新能源汽车动力电池回收专题报告：加速构建产业链循环一体化

新能源汽车动力电池回收专题报告：加速构建产业链循环一体化1动力电池回收：即将迎来大规模放量电动车报废年限接近、退役高峰来临新能源汽车产销高增带动动力电池装机量走高。根据中国汽车动力电池产业创新联盟的统计，近年来我国动力电池的装机量水平呈现出了明显的上升趋势。2013-2021年，我国动力电池装机量从0.8GWh上升至154.5GWh，CAGR为93.1%；2022年1月，我国动力电池产量共计29.7GWh，同比上升146.2%，装机量共计16.2GWh，同比上升86.9%。在新能源汽车产销量高增长的背景下，动力电池装机量持续走高。新能源汽车逐步报废，动力电池退役高峰来临。中国新能源汽车于2013年开始大规模推广应用，并于2014年进入爆发式增长阶段，而我国运营类新能源汽车动力电池的报废年限为3至5年，私人乘用车的动力电池报废周期为5至8年。我们假设前期以商用车应用为主的磷酸铁锂使用年限为4年，叠加2年的梯次利用，之后可进入报废环节；假设三元电池使用5-6年后直接进入报废环节，因此判断2021年前后动力电池是退役的高峰。此外，由于2021年动力电池装机量激增，预计将导致2027年前后电池报废量快速提升。废旧动力电池存在较大环境风险，推动电池回收的发展废旧动力电池对环境和人体健康具有潜在威胁，需有效回收处理。电池正极材料中的重金属能够升高环境的PH值，处理不当也会产生有毒气体。此外，动力电池中含有的多种金属、电解液会危害人体健康，如钴元素可能导致人体出现胃肠功能紊乱、耳聋、心肌缺血等症状。有效的应对措施是对废旧动力电池加以回收处理，这将推动电池回收行业的健康发展。退役动力电池具有资源属性，回收价值较高动力电池材料需求旺盛，供给紧张催化钴、锂、镍等金属价格上涨。在目前新能源汽车产销高增及资源供给相对紧张的带动下，钴、锂、镍等金属的价格均出现了不同程度的上行，截至2022年2月23日，我国金属锂（≥99%工业级、电池级）价格收报245万元/吨，较去年同期上涨约367%；截至2022年2月17日，电解钴（≥99.8%）市场均价约为53.35万元/吨，较去年同期上涨约87%；截至2022年2月21日，碳酸锂（99.5%电池级）市场均价约为44.8万元/吨，氢氧化锂（56.5%）市场均价约为38.45万元/吨。在目前锂钴镍价格持续上行的背景下，电池回收所得到的金属将实现较高的经济效益。政策红利期有望带来行业规模爆发，企业加速入局国家多部门密集出台相关政策，助推行业发展。2012年开始，国务院制定《节能与

新能源汽车产业发展规划》，提出要制定动力电池回收利用管理办法，之后工信部、商务部等多部委均发布了相关政策。2021年10月，工信部表示将加快推进动力电池回收利用立法，完善监管措施等，从法规、政策、技术、标准、产业等方面，加快推动新能源汽车动力电池回收利用。政策红利期将推动动力电池回收行业规范化发展。锂电池回收行业空间巨大假设：1）三元电池使用5年后进入报废期，磷酸铁锂电池为4年正常使用加2年梯次利用；2）电池生产企业每年废料占当年电池装机量的5%；3）镍钴锰的电池回收率为98%，锂的回收率为85%。我们根据回收后生成的金属盐（包括碳酸锂、硫酸镍钴锰等）的价格，测算2027年全球锂电池回收行业空间市场超1500亿元。2回收工艺较成熟，商业模式多样湿法回收技术成熟，已大规模应用锂电池的回收处理过程主要包括预处理和后续处理两个阶段。