锂电回收行业研究经济性凸显，渠道工艺助力企业突围

　　（报告出品方/作者：华安证券，陈晓，牛义杰）核心观点：
　　1、动力电池回收具备环保利好及经济优势，是当前锂电产业链最值得期待的新环节。经济可行：金属价格高位触发锂电回收价值，回收本质上等同于资源； 环境刚需：废弃锂电池含多种危险废弃物，安全回收势在必行； 政策护航：国家层面近年发布多项锂电回收政策，助力市场健康发展。
　　2、锂电回收市场规模近1700亿，碳酸锂10万元/吨以上铁锂回收仍具备经济性。锂电回收市场规模：我们预计2030年退役电池量将达437 GWh，可回收碳酸锂23万吨，磷酸铁39万吨，硫酸镍 346万吨，硫酸钴27万吨；给予金属盐远期价格分别为：碳酸锂20万元/吨、磷酸铁1万元/吨、硫酸镍3万元/吨、 硫酸钴6万元/吨，最终测算2030年回收市场价值达1695亿元。 三元/铁锂回收经济性测算：由于三元与铁锂的回收金属和采购成本定价模式不同，我们分别搭建三元和铁锂的正极 片/黑粉的回收模型（成本端、收入端、盈利端）来进行测算，根据敏感性分析，当碳酸锂价格在10万元/吨以上， 铁锂回收仍具有经济性。
　　3、渠道布局+工艺进步可助力回收企业突围。渠道布局：目前国内的锂电回收市场存在诸多问题，可参考海外回收模式助力行业健康发展，回收企业可通过整合 行业上下游资源，形成动力电池＂生产-销售-使用-回收-再生产＂的流转闭环。 工艺迭代：湿法工艺优势明显，国内工业化广泛应用，未来如果想在回收工艺方面胜出，应优先考虑在湿法回收领 域精进，同时用干法或生物回收的方法作为补充，采取联合工艺的方式。一、锂电回收：最值得期待的锂电产业链环节
　　1.1、新能源汽车销量爆发增长，回收市场蓄势待发
　　自2013年消费者购车补贴政策正式启动，新能源汽车迎来爆发增长。2022年，我国新能源汽车销量达到 688.4 万辆，同比增长 96.9%，市场渗透率达到25.6%。下游高增的需求带动动力电池装机量迅速攀升，按照早期动力电池平均5-6年的报废周期，目 前正迎来动力电池的退役热潮。此外，动力电池回收具备环保利好及经济优势，是当前锂电产业链最值得期待的新环节，锂电 回收市场蓄势待发。
　　1.2、经济角度：金属资源短缺，退役电池将成为优质城市矿山
　　锂资源短缺：截至2020年底，中国锂矿储量在全球占比为6.31%，其中83%以上是盐湖锂矿，主要分布在青藏高原地区 ，由于自然环境条件恶劣，开采难度大，便于开采的锂矿资源全球占比只有1%左右，十分依赖海外进口锂资源。钴资源短缺：目前全球钴资源基本形成了以＂非洲采矿＂为基点，以＂中国冶炼＂为主导，以＂中、欧、美、日、韩消费 ＂为归宿的产供销格局；中国稳居钴消费量第一，对外依存度超 95%；中国钴矿储量在全球占比1.95%，其中刚果（金） 全球占比44.46%，排世界第一位。刚果（金）地处非洲，政局动荡，因此中国从其进口钴矿有严重的不确定性。
　　镍资源短缺：中国镍矿储量在全球占比4.39%，行业CR3为54.18%，集中度较高。目前中国一半以上镍矿资源已经得到 开发，但采用的深井开采技术，导致采矿场地压显现，围岩变形，诱发地质灾害，其环保问题不容小觑。
　　2021年下游新能源汽车快速放量，导致上游原材料高度紧缺，截止2023年3月30日，碳酸锂均价为27万元/吨，氢氧化 锂均价为35万元/吨，虽不及2022年11月近60万元/吨价格，但仍相较2021年年初涨幅接近5倍，电解钴均价为30万元/ 吨，较2021年年初上涨20%，电解镍均价为18万元/吨，上涨幅度为60%。一方面，处在高位的金属价格加剧电池企业的 成本压力，另一方面，金属高价则提升了动力电池回收的业绩弹性。
　　废旧动力电池金属含量丰富，是优质的城市矿山资源。上游金属资源供给难以匹配下游高增的需求，导致价格一路高企，在锂、 钴、镍等金属短缺的情况下，动力电池回收将提供新的供应渠道。以三元系材料为例，每回收100g三元动力电池，可以回收12g 镍、5g钴、1.2g锂、7g锰，而其他类型的动力电池也可回收数量不等的镍、钴、锂、锰等金属，废旧电池有色金属的含量远高 于原生矿，因此废旧动力电池的回收价值巨大。
　　1.3、环保趋势：预防污染势在必行
　　磷酸铁锂电池中含有的六氟磷酸锂、有机碳酸酯 等化学物质都已列入我国危险废弃物名录。其中 六氟磷酸锂具有强烈的腐蚀性，产生的有毒气体 氟化氢，人体在吸入后，会强烈刺激上呼吸道。 另外有机溶剂会对大气、水体、土壤造成严重污 染；铜等重金属最终也会通过生物链传递危害人 类健康；而磷元素一旦进入湖泊等水体，极易造 成水体富营养化，危害生存环境。 三元锂电池对环境的危害大于磷酸铁锂电池。其 电极材料中包含有镍、钴、锰、氟等物质，如果 这些物质得不到科学处置，会对土壤、水体造成 长达50年的污染，而负极材料中包含的碳和石墨 也会对空气造成粉尘污染。二、锂电回收市场规模及经济性测算
