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深度报告丨锂动力电池回收及梯次利用

2019-08-01 10:01来源:招商研究关键词:动力电池回收梯次利用储能收藏点赞

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本篇报告在国内外对比动力电池与梯次利用体系、规模的同时,回顾近年我国政府、地方针对动力电池回收与梯次利用所出台政策,同时根据动力电池服役年限,测算动力电池回收市场空间逾百亿规模,相关企业有望迎来高速增长黄金期。

摘要

动力锂电池回收政策出台提速,积极引导和规范动力电池回收行业发展。2018年,工信部联合其他各部委共颁布了4项动力电池回收相关政策,发改委和全国汽车标准化技术委员会则分别发布了《汽车产业投资管理规定(征求意见稿)》以及《车用动力电池回收利用材料回收要求》征求意见,加快推进动力电池回收体系发展。与全国政策相比,各个地方落地的方案更细化,在发布城市上,集中在京津冀、长三角与珠三角地区,基本与新能源汽车高速发展的地区相吻合。

动力电池报废高峰期将至,未来预计退役电池主体以磷酸铁锂为主,三元电池为辅。我国新能源汽车自2014年进入爆发增长阶段,按照动力电池4~6年使用寿命测算,2014年产动力电池在去年开始批量进入报废期,预计到2020年,我国将产生约24万吨的退役锂离子电池,2022年将产生53万吨退役锂离子电池。从目前潜在退役电池结构来看,到2022年前磷酸铁锂电池都将是退役电池的主力,预计2023年开始,三元动力电池将超过磷酸铁锂电池,成为再生利用的主要对象。

动力电池回收体系建设具备经济与环保的双重意义。动力电池的回收主要分为梯次利用和拆解回收两个循环过程,且动力电池的回收循环从梯次利用开始。梯次利用的电池多为磷酸铁锂电池,三元电池由于富含丰富的有价金属,通常直接拆解回收。梯次电池相比铅酸电池在循环寿命、能量密度、高温性能等方面具备一定优势。三元材料电池中锂的平均含量显著高于我国开发利用的锂矿,同时镍和钴都是价值较高的有色金属,拆解回收具有较高经济价值。此外,废旧动力电池中的重金属会对生态环境造成很大的危害,如果对废旧动力电池仅采用填埋、焚烧等普通垃圾处理方式,环境污染不可避免。

动力电池回收市场两年内将迎百亿市场空间。将回收市场分为梯次利用市场和拆解回收市场,我们推算出2020年退役动力锂电池达到26.69GWh,其中三元电池6.38Wh,磷酸铁锂电池20.31GWh,共计23.78万吨,对应131亿市场空间。2022年退役动力锂电池达到52.29GWh,其中三元电池30.72Wh,磷酸铁锂电池21.57GWh,共计38.54万吨,对应184亿市场空间。2025年退役动力锂电池达到134.49GWh,其中三元电池100.53GWh,磷酸铁锂电池33.96GWh,共计80.36万吨,对应354亿市场空间。

海外动力回收体系更为完善且各具优势。由于欧、美、日本等发达国家此前在铅酸电池、消费锂电池等的回收起步较早,建立的回收体系取得了良好效果,形成了由动力电池生产企业承担电池回收主要责任的生产者责任衍生机制,配套政策体系相对完善。在电池企业承担主要责任的机制下,回收渠道的构建方式主要有三种:一是电池制造商借助销售渠道搭建“逆向物流”回收渠道;二是通过共建行业协会、联盟来建立回收渠道;三是特定的第三方回收公司自建回收渠道。其中,欧盟和美国均主要通过行业协会或联盟来搭建电池回收渠道。日本则主要由电池企业通过“逆向物流”构建回收渠道。

国内电池产业链企业未雨绸缪,开始向下延伸布局,未来上下游的合作将持续加强。考虑到动力电池生命周期,目前国内锂动力电池的直接报废体量还未到爆发期,废电池来源仍以电池厂的生产废料及电子消费类锂电池为主。从布局主体上看,资源、材料、电池新能源汽车等产业链上下游企业均在积极开展再生利用布局,第三方的资源回收企业也有涉入。随着动力电池报废高潮的临近,各企业投资建厂及资本收购等动作逐渐密集。由于动力电池回收责任机制,和电池回收利用的系统性复杂性,产业链上下游的战略联盟与合作是未来的必然趋势。

