动力电池回收行业深度报告：动力电池回收市场起航

1、内容目录 HYPERLINK l _bookmark0 1、 动力电池装机量快速增长，有效回收利用具有环保及经济价值5 HYPERLINK l _bookmark1 、 新能源车销售快速增长，动力电池装机强劲5 HYPERLINK l _bookmark5 、 废旧动力电池若未妥善处置将存在较大的环境风险6 HYPERLINK l _bookmark7 、 可回收的有价金属具备资源价值7 HYPERLINK l _bookmark11 2、 政策密集发布，动力电池回收逐步规范完善8 HYPERLINK l _bookmark12 、 国家级政策进入加速期8 HYPERLINK l _bookm

2、ark14 、 地方试点先行，方案细致具备可操作性10 HYPERLINK l _bookmark17 3、 回收技术成熟度提升，梯次+再生利用为两大发展方向13 HYPERLINK l _bookmark19 、 梯次利用：磷酸铁锂最优选择，应用包括通信、储能及低速电动车13 HYPERLINK l _bookmark32 、 再生利用：湿法回收具备优势21 HYPERLINK l _bookmark39 4、 回收商业模式仍需不断完善24 HYPERLINK l _bookmark40 、 发达国家商业模式较为成熟24 HYPERLINK l _bookmark42 、 国内产业链整体回收

3、体系正在构建24 HYPERLINK l _bookmark49 5、 空间测算：2019-2025 年有望超过 600 亿元，复合增速 50%29 HYPERLINK l _bookmark57 6、 首次覆盖，给予动力电池回收行业“推荐”评级，关注已有布局企业32 HYPERLINK l _bookmark58 7、 相关标的33 HYPERLINK l _bookmark59 7.1、 光华科技（002741）33 HYPERLINK l _bookmark60 7.2、 格林美（002340）33 HYPERLINK l _bookmark61 7.3、 天奇股份（002009）34

4、HYPERLINK l _bookmark62 7.4、 东方精工（002611）34 HYPERLINK l _bookmark63 8、 风险提示35图表目录 HYPERLINK l _bookmark2 图 1：全国新能源车产销自 2014 年起快速增长（万辆）5 HYPERLINK l _bookmark3 图 2：动力电池装机量表现强劲6 HYPERLINK l _bookmark4 图 3：磷酸铁锂及三元锂电池为动力电池主要类型（装机容量 GWh，份额比例%）6 HYPERLINK l _bookmark9 图 4：金属锂价格（金属锂99%，工业级，电池级：新疆）8 HYPERLI

5、NK l _bookmark10 图 5：钴市场价格（钴99.8%）8 HYPERLINK l _bookmark15 图 6：新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台简介12 HYPERLINK l _bookmark16 图 7：深圳市动力电池回收押金机制12 HYPERLINK l _bookmark18 图 8：磷酸铁锂电池与三元电池循环寿命曲线13 HYPERLINK l _bookmark21 图 9：动力电池梯次利用技术方案15 HYPERLINK l _bookmark22 图 10：张家口示范工程风光储系统总架构示意图16 HYPERLINK l _bookma

6、rk23 图 11：张家口示范工程平滑新能源发电波动效果图16 HYPERLINK l _bookmark25 图 12：江苏镇江电网侧储能电站工程原理17 HYPERLINK l _bookmark27 图 13：主要省份峰谷电价价差（元/千瓦时）17 HYPERLINK l _bookmark28 图 14：用户侧储能应用示意图17 HYPERLINK l _bookmark31 图 15：电动自行车新国标重要指标设置20 HYPERLINK l _bookmark36 图 16：湿法回收工艺流程23 HYPERLINK l _bookmark37 图 17：三元电池湿法回收工艺处理成本构

7、成23 HYPERLINK l _bookmark44 图 18：动力电池生产商回收模式26 HYPERLINK l _bookmark45 图 19：专业第三方回收企业回收模式26 HYPERLINK l _bookmark46 图 20：行业联盟回收模式26 HYPERLINK l _bookmark55 图 21：有价金属回收规模细分（亿元）32 HYPERLINK l _bookmark6 表 1：动力电池主要材料对环境的影响7 HYPERLINK l _bookmark8 表 2：不同类型动力电池的金属含量占比7 HYPERLINK l _bookmark13 表 3：动力电池回收利

8、用政策梳理8 HYPERLINK l _bookmark20 表 4：铅酸电池与梯次利用磷酸铁锂电池在储能方面的对比数据14 HYPERLINK l _bookmark24 表 5：电网侧储能项目梳理16 HYPERLINK l _bookmark26 表 6：国内用户侧储能项目17 HYPERLINK l _bookmark29 表 7：峰谷价差套利典型项目边际条件及收益成本测算18 HYPERLINK l _bookmark30 表 8：风/光系统储能收益测算（以甘肃为例）19 HYPERLINK l _bookmark33 表 9：废旧锂离子电池资源化利用主要步骤21 HYPERLINK

9、 l _bookmark34 表 10：动力电池回收工艺分类及特点21 HYPERLINK l _bookmark35 表 11：国外主要电池回收公司回收工艺22 HYPERLINK l _bookmark38 表 12：三元材料电池湿法回收工艺回收效率及收益23 HYPERLINK l _bookmark41 表 13：德国、日本、美国等国家电池回收开展较早、模式较为成熟24 HYPERLINK l _bookmark43 表 14：工信部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）25 HYPERLINK l _bookmark47 表 15：发达国家部分企业动力电池