预处理包括：1）分类、放电、拆解和粉碎，通过不同方式放电后，除去电池的外包装，去除金属钢壳得到里面的电芯；2）活性物质与集流体的分离；3）集流体及电解液的回收和再利用。后续处理是对正极材料中的高价值金属进行回收，并生成金属盐进行销售，如将镍、钴、锰、锂回收并生产为硫酸镍/钴/锰、碳酸锂等。正极材料回收处理技术也可分成物理回收、湿法回收、热法回收及生物浸出法，各有优劣。物理回收是使用精细拆解及材料修复等技术进行回收，可全自动无污染拆解，经济性较好。湿法回收反应速度较慢且工艺较为复杂，但对设备等要求较低且产品纯度较高，为目前主流工艺。热法回收工艺较为简单，但回收率低、能耗较高、有污染。生物回收利用微生物浸出，污染小、能耗低、微生物可重复利用，但微生物菌类培育困难，浸出环境要求高，尚处于起步阶段。湿法回收是锂电池最常用且成熟的技术。使用化学溶剂将镍钴锰锂等金属离子从正极材料中转移到浸出液，再通过离子交换、吸附和共沉淀等方式，将金属离子形成无机盐或氧化物，如碳酸锂、硫酸镍、硫酸钴等。该项技术工艺较为复杂，但金属回收率高，纯度高，目前已广泛使用。回收电池负极材料石墨可应用于制备导电石墨和废水处理领域。目前石墨仍然是商业动力电池中使用最广泛的负极材料，废旧石墨含有金属元素、有机物粘结剂等杂质，可对废旧石墨进行净化处理，从中回收高附加值产品。商业模式多样，回收来源是核心回收渠道是电池回收的关键。电池回收渠道包括整车厂、电池厂、汽车拆解企业、梯次利用商、贸易商等，回收渠道种类多，且废旧电池配方、形状各异，如何建立稳定的电池回收渠道至关重要。现阶段3C电池报废较多，预计未来动力和储能电池将是主要来源，电池回收企业应与整车厂、电池厂、汽车后市场服务商、互联网企业共同探索合作模式。动力电池企业回收模式主要是以电池厂为主导进行展开。动力电池厂商除了生产动力电池外，正在加大电池回收的职责。电池厂商通过收购、合作或成立合资企业等方式布局电池回收业务，提高上游原料采购的议价能力，降低电池材料成本。动力电池企业回收模式的代表企业是宁德时代，通过收购邦普的方式布局电池回收领域，一定程度上也降低了电池材料成本。行业联盟回收模式是通过联盟内各成员企业的经销服务网络回收，再由电池处理企业进行回收再利用的商业模式。单个企业在实际回收过程中会遇到许多困难，例如回收电池数量不够或是回收渠道较少等。为解决此类问题，部分汽车制造商以联盟形式构建回收系统，回收旗下销售的退役动力电池。该模式的代表企业为北汽新能源，专注于退役电池的梯次利用，实现新能源汽车、动力电池、太阳能发电的能源储存等深度融合，进而实现动力电池价值的最大化利用。第三方回收企业模式应用较为广泛，需与电池厂商紧密合作。第三方电池回收企业在电池回收的技术和工艺上具备较强的优势，但需要自主搭建回收网络，通过与整车厂商、电池厂商达成合作等方式建立稳定的电池回收渠道。以天奇股份为例，通过深度绑定整车厂，加强与废旧电池贸易商、电池厂商、互联网企业的合作，建立了完整的废旧锂离子电池原料采购、回收处理和产品销售的产业链条。回收经济性分析镍钴废料定价在国内市场已经形成固定模式。其主要根据为废料中所含钴镍金属量和成分的复杂程度，再按照国际市场钴镍金属交易价格的一定百分比进行确定。具体如下：P:指废料价格；p:国际市场钴镍金属交易价格；c%:指单位重量废料中所含钴镍金属量占废料重量的比例；α：指根据废料的成份和复杂程度确定的计价系数。计价系数α的确定与废旧电池的品位、复杂程度等因素。目前计价系数有5个档位具体分布如下：3主要企业介绍广东邦普：携手宁德时代，打造产业闭环深耕锂电池回收业务多年。