    一、动力锂电池梯次利用及回收政策持续加码,引导和规范动力电池回收行业发展

1、政策体系配套逐步完善

2009年以来国家先后出台各项政策,倡导建立动力电池回收利用体系。为防止走“先乱后治”的老路,2016年后相关政策的制定频率更是显著加快。政策密集出台正在加快2020年以前电池回收实现商业化。目前政策体系已初步成型,对锂电池的回收再利用起到了巨大的推动和规范作用。


2009年6月,工信部出台《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》首次对新能源汽车企业提出了电池回收的要求,将其作为行业的准入条件,开启了动力电池回收产业的发展序幕。2015年3月,工信部发布《汽车动力蓄电池行业规范条件》,鼓励回收企业应会同整车企业研究制定回收再利用方案。2018年2月,工信部等七部委联合印发《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》。作为2016年12月《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)的落地文件,办法强调汽车生产企业承担动力蓄电池回收的主体责任、全生命周期管理机制的建立和梯次利用后再生利用原则。

2018年7月,工信部等七部委发布《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》,确定京津冀地区、山西省、上海市、江苏省等地区,及中国铁塔股份有限公司为试点地区和企业,开展动力电池回收试点工作,这标志着我国动力电池回收进入大规模实施阶段。

目前国内的动力政策体系规范呈现如下特点:1.回收利用责任机制:强调生产者责任延伸制度,将生产者环境责任延伸到包含设计、流通、回收、废物处置等的全生命周期;2.回收网建设:车企负责建立回收网点;鼓励产业链上下游共建、共用回收网络;以动力蓄电池编码标准和溯源信息系统为基础,构建全生命周期管理机制;3.电池综合利用方式:遵循先梯级利用后再生利用的总体原则;4.回收利用行业管理:通过技术政策、行业标准引导行业规范化发展,逐步提高行业准入标准;5.政府推动扶持:重点围绕京津冀、长珠三角等集聚区域试点;“重点扶持领跑者企业”,支持行业共性技术研发。

2、各大城市积极推出地方性政策

在试点先行,规范化+激励的政策下,各大重点城市纷纷根据本地新能源汽车行业和动力电池发展现状,补充或推出相关地方性政策法规,推动新能源汽车动力电池的回收规划化。目前与全国政策相比,各个地方制定的方案更为细致,其中,2018年深圳率先印发建立电池监管回收体系方案,提出了完善动力电池回收押金机制,目标为到2020年实现对所有纳入补贴范围的新能源汽车动力电池的全生命周期监管,建立起完善的动力电池监管回收体系。2019年1月,深圳发布《深圳市2018年新能源汽车推广应用财政支持政策》,其中动力电池回收补贴首次出现在地方补贴政策中,深圳也成为国内首个设立动力电池回收补贴的城市。

根据工信部等七部门印发的《新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案》,决定在京津冀、长三角、珠三角、中部区域等选择部分地区开展构建回收利用体系、探索多样化商业模式、推动先进技术创新与应用、建立完善政策激励机制等四方面的试点工作,试点地区基本与新能源汽车高速发展的地区相吻合。从推出动力电池相关的地方政策城市来看,主要集中在京津冀、长三角与珠三角的一线及新一线城市,暂未有二三线城市出相关动力电池回收政策。

二、动力电池报废风雨欲来,迎百亿市场规模

1、政策助力新能源汽车产销高增长,动力电池报废高峰期将至

国家对新能源电动汽车极为重视,不断完善政策体系促进行业良性发展。当下能源危机和环境问题已成为世界挑战,发展新型环保能源、改革新能源消耗方式也是中国面临的重大课题,发展新能源汽车为大势所趋。2017年4月三部联合印发的《汽车产业中长期发展规划》就将新能源汽车研发和推广应用被列为重点工程,且规划到2020年新能源汽车产销要达到200万辆,为完成这一目标,2018~2020年新能源汽车销量预计将维持37%以上增速(其中2018年新能源汽车销量已实现62%的增长);规划还提出到2025年新能源汽车占汽车产销20%以上,届时新能源汽车年销量有望超过600万量。

目前相关政策总体呈现出以下特点:1.强调新能源汽车的规模应用;2.强调降低补贴与提高门槛;3.强调纯电驱动技术研究;4.不断完善和提高生产与产品准入标准;5.放开相关汽车项目国内投资与外商投资限制;6.健全长效管理机制和配套基础设施。

