(guī)模將達400萬噸至500萬噸,屆時白名單企業(yè)有望擴容到200家左右。
目前,鋰電池回收行業(yè)的規(guī)范程度有待提高,國家尚未制定強制性規(guī)范措施,加之回收渠道不完善、回收體系不健全,大量的報廢鋰電池由個人或無合格資質(zhì)的企業(yè)進行回收處置,導(dǎo)致納入統(tǒng)計范圍的實際回收量遠小于理論回收量,造成了資源浪費及環(huán)境污染,更有甚者將導(dǎo)致安全事故及人員傷亡。為加強對鋰電池回收企業(yè)的支持與規(guī)范,工信部出臺了《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)》和《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法(2019 年本)》,并于 2020年正式開始評選符合條件的企業(yè)。白名單入選企業(yè)中,池州西恩、華友鈷業(yè)、邦普循環(huán)、格林美等企業(yè)均已開始在行業(yè)內(nèi)布局。在未來市場進一步規(guī)范后,業(yè)內(nèi)符合上述行業(yè)規(guī)范條件的企業(yè)將承擔(dān)起鋰電池回收的主要責(zé)任,并占據(jù)主要的市場份額。
3、需求規(guī)模
當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。由于鋰電池大規(guī)模應(yīng)用時間較晚,前期報廢數(shù)量較少,鋰電回收行業(yè)仍處于爆發(fā)前期。2023年,我國廢舊鋰電池實際回收量為74.0萬噸,同比增長了78.31%,其中,磷酸鐵鋰電池仍然主要用于梯次利用,而包括三元和鈷酸鋰等電池更多的用于回收拆解再生利用。
資料來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
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,2023年國內(nèi)鋰離子電池出貨量886GWh,同比增長35.27%,其中動力電池是我國鋰電池最大細分品類,2023年占比71.11%。
數(shù)據(jù)來源:GGII,觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
三元電池能量密度高、續(xù)航時間長但成本也更高;由于刀片電池技術(shù)等高效封裝技術(shù)出現(xiàn),2021 年中,磷酸鐵鋰電池市占率開始反超。2023年我國動力電池累計裝車量387.7GWh,其中磷酸鐵鋰電池占比約67.32%,三元電池占比約32.55%。
三、行業(yè)競爭格局
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國鋰電池回收行業(yè)發(fā)展趨勢分析與投資前景預(yù)測報告(2024-2031年)》顯示,鋰電池回收行業(yè)參與者主要包括以下3類:汽車生產(chǎn)企業(yè)、鋰電池生產(chǎn)企業(yè)及鋰電池回收利用及資源再生企業(yè)。其中,汽車生產(chǎn)與鋰電池生產(chǎn)企業(yè)擁有最直接的電池回收渠道,根據(jù)《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,落實生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度,汽車生產(chǎn)企業(yè)承擔(dān)動力蓄電池回收利用主體責(zé)任,而鋰電池生產(chǎn)企業(yè)作為汽車生產(chǎn)企業(yè)的緊密合作對象,上述兩方占據(jù)較高的市場份額。但由于鋰電池報廢量逐年增加,回收市場規(guī)模日益擴大,汽車生產(chǎn)與鋰電池生產(chǎn)企業(yè)無法消化快速增長的市場需求;與此同時,憑借在回收工藝及設(shè)備上的競爭優(yōu)勢,鋰電池回收利用及資源再生企業(yè)的涌入彌補了市場缺口。汽車生產(chǎn)企業(yè)、鋰電池生產(chǎn)企業(yè)及鋰電池回收利用及資源再生企業(yè)的多方參與,組成了完整的廢舊鋰電池回收網(wǎng)絡(luò),回收網(wǎng)絡(luò)具體構(gòu)成如上圖。