广东邦普成立于2005年，自成立起将锂电池回收作为核心业务，建立系统的回收体系和先进的回收处理技术，陆续完成“从废旧镍氢电池中回收制备硫酸镍”“从废旧锂离子电池中回收制备氯化钴”等项目；不断发力研发端，成立研究院士工作站、研究开发中心等；参与制定多项标准，推动行业发展。携手宁德时代，打造“电池生产-使用-梯次利用-回收与资源再生”产业闭环。积极扩增产能，助力长期发展。广东邦普具有处理废旧电池总量超12万吨/年、生产前驱体材料的产能约4万吨/年的产能。2021年10月，经宁德时代董事会审议通过，拟由广东邦普及其控股子公司建设邦普一体化电池材料产业园项目，项目主要建设具备废旧电池材料回收、磷酸铁锂及三元前驱体、磷酸铁锂、钴酸锂及三元正极材料、石墨、磷酸等集约化、规模化的生产基地，项目投资总不超过人民币320亿元。产学研合作，推动公司技术进步。公司注重校企合作，与清华大学等高校建立合作关系，引进中国工程院院士为公司首席科学家，联合开发完成多个重要项目并实现投产，承担国家科技部“十一五”“十二五”科技支撑计划重大项目。公司参与制修订废旧电池回收、电池材料等相关标准共计196项，申请电池回收、NCM材料、动电回收等国家专利近500件，已承担电池回收、NCM材料、动电回收、汽车回收等政府项目共251项，共发表期刊论文172篇。公司主要采用湿法回收工艺。在资源回收技术上，邦普对废锂电池进行破碎、热解、粉碎及反复筛分磁选等全自动化预处理后得到含镍、钴的精料，再经过一系列化学除杂等工艺生成特定形状的三元材料前驱体（镍氢锰氢氧化物）。将三元前驱体和碳酸锂作为反应物，在氧气氛围中按照设定的温度程序进行烧结，即得到镍钴锰酸锂正极材料。格林美：技术引领发展，布局全生命周期深化上下游合作，创建从报废端到绿⾊消费端的⼤循环模式。公司是回收、利用废弃钴镍资源，生产销售超细钴镍粉体材料产品。与亿纬锂能、孚能科技等多家电池厂展开合作，公司“电池回收—原料再造—材料再造—电池包再造—新能源汽车服务”的新能源全生命周期产业链将实现战略升级，建立动力电池回收利用与镍钴资源的定向循环深度合作关系，并借此夯实公司产业链核心地位，创建从报废端到绿⾊消费端的大循环模式。"2+N+2"动力电池回收循环利用产业布局。公司树立“电池回收领跑世界，循环利用覆盖全球”循环产业理念，横跨东西辐射南北产业布局。构建“2+N+2”动力电池回收利用产业体系：第一个“2”即为武汉+无锡两个综合回收处置中心，“N”即为公司其他回收处置基地+其他社会回收网络，以平台化模式发展上下游的回收网络平台，第二个“2”即为荆门+泰兴两个资源化利用中心，形成“武汉+荆门”与“无锡+泰兴”两个闭路循环的动力电池综合利用产业链。公司积极扩增产能，规模优势将显现。公司依托自身湿法冶金技术领先优势,建成荆门、泰兴、无锡、宁德、印尼等动力电池材料再制造中心，目前年产能13万吨，计划在2025年将三元前驱体出货量提升至40万吨。公司建成荆门、武汉、无锡、天津、宁波、深汕等6大动力电池综合利用中心，布局“沟河江海”全球网络回收体系。目前，年处理能力35万套，年拆解产能20万吨,梯次利用产能1.5GWh，产品主要应用于低速电动车用电池、工程机械用动力电池、工业UPS等领域。资质叠加技术，双轮驱动发展。公司持续深耕行业，获得全国有色金属技术标准优秀奖一等奖、全国循环经济先进单位、全国再生资源优秀园区等资质荣誉，荆门格林美、武汉格林美、无锡格林美分别入选工信部第一批、第二批符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》再生利用、梯次利用企业名单。公司资质优势为其带来了优质的客户资源，公司聚焦三星、LGC、CATL、Ecopro、厦钨、容百等高镍三元前驱体核心客户，不断深化产业链融合，强化与全球TOP5电池厂商的深度合作。公司主要技术路线为湿法回收。公司拥有20年湿法化学技术底蕴，建立了完整的