10、回收布局27 HYPERLINK l _bookmark48 表 16：国内主要动力电池回收企业业务布局27 HYPERLINK l _bookmark50 表 17：新能源汽车销售量及预测29 HYPERLINK l _bookmark51 表 18：动力电池装机量及预测（GWh）30 HYPERLINK l _bookmark52 表 19：动力电池报废量预测30 HYPERLINK l _bookmark53 表 20：梯次利用市场空间测算30 HYPERLINK l _bookmark54 表 21：拆解回收市场空间测算31 HYPERLINK l _bookmark56 表 22：动

11、力电池回收市场空间总量321、 动力电池装机量快速增长，有效回收利用具有环保及经济价值1.1、 新能源车销售快速增长，动力电池装机强劲自 2014 年开始有私人购买起，我国的新能源汽车经历了快速发展，产销量呈现高速增长趋势。根据中汽协的统计数据，2018 年全年新能源汽车销售量达到125.6 万辆，是 2014 年销售量的 16.8 倍，2014-2018 年均复合增长率达到102.5%。根据汽车产业中长期发展规划，到 2020 年新能源汽车年产销目标将达到 200 万辆，而 2018 年销量已经完成目标的 62.5%，超过规划目标预期， 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

12、车有望继续快速发展，预计到 2020 年销量有望超过 230 万辆。图 1：全国新能源车产销自 2014 年起快速增长（万辆）1,200.01,000.0800.0600.0400.0200.00.0新能源车产量新能源车销量资料来源：中汽协，预测新能源车产销的快速增长带动动力电池装机量表现强劲。高工产业研究院（GGII） 发布的数据显示，2018 年全国新能源汽车动力电池装机总量约 56.98GWh，同比大幅增长 56%。我们预计，随着新能源车产销的快速增长，到 2020 年国内新能源汽车动力电池装机总量有望达到 123GWh。磷酸铁锂及三元锂电池是目前动力电池中的主要类型，2018 年磷酸铁

13、锂及三元锂电池出货量分别为 21.57GWh 和 30.70GWh，份额占比分别达到 38%和 54%，同比增长分别为 20%和 92%。三元锂电池因其能量密度优势大，受纯电动乘用车增长拉动，市场份额持续提升，大幅超越磷酸铁锂市场份额。图 2：动力电池装机量表现强劲70060050040030020089%368%324%78%611.99472.61353.35255.34179.82122.7581.13400%350%300%250%200%150%100%10000.35 0.6620%3.7 15.70.7928 36.24 56.9856% 42% 51% 46% 42%29%50

14、%38%34% 29%0%动力电池装机量（GWh）同比增速资料来源：第一电动网，高工锂电，测算图 3：磷酸铁锂及三元锂电池为动力电池主要类型（装机容量 GWh，份额比例%）钛酸锂, 0.5, 1% 锰酸锂, 1.09, 其他, 3.12, 5%2%磷酸铁锂, 21.57,38%三元锂, 30.7, 54%资料来源：高工锂电，、 废旧动力电池若未妥善处置将存在较大的环境风险锂离子动力电池外层为塑料、铝、铁质外壳包裹，内层包括正极、负极活性物质、铝或铜箔集流体、粘接剂和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及化学材料。动力电池主要材料中虽然不含汞、镉、铅等毒害性较大的重金属元素，

15、但在正极、电解液等多种材料中也含有钴、镍、铜、锰、有机碳酸酯等具有一定毒害性的化学物质，部分难降解的有机溶剂及其分解和水解产物会对大气、水、土壤造成严重污染并对生态系统产生破坏；钴、镍、铜等重金属在环境中的富集效应最终会对人类健康带来损害。表 1：动力电池主要材料对环境的影响材料种类具体物质化学特性产生的影响正极材料钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等与酸碱反应后，产生重金属重金属污染，升高环境 PH值负极材料石墨等燃烧后产生一氧化碳并带来大量粉尘燃烧产生的一氧化碳和固体粉尘颗粒污染空气电解液溶质六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、二草酸硼酸锂具有强烈的腐蚀性，遇水或高温能够产生有毒气体产生的毒气体污染空

16、气并经由皮肤、呼吸对人体造成刺激电解液溶剂EC、EMC、DMC燃烧能够产生一氧化碳有机物可通过皮肤、呼吸接触，对人体造成刺激其他材料含氟聚合物与氟、浓硫酸、强碱、碱金属产生反应受热分解产生氢氟酸和氟污染资料来源：侯兵电动汽车动力电池回收模式研究，、 可回收的有价金属具备资源价值从锂电池所含主要材料及化学物质可以看出，动力电池中含有大量可回收的高价值金属，如锂、钴、镍等，回收后能够产生较大的经济效益。与此同时，回收的金属能够在一定程度上增加部分材料在国内的供给来源，具备经济性。表 2：不同类型动力电池的金属含量占比动力电池类型主要包含金属镍含量占比钴含量占比锰含量占比锂含量占比稀土元素含量占比镍