其中降低补贴对于行业良性竞争与健康发展有重要作用。从2009年的“十城千辆”工程算起至今,购置补贴已经进入第十个年头。在补贴初期,补贴政策对扶持新能源车企有显著的效果。但如今为了避免发展过热、“骗补”等种种问题,2016年12月29日财政部等四部委联合发布了《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,调整完善补贴制度,降低补贴,提升补贴门槛。这对于提升行业效益,推动行业转型,促进技术创新,实现良性竞争将有显著成效,有望通过市场化而非行政化的手段,去引导行业继续平稳向上发展。

在政策驱动下,中国新能源汽车行业迅速发展。中国汽车工业协会数据显示,2017年全年新能源汽车生产79.4万辆,销售77.7万辆,比上年同期增长53.6%和53.3%,连续三年位居世界第一;累计保有量约180万辆,占全球市场保有量的50%以上。2018年全年新能源汽车生产125.75万辆,销售124.7万辆,比上年同期增长60.9%和62%。整体产业发展态势正朝着《节能与新能源产业发展规划(2012-2020年)》中“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”的目标迈进。

伴随电动汽车的快速增长,动力电池产业的享受了几年高度繁荣的发展期,未来将呈现“量”与“质”共同发展。根据GGII的统计数据显示,2018年中国动力电池产量65GWh,同比增长46%;产值820亿元,同比增长13%,从企业数量和总体配套量方面,中国动力电池产业规模居全球第一。伴随着行业高速发展与产业资本的涌入,电池行业本身也开始快速迭代,拥有高比能量、高比功率、安全性强等一系列优点的电池不断推出市场。

电池成本占整车比例较高导致电动汽车售价居高不下,2020年电池成本有望降低近四成,或使电动汽车与传统燃油车价格相抗衡。目前市面上常见的新能源汽车,尤其是纯电动汽车,电池组成本占据整车售价的40%左右,其中动力电池成本占到总三电(电池、电机、电控)成本的76%,电池结构中,在电芯中富含镍钴锰等金属元素的正极材料又是最昂贵的,约占45%左右。较高的电池成本导致电动汽车价格居高不下。在各种补贴催动下,我国新能源汽车保有量已经超过200万辆,随着补贴政策逐步收紧,低价、续航里程极低的电动车型已经淘汰。工信部在《汽车产业中长期发展规划》中提出,“到2020年,新能源汽车动力电池系统比能量力争达到260wh/kg、成本降至1元/瓦时以下。”这与当前的1.5元/Wh电池成本相比,降幅明显。这个数据意味着在剥离补贴后,电动汽车在三五年后有望与传统燃油车在价格上相抗衡。实际上,随着技术进步及电池生产规模化,从2010年至2017年,我国动力电池成本就下降了79%。未来五年以纯电动汽车为主的新能源车会经历两个成本大幅下降的阶段:在2018-2019年,因为竞争加剧,产能过剩,续航里程在300km的A级车补贴后的价格将可能下探到10万元及以下;第二阶段则是2020年-2021年,新能源车补贴退出,同时新能源汽车产业形成规模化效应,续航里程在300km的A级车补贴后的价格将可能下探到8万元左右。规模化效应的逐步出现,将拉低新能源汽车购置成本与后期电池维护成本,有利于行业快速发展。

车用动力电池的使用特性导致寿命较短。动力电池需要频繁的充电放电,极大程度影响了电池的容量,而一般动力电池容量衰减到初始容量的80%以下,便达到设计的有效使用寿命,需要进行替换。电动乘用车电池的有效寿命在4-6年,而电动商用车由于日行驶里程长,充放电频率更高,有效寿命仅3年左右。

新能源汽车的飞速发展意味着废旧锂电池将随之大量出现,报废高峰期即将到来。我国新能源汽车自2014年进入爆发增长阶段,按照乘用车电池4~6年使用寿命测算,2014年产乘用车用动力电池在去年开始批量进入报废期;商用车数量较少,但商用车搭载电池容量更高,因此其报废量也将可观。到2020年我国将产生约26万吨的退役锂离子电池,2025年将产生80万吨的退役锂离子电池(134.39GWh)。

原标题:锂动力电池回收及梯次利用深度报告:风起于青萍之末 浪成于微澜之间
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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