“化学原料体系+前驱体制造体系”：将回收得到的含钴镍废料经放电、拆解、破碎及分选等预处理步骤后，经高温熔炼提纯得到粗合金，再经过球磨、酸溶、电化学活化溶解得到镍钴粗溶液，对经过化学提纯、萃取提纯得到的高纯镍钴溶液进行液相合成，可得到镍钴前驱体，对其进行高温热处理，即可得到相应粉体。研发实力强劲，专利成果丰富。公司自主研发了百余项核心技术,累计申请2181件专利,编制修订273件国家和行业标准,取得了三元动力电池原料与材料制造、电子废弃物循环利用、硬质合金废料综合利用等行业关键技术成果。公司实现了电子废弃物绿色循环关键技术及产业化，攻克的报废线路板免焚烧、无氰化处理的环保技术是中国在该领域位居世界一流的核心技术；攻克钴镍等稀缺资源循环利用的关键技术，使循环再造超细钴镍材料替代主流产品。公司动力电池综合利用业务盈利能力呈上升趋势。2019-2020年，公司动力电池综合利用业务盈利能力呈上升趋势，营业收入分别为3388/9321万元，占公司总业收入的比重有所上升，分别为0.2%/0.8%，毛利率分别为16.1%/20.0%。2021Q1-Q2，公司动力电池综合利用业务营业收入为5475万元，比上年同期增加75.9%，毛利率为20.2%，比上年同期增加0.2个百分点。华友钴业：积极布局锂电回收，战略合作形成生态通过上下游合作展开锂电回收，打造产业生态。资源业务为公司三大业务板块之一，公司积极布局锂电池循环回收：与中天鸿锂签订战略合作协议，双方将在动力蓄电池回收网络建设、梯次利用和再生利用环节上开展合作；与多家知名电池企业合作以废料换材料的战略合作模式；并与多家国内外整车企业达成退役电池回收再生合作。随着业务开拓，公司正在形成从钴镍资源、冶炼加工、三元前驱体、锂电正极材料到资源循环回收利用的

新能源锂电产业生态。子公司资质卓越，积极扩产。公司子公司华友衢州和资源再生分别进入工信部发布的符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单第一批次和第二批次。华友循环2018年投产再生利用专用生产线，已实现年处理退役动力蓄电池64680吨，每年可综合回收钴5783吨（金属量）、镍9432吨（金属量）、锂2050吨（金属量）以及锰、铜箔、铝箔等有价元素。技术创新引领，持续推动发展。公司已累计完成了1000多项科技项目的研发、承担了6项国家级重大科研课题；曾获浙江省科技进步一等奖、环境保护科技进步一等奖以及其他科学技术进步奖20余项；多次荣获“全国首批绿色工厂”“浙江省绿色企业”“浙江省技术创新示范企业”等一系列国家/省/市级荣誉。截至2022年1月底，公司已获得了240项国内核心专利、5项取得软件著作权。天奇股份：借力金泰阁和天奇锂致，优势叠加宏图展开收购金泰阁、天奇锂致布局动力电池回收，持续投资不断加码。2017年公司着手布局动力电池回收业务，2017-2020年期间，公司累计投资超过9.34亿元，实现对动力电池回收行业优质标的金泰阁和锂致实业的控股，成功延展汽车产业链。