17、氢电池镍、钴、铼35%4%1%-8%钴酸锂电池锂、钴-18%-2%-磷酸铁锂电池锂-1.10%-锰酸锂电池锂、锰-10.70%1.40%-三元系材料锂、镍、锰、钴12%5%7%1.20%-资料来源：侯兵电动汽车动力电池回收模式研究，以钴为例，钴多伴生于铜钴矿、镍钴矿、砷钴矿和黄铁矿矿床中，根据美国地质调查局的数据，2017 年全球金属钴产量 11 万吨，而中国在 2016 年的数据仅 0.77万吨。刚果是全球钴资源的重要供给国，但因罢工、环保、安全等因素影响，钴的供应受制较多，同时电动汽车快速扩张带来钴需求上升，对钴的供给存在一定压力。而钴的回收因需求存在相对刚性具备经济价值，能够在一定程度上

18、解决钴的供需偏紧格局。图 4：金属锂价格（金属锂99%，工业级，电池级：新疆）图 5：钴市场价格（钴99.8%）100908070605040302010070.0060.0050.0040.0030.0020.0010.000.00资料来源：wind，资料来源：wind，2、 政策密集发布，动力电池回收逐步规范完善、 国家级政策进入加速期2006 年发改委等部位联合印发汽车产品回收利用技术政策，成为推动汽车产品报废回收制度的指导性文件，其中提出建立以汽车生产企业为主导的管理体系， 电动汽车生产企业要负责回收、处理其销售的电动汽车蓄电池。2012 年 9 月， 国务院发布节能与新能源汽车产业发

19、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。之后，动力电池回收政策集中于指导、标准制定阶段。进入 2018 年，动力电池回收政策出台明显加速。2 月，工信部牵头 7 部委联合印发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，建立动力蓄电池溯源信息系统，鼓励先梯次利用后再生利用。7 月，工信部发布新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定，提出将建立“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”，对动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程进行信息采集，对各环节主体履

20、行回收利用责任情况实施监测。8 月 1 日起，上述两政策正式实施，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和新取得强制性产品认证的进口新能源汽车实施溯源管理，对梯次利用电池产品实施溯源管理，动力电池回收利用管理迈入落地实施阶段。时间发布单位政策名称主要内容2006.2发改委等汽车产品回收利用技术政策推动汽车产品报废回收制度的指导性文件。汽车生产、使用、报废回收等环节要建立起以汽车生产企业为主导的完善的管理体系。电动汽表 3：动力电池回收利用政策梳理车（含混合动力汽车等）生产企业要负责回收、处理其销售的电动汽车的蓄电池，国家对从事报废汽车处理业务的企业实行核准管理制度， 从事收集、拆

21、解、利用、处置报废汽车的单位，必须申请领取许可证。2009.6工信部新能源汽车生产企业及产品准入管理规则新能源汽车生产企业准入条件及审查要求应当建立完整的销售和售后服务管理体系，包括政策和和零部件（如电池）回收，并有能力实施。2012.7国务院节能与新能源汽车产业发展规划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，引导动力电池生产企业加强对废旧电池的回收利用，鼓励发展专业的电池回收利用企业。2014.7国务院国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见研究制定动力电池回收利用政策，探索利用基金、押金、强制回收等方式促进废旧动力电池回收，建立健全废旧动力电池循环利用体系

22、。2015.3工信部汽车动力蓄电池行业规范条件动力蓄电池系统生产企业应会同汽车整车企业研究制定可操作的废旧动力电池回收处理、再利用方案。2016.1发改委、工信部、环保局、商务部、质检总局电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策（2015 版）指导企业合理开展电动汽车动力蓄电池的设计、生产及回收利用工作， 建立上下游企业联动的动力蓄电池回收利用体系。国家将在现有资金渠道内对梯级利用企业和再生利用企业的技术研发、设备进口给与支持，支持动力蓄电池相关回收利用技术和装备的研发。2016.2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、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对综合利

23、用企业的企业布局与项目建设条件，规模、装备和工艺，资源综合利用及能耗，环境保护要求，产品质量和职业教育，安全生产、职业健康和社会责任等方面对企业提出相应要求。2016.12工信部新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法（征求意见稿）对在生产、使用、利用、贮存及运输过程中产生的废旧动力蓄电池回收办法进行规定；落实生产者责任延伸制度，汽车生产企业承担动力蓄电池回收利用主体责任。2016.12工信部关于加快推进再生资源产业发展的指导意见开展新能源汽车动力电池回收利用试点，建立完善废旧动力电池资源化利用标准体系，推进废旧动力电池梯级利用。2016.12环保部（原）废电池污染防治技术政策逐步建立废铅蓄电

24、池、废新能源动力蓄电池等的收集、运输、贮存、利用、处置过程的信息化监管体系。2017.1国务院生产者责任延伸制度推行方案建立电动汽车动力电池回收利用体系，电动汽车及动力电池生产企业应负责建立废旧电池回收网络，利用售后服务网络回收废旧电池，统计并发布回收信息，确保废旧电池规范回收利用和安全处置。2017.1工信部新能源汽车生产企业及产品准入管理规则新能源汽车生产企业应当建立新能源汽车产品售后服务承诺制度，包括电池回收。实施新能源汽车动力电池溯源信息管理，跟踪记录动力电池回收利用情况。2017.2工信部、发改委、科技部、财政部促进汽车动力电池发展行动方案适时发布实施动力电池回收利用管理办法，强化企