中國鋰電池回收行業(yè)主要品牌
企業(yè)名稱 | 品牌 | 簡介 |
邦普循環(huán) | 邦普循環(huán)聚焦回收、資源與材料三大業(yè)務(wù)板塊。作為寧德時代新能源科技股份有限公司的控股子公司,邦普循環(huán)打造了上下游優(yōu)勢互補的電池全產(chǎn)業(yè)鏈循環(huán)體系,成為國際頂級汽車企業(yè)合作伙伴。通過獨創(chuàng)的定向循環(huán)DRT核心技術(shù)體系,在全球廢舊電池回收領(lǐng)域率先破解了“廢料還原”的行業(yè)性難題。作為中國的國家標準制定單位,邦普已成為中國動力電池回收處理全流程的技術(shù)標桿。 | |
格林美 | 格林美是基于綠色生態(tài)制造,現(xiàn)已發(fā)展成為中國循環(huán)經(jīng)濟的領(lǐng)軍企業(yè)、世界廢物循環(huán)的領(lǐng)先企業(yè)以及世界硬質(zhì)合金行業(yè)和新能源行業(yè)兩大行業(yè)的供應(yīng)鏈頭部企業(yè)。 | |
華友鈷業(yè) | 浙江華友鈷業(yè)股份有限公司成立于2002年,是一家從事新能源鋰電材料和鈷新材料研發(fā)、制造的高新技術(shù)企業(yè)。經(jīng)過二十多年的發(fā)展,公司完成了總部在浙江、資源保障在境外、制造基地在中國、市場在全球的空間布局;打造了新能源產(chǎn)業(yè)、新材料產(chǎn)業(yè)、印尼鎳產(chǎn)業(yè)、非洲資源產(chǎn)業(yè)以及循環(huán)產(chǎn)業(yè)五大事業(yè)板塊。構(gòu)建了鎳鈷鋰資源開發(fā)、有色金屬綠色精煉、鋰電材料研發(fā)制造、資源回收利用的新能源鋰電材料全產(chǎn)業(yè)鏈。 | |
西恩科技 | 西恩科技擁有20余年三廢治理及資源綜合利用技術(shù)開發(fā)及項目運營經(jīng)驗,持續(xù)投入研發(fā)節(jié)能環(huán)保技術(shù),能夠有效地將工業(yè)廢棄物進行資源化處理,特別在廢舊鋰電池的回收、分離以及提純方面,可將廢舊電池材料回收處理后轉(zhuǎn)化為可再次利用的高性能電池材料以及其他工業(yè)生產(chǎn)原料。公司總部位于上海市,并在安徽省池州市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)設(shè)有總占地面積達700多畝的生產(chǎn)、研發(fā)基地。 | |
光華科技 | 廣東光華科技股份有限公司是先進的專業(yè)化學(xué)品服務(wù)商,集產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)為一體。公司以高性能電子化學(xué)品、高品質(zhì)化學(xué)試劑與產(chǎn)線專用化學(xué)品、新能源材料和退役動力電池梯次利用及再生利用為主導(dǎo),同時提供其他專業(yè)化學(xué)品的定制開發(fā)及技術(shù)服務(wù)。 | |
芳源股份 | 芳源股份是國內(nèi)領(lǐng)先的鋰電池NCA正極材料前驅(qū)體生產(chǎn)商,主要從事鋰電池三元正極材料前驅(qū)體和鎳電池正極材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。公司已建立起從鎳鈷原料到三元正極材料前驅(qū)體和鎳電池正極材料的完整產(chǎn)業(yè)鏈:以包括氫氧化鎳、粗制硫酸鎳、鎳鈷料等資源為原材料,利用分離提純技術(shù)制備高純硫酸鎳、高純硫酸鈷、高純硫酸錳等溶液,進而直接合成NCA/NCM三元前驅(qū)體及球形氫氧化鎳。產(chǎn)成品主要用于鋰電池和鎳電池的制造,并最終應(yīng)用于新能源汽車動力電池、電動工具、儲能設(shè)備及電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。 |
資料來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理(WWTQ)
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