根据公司2021年6月及8月公告，公司拟投资50亿元用于退役动力电池、锂电池梯次利用及三元前驱体生产项目、投资4.4亿元用于废旧锂电池综合利用扩产技改项目，加大产业布局力度，推进公司退役动力电池全生命周期管理进程。金泰阁持续推进电池回收领域的研发与创新，拥有多项专利和新产品。金泰阁在电池回收领域的专利包括避免环境污染的破碎分选设备、可控放电安全自动拆解方法等技术。2020年，金泰阁正式投入使用动力电池自动化拆解生产线，成功研发出氧化亚镍产品并开始量产，从硫酸镍水合成到煅烧萃取氧化亚镍，新研发的萃取技术进一步提升了萃取率，降低生产成本，且废水污染远小于传统制备方法。积极扩产，助力业务增长。子公司天奇锂致已于2021年上半年顺利完成扩产工作，碳酸锂产量从1150吨/年提升至2000吨/年。此外，公司与江西省赣州市龙南经济技术开发区（管委会签署《投资兴办退役动力电池、锂电池梯次利用及三元前驱体生产项目合同书》,公司及子公司拟在龙南经开区购置约397.34亩土地，在未来5年内规划投资以废旧锂电池原料为主导，形成年产3万吨三元前驱体及1.2万吨电池级碳酸锂的生产项目。相关项目投产后将助力公司业务进一步增长。动力电池回收业务贡献可期。2017-2021H1，子公司金泰阁营业收入占天奇股份营业收入比重分别为

9.8%/15.1%/14.2%/11.4%/30.3%，系公司在动力电池领域持续推进技术研发与创新、积极扩产所致。2018-2020年，金泰阁归母净利润整体呈上升趋势，占天奇股份归母净利润比重分别为43.5%/51.4%/49.2%，保持在43%以上的高水平；2021年Q1-Q2，金泰阁实现归母净利润0.77亿元，占公司营收比重高增至98.7%。金泰阁动力电池回收业务有望持续驱动公司盈利能力增长。赣锋锂业：电池回收业务工艺和技术创新，竞争优势突出公司锂电池回收技术主要分为废旧磷酸铁锂电池回收技术和废旧三元电池回收技术。废旧磷酸铁锂电池回收技术的原料是废旧磷酸铁锂电池，首先经放电、拆解破碎、酸浸、除杂等工序制备氯化锂溶液，之后进入公司氯化锂生产系统制备无水氯化锂、电池级碳酸锂、氢氧化锂等产品；废旧三元电池回收技术以废旧三元锂电池为原料制备三元前驱体，生产过程对萃取剂及副产物进行高效分离，提高了资源的回收率，降低了三废处理成本。公司锂电池回收项目工艺处于国内领先水平。锂电池回收项目主要产品有电池级碳酸锂、氢氧化锂、三元前驱体材料，这三种主要产品均为江西省重点新产品，经省科技厅组织的相关专家鉴定，其工艺水平达国内领先水平。项目核心技术获授权2项国家发明专利：（1）一种以氢氧化镍钴锰为原料制备硫酸镍溶液除钴锰的方法（ZL201310552644.7）；（2）一种三元正极材料前驱体的制备方法（ZL201310485720.7）。公司的市场定位为整体解决方案供应商，不断加强与客户的合作关系。2018-2019年，公司与韩国LG化学、特斯拉、德国宝马签署合作协议。2019年4月，公司与德国大众签署合作协议，约定未来十年将向德国大众及其供应商供应锂化工产品，且将在电池回收和固态电池等议题上进行合作。2021年7-8月，赣锋锂电先后与东风汽车、巴特瑞、晶科能源等企业签署合作协议，合作范围涵盖汽车动力电池及废旧锂电池综合回收利用等领域。公司将进一步改进锂的提取方法以及高纯度锂加工技术，包括：开发及生产固态锂电池的固体电解质及负极材料、锂电池的二次利用及回收等。公司全资子公司赣锋循环在废旧锂电池再生利用领域的产能持续扩张。