25、业在动力电池生产、使用、回收、再利用等环节的主体责任，逐步建立完善动力电池回收利用管理体系。2017.5国家标准化管理委员会车用动力电池回收利用拆解规范回收拆解企业应具有相关资质，进一步保证了动力电池安全、环保、高效的回收利用。2017.7国家标准化管理委员会车用动力电池回收利用余能检测建立起适用于废旧动力蓄电池剩余容量检测的统一标准，规定车用废旧动力蓄电池余能检测的术语、定义、符号、检测要求、检测流程及检测方法，适用于车用废旧锂离子动力蓄电池和金属氢化物镍动力蓄电池单体、模块的余能检测。2018.2七部委新能源汽车动力蓄电池回电池生产企业应及时向汽车生产企业等提供动力蓄电池拆解及贮存技收利用

26、管理暂行办法术信息；汽车生产企业动公开动力蓄电池拆卸、拆解及贮存技术信息说明；电池生产企业及汽车生产企业在生产过程中报废的动力蓄电池应移交至回收服务网点或综合利用企业。2018.2中机中心关于开通汽车动力蓄电池编码备案系统的通知从事汽车动力蓄电池（含梯级利用）生产、在中华人民共和国境内销售动力蓄电池产品的独立法人企业，可按照汽车动力蓄电池编码规则（GB/T 34014-2017）和本通知的要求，通过“汽车动力蓄电池编码备案系统”，申请厂商代码，并备案编码中“规格代码”和“追溯信息代码”的编制规则。2018.3工信部等七部委新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案建立完善动力蓄电池回收利用体系，

27、探索形成动力蓄电池回收利用创新商业合作模式。回收利用试点工作以试点地区为中心向周边区域辐射，支持中国铁塔公司等企业结合各地区试点工作开展动力蓄电池梯次利用示范工程建设。2018.6工信部道路机动车辆生产企业准入许可审查要求(征求意见稿)、道路机动车辆产品准入许可审查要求(征求意见稿)提出企业应建立废旧动力蓄电池稳定的回收渠道，确保废旧动力蓄电池安全回收。2018.7工信部新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定按照相关要求建立“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”，对动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程进行信息采集，对各环节主体履行回收利用责任情况实施监

28、测。2018.7工信部等七部委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推动汽车生产企业落实生产者责任延伸制度，建立回收服务网点，充分发挥现有售后服务渠道优势，与电池生产、报废汽车回收拆解及综合利用企业合作构建区域化回收利用体系。做好动力蓄电池回收利用相关信息公开，采取回购、以旧换新等措施促进动力蓄电池回收。2018.7发改委汽车产业投资管理规定(征求意见稿)动力电池回收利用领域重点发展动力电池高效回收利用技术和专用装备,推动梯级利用、再生利用与处置等能力建设。新建车用动力电池单体/系统投资项目应配套建设车用动力电池回收管理体系。动力电池回收、梯级利用、再生利用与处置等投资项目，应符合

29、国家政策和标准要求，采用先进适用的技术工艺及装备，保障不可利用残余物环保处置，实施环保无害化处理。2018.7全国汽车标准化技术委员会车用动力电池回收利用材料回收要求（征求意见稿）动力蓄电池单体物理回收过程，铜、铁、铝元素的综合回收率应不低于 90%。锂离子动力蓄电池材料中镍、钴、锰元素的综合回收率应不低于 98%，锂元素的回收率应不低于 85%，其他主要元素回收率应不低于 90%；镍氢动力蓄电池材料中镍元素的回收率应不低于 98%，稀土等其他元素回收率宜不低于 95%。资料来源：整理、 地方试点先行，方案细致具备可操作性2018 年 7 月，工信部等 7 部委联合组织对新能源汽车动力蓄电池回

30、收利用试点实施方案进行评议，确定京津冀地区、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企业。2018 年 3 月，深圳市率先印发深圳市开展国家新能源汽车动力电池监管回收利用体系建设试点工作方案（2018-2020 年），提出到 2020 年实现对纳入国家和地方购置补贴范围新能源汽车动力电池的全生命周期监管，建立起较为完备的动力电池监管回收利用示范体系，形成在全国可复制、可推广的动力电池监管回收利用经验。在深圳的试点方案中，对责任主体、商业模式、回收监管等方面进行了较为细致的规定。一个平台：动力电池信息管理平台

31、责任主体：动力电池生产企业、新能源汽车生产企业、维保网点、报废汽车回收拆解企业、梯级利用企业和再生利用企业局均为动力电池信息登记责任人。动力电池及新能源汽车生产企业：按照国家标准对动力电池进行编码，确保电池、型号与编码唯一对应。新能源汽车销售企业：受新能源汽车生产企业委托在管理平台上建立整车、动力电池和车主的对应信息。维保网点：在存量新能源汽车维修保养时，在管理平台上补充登记整车、动力电池及车主信息。动力电池租赁企业：在管理平台上及时登记用于租赁的动力电池相关信息。报废汽车回收拆解、梯级利用及再生利用企业：通过管理平台核对动力电池信息，登记车辆注销信息及废旧动力电池回收、注销信息。商业模式：动

32、力电池回收押金机制。在深圳市备案销售新能源汽车的企业（包括本地生产企业和已备案的外地生产企业在深圳的法人销售企业），在销售新能源汽车时按照单位千瓦时专项计提一定额度的动力电池回收处理资金，对计提了该项资金的企业，按规定标准给予补贴资金，在完成回收处理后申请。2019 年 1 月，深圳市印发2018 年新能源汽车推广应用财政支持政策， 提出在深圳市销售新能源汽车的企业，按照 20 元/千瓦时的标准专项计提动力蓄电池回收处理资金，对已按要求计提动力蓄电池回收处理资金的企业， 按经审计确定金额的 50%对企业给予补贴，补贴资金专项用于动力蓄电池回收。回收监管：分级管理，严格监督安全与环保。废旧动力电

33、池按照电池类别及危险程度按照危险货物、危险废弃物的分类实行分级管理、贮存和运输。未按照安全规范和环保要求进行动力电池回收处理导致安全事故和环境污染的企业，按照国家有关环境保护和安全生产的法律法规追究责任。图 6：新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台简介资料来源：中国汽车技术研究中心有限公司，图 7：深圳市动力电池回收押金机制资料来源： 深圳市开展国家新能源汽车动力电池监管回收利用体系建设试点工作方案（2018-2020 年），整理2018 年 12 月，京津冀地区新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案及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

34、具有主体责任，鼓励其与动力蓄电池生产企业、动力蓄电池综合利用企业成立动力蓄电池回收联盟。在价格方面，京津冀地区将鼓励联盟联合开展废旧动力蓄电池市场化定价机制的探索研究，构建第三方价格指导与评估体系，探索线上线下动力蓄电池残值交易等新型商业模式。3、 回收技术成熟度提升，梯次+再生利用为两大发展方向磷酸铁锂及三元电池是目前电动车主要使用的两种电池类型，通常当新能源汽车动力电池剩余容量降低至初始容量的 70-80%时，即无法满足车载使用要求。新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法中提出按照先梯次利用后再生利用的原则，开展动力蓄电池的综合利用，因此梯次利用及再生利用是当前动力电池回收的两大技术。根

35、据王永武等人的研究，磷酸铁锂电池容量衰减程度小于三元电池，三元电池循环次数在 2500 次左右时，电池容量衰减至 80%，之后其相对容量将随着循环次数增多呈现快速衰减趋势。而磷酸铁锂电池循环寿命在 3500 次以上，部分可达到 5000 次以上，同时容量则随循环次数增多而呈现缓慢衰减趋势。同时，磷酸铁锂电池材料成分不含贵重金属，进行资源化的价值较低，因此，磷酸铁锂电池具备较高的梯次利用价值，而三元电池因其富含多种有价金属，适宜进行拆解回收及再生利用。图 8：磷酸铁锂电池与三元电池循环寿命曲线资料来源：王永武等功率型磷酸铁锂材料电池与三元材料电池对比，、 梯次利用：磷酸铁锂最优选择，应用包括通信

36、、储能及低速电动车、 通信基站是动力电池梯次利用最为适合的场景通信基站是无线电台站的一种形式，在有限的无线电覆盖区域中，通过移动通信交换中心，与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）的各种通信设备及建筑负荷等提供电源的设备和系统的总称，由交流供电系统、直流供电系统和相应的接地系统、监控系统等组成。通信基站通常由电网系统供电，但是考虑到停电期间需要后备电池保证稳定运行， 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构成，电解液是硫酸溶液。铅酸电池作为储能蓄电池，具有成本低、维护方便的优势， 但通常体积、重量较

37、大，电池容量有限，循环使用寿命仅 500-900 次，同时生产及回收过程中所用的电池主要材料铅、硫酸等如处置不当将严重影响环境。国家政策对铅酸蓄电池持严格管理的态度，出台了包括对铅酸蓄电池行业征收 4% 的消费税、低速电动车驱动形式规定为锂电池、电动自行车新国标对整车重量及外观进行约束提高铅酸电池使用门槛等多项措施。对比之下，虽然梯次利用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，铅酸电池与梯次利用电池性价比至少为 1:1.2，梯次利用电池使用寿命内每 KWh 摊销费用仅为铅酸电池的 1/3 左右。加之国家政策支持、环保考量等因素，在通信基站上以梯次利用动力电池替代原有使用的铅酸

38、蓄电池成为新趋势。表 4：铅酸电池与梯次利用磷酸铁锂电池在储能方面的对比数据电池性能指标铅酸电池梯次电池标称循环寿命400-600400、800、1500、2000能量密度（Wh/kg）40-4560-90工作温度（）5-30-20-55性价比（将铅酸电池归 1 进行计算）11.20、2.13、3.61、4.44资料来源：贾晓峰等动力电池梯次利用场景与回收技术经济性研究，中国铁塔股份有限公司（以下简称“中国铁塔”）是国内主要从事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、联通、电信三大运营商及其他跨行业用户提供租用基站服务，站址资源在国内市场具备独一无二的优势。截至 2018 年

39、三季度，中国铁塔共拥有基站数 191.7 万个，按照单个基站电池容量需求约 30KWh 计算，仅备电就需要电池 57.51GWh，加上削峰填谷站、新能源站合计需要电池接近 150GWh，梯次利用动力电池需求量大。4G 网络基站密度提升及 5G 发展带来基站需求的快速增长。目前国内三大运营商基本完成 4G 网络在国内的广泛覆盖，但在对通信服务有较高需求的地区及限号较弱的盲点地区仍有优化需求。沙利文预期到 2022 年将进一步增长至约452.9 万台，2017-2022 年年均复合增长率为 6.7%。2018 年 6 月，第一个完整版的全球 5G 标准正式出炉，意味着 5G 可以进入商用阶段，移动