赣锋循环2019年建成投产年处理34000吨废旧锂电池综合回收项目；2020年启动二期年产12000吨三元前驱体扩建项目，该项目预计2022年中下旬达产；2021年11月启动三期10万吨退役锂电池综合回收项目，预计2023年建成投产。目前赣锋循环已具备2万吨/年磷酸铁锂电池处理能力，预计三期项目建成后，公司将具备5-7万吨/年磷酸铁锂电池的处理能力。公司实验室已掌握磷酸铁锂全元素回收技术，目前正在设计建设3000吨/年高品质无水磷酸铁中试线，预计2022年上半年建成投产。浙富控股：深耕环保领域，积极布局动力电池回收业务公司是一家实现了前后端一体化全产业链布局的大型环保集团。公司提供危险废物无害化处理及再生资源回收利用服务，拥有危险废物“收集-贮存-无害化处理-资源深加工”前后端一体化的全产业链技术和设施，即通过物理、化学等手段对上游产废企业产生的危险废物及其他固废进行无害化处理，富集和回收铜、金、银、钯、锡、镍、铅、锌、锑等各类金属资源。目前公司正在积极布局动力电池回收拆解后产生的废液、废渣处置领域。公司具备从工业废料中提取并生产出动力汽车锂电池材料级别的精制硫酸镍工艺，已为锂电材料企业少量供货。目前公司正在积极布局动力蓄电池回收拆解单位产生的废液、废渣等危险废物的处置市场。公司已经通过环评批复的与汽车锂电池材料级别相关的产能规划包括：1.5万吨精制硫酸镍（Ni≥22.0%）、1.5万吨精制硫酸钴（Co≥20.5%）和790吨碳酸锂（Li2CO3≥98.5%）。超越科技：

固废回收领域出发，进军电池回收领域公司从废物处理切入锂电池回收领域。公司2021年9月发布公告，计划建设每年循环利用6万吨废旧锂离子电池及极片废料资源的项目。项目采用以湿法回收技术，包括三条生产线：拆解制粉生产线、酸溶除杂生产线和正极原料生产线。该项目预计总投资为4亿元，目前公司于2022年2月份通过竞拍取得项目建设用地，计划于2023年7月一期竣工，一期产能可达3-4万吨，二期则于2024年8月建设完成。金圆股份：

从建材回收领域切入，优先建立回收网络公司积极与锂电池回收企业开展战略合作，重点布局收集网点。进入2022年以来，公司已与恒达矿业、盛大奇立企业建立战略合作关系，包括锂资源布局和电池回收。恒达矿业是由川恒化工和欣旺达共同成立的合资企业，主营业务为磷矿、锂矿等矿产资源的投资和开发、应用；盛大奇立主营业务为废旧锂电池回收，在开发废旧锂电池回收网络上有丰富的资源优势和开发经验。公司与合作伙伴达成的协议包括了锂电池回收的研究以及区域中心站的建立。光华科技：

深化整车厂、电池厂的合作，率先布局磷酸铁锂电池回收公司通过与整车厂、电池厂合作的形式拓宽回收渠道。公司自2017年开始开展电池回收业务以来，不断与整车厂、电池厂、以及换电运营商开展密切合作，包括共同建立动力电池回收网络、开展电池梯次利用等，通过合作或建立合资企业的形式拓宽电池回收渠道、扩大电池回收产能。公司将继续围绕打造新能源全生命周期价值链，构建废旧电池回收网络体系，形成动力电池循环利用的完整闭环。公司积极扩建磷酸铁锂电池回收产能。公司拥有三元电池回收年产能1.5万吨，在2021年12月公布高性能锂电池材料项目，计划总投资为12.4亿元，项目建设周期为18个月。该项目计划建设年产5万吨磷酸铁和1.15万吨碳酸锂的综合回收生产线，公司采用湿法工艺，利用低酸浸出提锂。电池回收业务呈现倍数式增长。2019-2020年公司电池回收业务营业收入分别为296.9/6616.