40、、联通、电信已经开始试点建设与测试工作。相较于 2G、3G、4G，5G 使用的更高的频段，意味着单个基站覆盖的范围将会缩小，相同面积下 5G 的基站数量将超过 4G。根据沙利文的报告，预计中国将在 5-10 年内投入人民币 1.2 万亿元用于 5G 网络建设，2017-2022 年中国通信铁塔基础设施市场规模预计将由 706 亿元增长至 1091 亿元，年复合增长率 9.1%。到 2022 年底国内5G 基站数量将达到约 243.2 万台。吴迪在通信基站中梯次电池的应用价值分析一文中的研究显示，现阶段有两种梯次利用技术方案：方案一：将退役动力电池进行集中拆解，电芯集中筛选，重新组装成标准模块；

41、 方案二：在退役动力电池基础上直接进行改造。第一种方案需要先进行拆解，拆解后制作成模块，能够优化电芯选取、保证质量， 电源模块能够实现标准化、实现兼容，但增加拆解环节可能会人工成本。第二种方案较为简单易行、成本低廉，但受制于利用电池来源厂商不同，电池模块标准化与质量不统一，安装空间及结构存在限制。图 9：动力电池梯次利用技术方案资料来源：吴迪通信基站中梯次电池的应用价值分析，、 电力系统储能为梯次利用提供大规模应用空间在促进清洁能源消纳、增强电网调峰能力、改善负荷特性的背景下，电力的发输配用各环节均为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

42、求不相匹配，清洁能源发电存在不稳定性。我国存在电力资源与用电需求分布不相匹配的特征，经济发达且用电负荷集中在东部地区，煤炭、风力、光照等电力能源资源则多集中在西部欠发达地区，总体呈现用能需求与能源资源倒挂的格局，尤其是风电、光伏等新能源发电，主要集中在西部地区， 且风、光资源具有不稳定性，风速及光照存在波动性与间歇性，风电及光伏成为典型的随机性电源，其输出功率随机将对电力系统的稳定与经济运行产生一定影响。在新能源发电项目中配套储能能够提高新能源的可调度性，平抑风电、光照资源的不稳定性，减少弃风与弃光，同时能够实现新能源输出功率平滑，减少对电网的冲击，提高输电线路利用率。2011 年以来，张家口

43、国家风光储输示范工程陆续投运，集风电、光伏发电、储能及智能调度输电于一体，规划建设风电 500MW、光伏 100MW 及相应容量储能电站，其中储能电站涵盖 5 中类型的电化学储能电池，包括磷酸铁锂、全钒液流、铅酸、钛酸锂电池及超级电容。通过风、光、储的 6 种组合发电方式与平滑处理、跟踪计划、系统调频、削峰填谷 4 中功能相结合，实现了新能源大规模平稳并网。图 10：张家口示范工程风光储系统总架构示意图图 11：张家口示范工程平滑新能源发电波动效果图资料来源：高明杰等国家风光储输示范工程介绍及其典型运行模式分析，资料来源：高明杰等国家风光储输示范工程介绍及其典型运行模式分析，2、电网侧：削峰填

44、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增大，部分地区达到 30%以上，大城市甚至达到 40-50%，夏季空调制冷负荷已接近华中、川渝电力负荷的 1/3， 华东达到 28.7%、京津冀区域达到 28.9%。城市用电高峰已经由原先的夏季一个高峰向夏季和冬季两个高峰发展，日用电负荷由原先的两个“驼峰”状态逐渐向高峰负荷持续时间延长、两峰之间负荷趋向平坦的方向转变。城市满载压力大、线路负载分布不均、个别线路利用率低，引入储能能够缓解输电线路布局与负荷需求不断增长之间的矛盾，并延缓设备更新、提高设施使用率。2018 年前三季度我国电网侧已投运电化学储能电站装机规模 150MW，其中

45、新增装机 140MW，规划及在建电网侧电化学储能电站 464MW，江苏、河南、湖南等电量大省的电网侧大规模储能电站项目较多，电化学储能技术基本成熟。表 5：电网侧储能项目梳理项目规模江苏镇江储能电站示范工程101MW/2020MWh河南电网电池储能示范工程100MW湖南长沙电池储能电站一期示范工程60MW/120MWh深圳供电局有限公司 110KV 潭头变电站电池储能5MW/10MWh资料来源：北极星储能网，图 12：江苏镇江电网侧储能电站工程原理资料来源：中国储能网，3、用电侧：峰谷价差驱动储能需求。2018 年 7 月，国家发改委发布关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见， 提出加大峰谷

46、电价实施力度，通过扩大高峰、低谷电价价差和浮动幅度，引导用户错峰用电，促进储能发展。目前我国各省 35KV 以上工商业用电峰谷电价价差超过 0.4 元/千瓦时，北京、江苏、广东等地峰谷电价价差超过 0.8 元/千瓦时，用户侧储能具备经济性。表 6：国内用户侧储能项目项目名称规模参与企业浙江杭州中恒电气 606kWp 光伏储能一体化项目606kWp 光伏储能中恒电气广东东莞信义玻璃工业园储能项目20MW信义储能海信空调二期分布式储能项目0.5MW/1.86MWh库博能源广东深圳华泰薄膜科技有限公司电池储能系统1MW/2MWh库博能源广东广州万力轮胎储能示范项目1.2MW/7.2MWh南都电源安徽

47、海螺建材设计研究院有限责任公司储能电站项目12MWh阳光电源资料来源：北极星储能网，图 13：主要省份峰谷电价价差（元/千瓦时）图 14：用户侧储能应用示意图1.61.41.210.80.60.40.20 峰谷价差1.210.80.60.40.20资料来源：北极星储能网，资料来源：中国储能网，4、电力系统储能典型应用收益测算：为简化分析与测算，一般将储能系统总投资成本在寿命期内进行成本分摊，与储能系统年维护成本叠加，计算得出费用年值。储能系统的主要经济收益包括容量收益、电价差收益、环境效益、延缓输配电系统投资建设效益等，其中环境效益、延缓输配电系统投资建设效益属于间接收益，在本次测算中暂不考虑

48、。容量收益适用于计算发电侧系统调峰调频和备用等情景，电价差收益适用于计算分时电价管理情景。具体测算方法如下： S = = + ( + 1)( + 1) = ( + 1) 1 + ( + 1) 1 + 其中：S 代表储能系统投资净效益，为储能系统年经济效益，为储能系统费用年值。为电价差收益，为容量收益。为储能系统单位功率成本，为储能 系统单位容量成本，和为储能的功率和容量，m 为储能功率配套设备寿命年限，n 为储能电池寿命年限，r 为基准收益率，为储能系统单位运维成本，Q 为储能系统年发电量。梯次利用成本包括投资成本与年度运营成本，其中初始购置电池与运营期间更换电池成本即容量成本占比最大，直接经

49、济效益来源于峰谷价差套利、降低弃风弃光收益等，我们在储能项目采用新电池与梯次利用电池两种背景下，分别对峰谷价差套利、以风电为例的发电侧储能两种典型应用场景进行收益测算与对比，结论发现，在较为理想的状态下，与应用新电池相比，应用梯次利用电池能够显著提升峰谷价差型储能项目收益水平；在限电严重地区的风电与光伏项目配套储能项目亦有利可图。边际条件/测算单位新电池梯次利用电池数据来源/备注电池容量千瓦时600江苏电科院梯次电池利用储能电站示范工程储能配套功率设备容量千瓦250电池售价元/千瓦时1150345高工锂电，梯次利用电池售价为新电池售价的 30%1储能单位功率成本元/千瓦1500吴盛军微电网中电

50、动汽车储能优化控制及储能梯级利用研究电池使用寿命年105吴盛军微电网中电动汽车储能优化控制及储能梯级利用研究，宁德时代配套功率设备寿命年20吴盛军微电网中电动汽车储能优化控制及储能梯级利用研究充放电效率-93%85%吴盛军微电网中电动汽车储表 7：峰谷价差套利典型项目边际条件及收益成本测算能优化控制及储能梯级利用研究运行维护系数元/千瓦时0.010.02吴盛军微电网中电动汽车储能优化控制及储能梯级利用研究资金收益率-6%基准收益率年度总收益元153933.79140692.17-8.6%2储能系统费用年值128479.8085558.26-33.4%2年度净收益25453.9955133.91

51、116.6%2资料来源：测算（注 1：来源于刘坚电动汽车退役电池储能应用潜力及成本分析， 注 2：表示采用梯次利用电池较新电池的优势）表 8：风/光系统储能收益测算（以甘肃为例）边际条件/测算单位风电光伏数据来源/备注装机容量万千瓦105典型单个项目平均利用小时小时13661011国家能源局2018 年前三季度风电并网运行情况、OFweek 太阳能光伏网场用电率-2.95%2.23%国家能源局关于 2017 年度全国电力价格情况监管通报配套储能电池功率比例-10%10%-储能配套功率设备容量万千瓦10.5-配套电池容量万千瓦时6.73.3假设连续放电 4 小时，退役电池容量70%-10%储能单

52、位功率成本元/千瓦1000规模较大，预计功率成本下降电池售价元/千瓦时345高工锂电，梯次利用电池售价为新电池售价的 30%1电池使用寿命年5宁德时代配套功率设备寿命年20吴盛军微电网中电动汽车储能优化控制及储能梯级利用研究充放电效率-85%吴盛军微电网中电动汽车储能优化控制及储能梯级利用研究运行维护系数元/千瓦时0.02吴盛军微电网中电动汽车储能优化控制及储能梯级利用研究资金收益率-6%基准收益率弃风/光率-19.7%10.0%2018 年前三季度数据弃风/光电量万千瓦时16509.45491.4-标杆上网电价元/千瓦时0.450.65风电二类资源区、光伏一类资源区年储能收益万元7429.2

53、3569.4-储能系统费用年值963426-净收益64663143-资料来源：测算（注 1：来源于刘坚电动汽车退役电池储能应用潜力及成本分析）考虑到能源结构调整的大方向，我们认为风电、光伏项目配套储能设备将成为清洁能源稳定并网、提升可再生能源比例的关键路径。根据国家能源局发布的数据， 截至 2018 年底，并网风电装机容量 1.84 亿千瓦时，并网太阳能发电装机容量1.75 亿千瓦时，若按照 10%的比例配套储能功率设备，按照前述边际条件进行测算，仅存量项目全部配套储能的理想状态下，风电、光伏预计需要梯次利用电池容量分别为 10529 和 9979 万千瓦时，测算带动梯次利用电池需求市场空间分

54、别达到 363 和 344 亿元，合计超过 700 亿元。3.1.3、 梯级利用有望成为低速电动车蓄电池替代的优选低速电动车涵盖电动自行车、电动摩托车、电动三轮车、低速电动汽车等，高工产研电动车研究所的不完全统计数据显示，截至 2017 年底，全国低速电动汽车保有量超过 200 万辆，预计到“十三五”末期，全国低速电动车整体年产销量将达到 300-500 万台。我国是全球电动自行车生产和销售的大国，目前社会保有量约 2 亿辆，年产量约 3000 多万辆。2017 年 9 月，工信部出台四轮低速电动车技术条件（草案），提出整备质量不大于 750kg，电池整套系统质量占比不能大于 30%，即要在

55、225kg 以内，电池系统比能量应不低于 70Wh/kg，意味着传统铅酸蓄电池有可能被淘汰，梯级利用锂电池有望成为低速电动车电池升级替代的选择之一。2018 年 5 月，工信部发布电动自行车安全技术规范国家标准，规定装配完整含电池的电动自行车整车质量应当小于或等于 55kg，而铅酸电池自身重量即有 17kg 左右，整车质量限制有望促进电动车生产企业采用质量较轻的锂离子电池，梯级利用情况下锂电池的其全生命周期成本亦低于铅酸蓄电池，因此，梯级利用有望成为新国标下电动自行车蓄电池的优选。图 15：电动自行车新国标重要指标设置资料来源：凤凰网，目前梯级利用电池应用于低速车领域主要是在快递车上得到了较快

56、发展，陶志军等在中国动力电池回收利用产业商业模式研究中引用萝卜科技统计数据显示， 当前将退役电池应用于低速车每千瓦时成本约 650 元，按照年新增产量 50%采用锂电池替换铅蓄电池的假设，预计低速电动车替代领域有望拉动梯级利用锂电池需求约 205 亿元。3.2、 再生利用：湿法回收具备优势动力电池的回收过程大致可分为“预处理-材料回收-筛选制备”三个步骤。预处理阶段主要对电池进行放电、拆解、粉碎、分选等，分离出电池的金属外壳、电极材料；材料回收阶段是动力电池再生利用的关键环节，主要通过溶解、萃取、沉淀、电解等多种方式以单质、化合物或混合物的形式分类回收各种有价材料， 一般包括物理回收、化学回收

57、和生物回收三大方法，其中化学回收主要以湿法回收技术为主；回收有价材料后，需要通过添加化学物质调整溶液中的材料比例， 制备出锂离子电池正负极材料。表 9：废旧锂离子电池资源化利用主要步骤预处理对废旧锂离子电池进行放电、拆解、直接或经简单筛选后破碎以及处理拆解过程中产生的有毒有害物质。本步骤是废电池资源化利用的基础，将直接影响后续处理工艺。材料回收对钴、镍、锰、锂、铝、铜及电解液中有机溶剂等多种有价材料的回收。主要方法为通过溶解、萃取、沉淀、电解等以单质、化合物或混合物的形式分类回收各种有价材料。筛选制备电池材料经溶解、萃取、沉淀等处理后加入硫酸锰、硫酸镍、硫酸钴等物质调整溶液中各种材料的比例，直

58、接用于制备锂离子电池正负极材料。资料来源：蒋力等废旧三元正极材料锂离子电池的资源化利用技术，表 10：动力电池回收工艺分类及特点方法工艺细节工艺特点机械分选法：利用机械方法将电池拆解分离后，根据不同电池工艺简单，产物单一，能耗较高， 且产生一定的废气污染，回收率较低原料物理性质差异，经破碎、过筛、磁选、精细粉碎和分类方法实现不同组分分离。物理法：不使用任高温热解法：高温焚烧分解去除粘结剂，使材料实现分离、金何溶液介质属氧化，后还原焙烧生成贵金属和氧化锂，高温下形成蒸汽挥发，通过冷凝实现分离和收集真空热解法：利用真空焙烧方法，使锂电池有机物和粘接剂挥发或分解。化学法：以酸、碱性溶液为介质浸泡电池

59、，有价金属离子浸出到介质溶液化学沉淀：先选择性溶解，后沉淀分离得到贵金属元素离子交换：先溶解后利用离子交换树脂对要收集的金属离子络合物的吸附系数差异来实现金属分离提取溶剂萃取：利用某些有机试剂与要分离的金属离子形成配合物，逐步分离成本较高、工艺复杂，但连续性及自动化程度较高，回收率高， 且污染较低生物法：利用特定微生物代谢作用，将电池成分溶解到介质溶液生物浸出：利用微生物将体系的有用组分转化为可溶化合物并选择性地溶解，实现目标金属与杂质分离尚处起步阶段、菌种培养、浸出条件复杂，但成本低、回收率高、污染小，具备潜力资料来源：孙嘉遥等动力电池回收利用浅析，王晨等废旧动力电池回收利用研究进展及展望，

60、江洪等人对国际锂离子电池回收技术路线及企业概况进行研究发现，从国外主要锂离子电池回收公司及其工艺看，湿法回收是目前使用最多的技术。比利时 Umicore 公司：独立开发 ValEas 工艺，利用高温冶金法处理锂离子电池并制备出氢氧化钴/氯化钴，回收得到的钴化合物纯度较高，能够作为原材料直接返回锂电池的生产。美国 Toxco 公司：主要利用机械和湿法冶金工艺对电池中的铜、铝、铁、钴等金属进行回收，回收过程能在较低的温度环境下进行，气体排放量小，能实现60%的电池材料回收。日本 OnTo 公司：独家开发 Eco-Bat 工艺，利用液态二氧化碳溶解电池内的电解液并运送到回收容器，之后通过改变温度和压