　　2.1、2030年锂电回收市场近1700亿
　　目前国内动力电池回收主要有三个来源：正极制造环节废片、电池制造环节废料、退役动力电池回收。 测算思路：依据三元电池向高镍化转型的趋势，其高镍化类型的三元电池占比逐步增高，给予三元各类型不同 占比，因此我们得到2022-2030年三元电池分类型装机量（GWh），预估2030年三元装机量将达到521GWh ；依据铁锂电池在动力领域及储能领域未来有放量的趋势，预估2030年铁锂装机量将达到794 GWh。
　　我们假设三元动力电池报废时间为5年，磷酸铁锂由于更适合梯次利用，因此我们按照磷酸铁锂7年报废进行测算， 根据我们的测算，预计2030年退役电池量将达437 GWh；我们按照碳酸锂、硫酸镍、硫酸钴回收率分别为90%、 98%、98%来进行测算，掌握核心技术的公司可1:1回收磷酸铁，因此我们预计2030年可回收碳酸锂23万吨，磷酸 铁39万吨，硫酸镍346万吨，硫酸钴27万吨。根据上游材料产能释放的预期，我们认为中长期看碳酸锂、磷酸铁、硫酸镍、硫酸钴市场价格有回落的趋势，因此我 们给予金属盐远期价格分别为：碳酸锂20万元/吨、磷酸铁1万元/吨、硫酸镍3万元/吨、硫酸钴6万元/吨。我们测算 2030年回收市场价值达1695亿元。
　　2.2、铁锂回收经济性测算
　　自2021年以来，随着碳酸锂价格提升，磷酸铁锂电池 回收盈利性凸显，我们搭建铁锂正极片/黑粉回收模型（ 成本端、收入端、盈利端）来进行经济性测算。原材料成本：主要由碳酸锂市场价格折价来进行定价， 假设碳酸锂价格为20万元/吨，折扣系数为60%。制造成本：碳酸锂单位制造成本为5万元/吨，掌握核心 技术的回收企业可1：1回收磷酸铁，单位制造成本为0.6 万元/吨。收入端：单吨铁锂正极片/黑粉碳酸锂含量为0.2吨，可 回收1吨磷酸铁，其中碳酸锂回收率为90%。盈利端：基于以上假设，在碳酸锂20万元/吨，折价率 60%的情况下，单吨铁锂正极片/黑粉回收的毛利为0.4万 元，单吨碳酸锂对应的毛利为2.22万元。
　　根据敏感性分析，当折扣率为60%的时候，碳酸锂价格每增加5万元/吨，回收铁锂正极片/黑粉毛利增加 0.3万元/吨，回收碳酸锂毛利增加1.7万元/吨。当碳酸锂价格在10万元/吨以上，铁锂回收仍将具有经济性 。
　　2.3、三元回收经济性测算
　　过去三元电池回收主要是以钴、镍金属含量，乘以金属价 格及一定的折扣系数，并未考虑碳酸锂回收价值，自2021 年以来碳酸锂价格飙涨，因此市场在采用之前的定价模式时 ，折价率超过了100%。原材料成本：我们主要考虑钴镍价格及折扣率，我们假设 钴、镍价格分别为40万元/金属吨，20万元/吨，折扣率为 130%。制造成本：碳酸锂单位制造成本5万元/吨，钴镍锰制造成 本4万元/吨。收入端：我们价格碳酸锂回收率90%，硫酸钴、硫酸镍回 收率为98%。碳酸锂价格20万元/吨，硫酸钴价格为6万元/ 吨，硫酸镍价格为3万元/吨。盈利端：基于以上假设，单吨三元正极片/黑粉回收毛利 为0.79万元/吨，回收单吨碳酸锂对应毛利为4.87万元/吨。三、渠道布局+工艺进步可助力回收企业突围
　　3.1、回收市场现状：白名单企业稀缺，多为梯次利用
　　白名单企业稀缺，多为梯次利用。截至目前，工信部累计公布三批废旧动力电池回收企业白名单，共计47家，表明真正 通过国家认证的企业数量较少，参与方主要可以分为五类，整车企业、电池企业、材料企业、金属资源企业以及第三方 企业。由于磷酸铁锂电池适合先梯次后再生利用，三元电池适合再生利用，未来不排除电池回收企业间联合回收行为。
　　新能源汽车政策向导，锂电回收企业数量激增。截至2022年4月5日的数据，注册＂电池回收＂的企业有22522家（排除停业 等异常情况的企业），其中企业数量前十的省份依次为：广东、江苏、山东、河南、安徽、广西、浙江、四川、陕西、湖北， 它们的整体占比为66.4%，接近2/3，集中度高，且其中有8个省份的城市有出现在2009年开始推行的＂十城千辆＂工程名单 中，国家政策对于新能源车的推广起到重大宣导作用的同时，促成了锂电回收企业的兴起与壮大。
　　我国退役动力电池回收状况面临较大问题。回收网络体系不完善：按照产品全生命周期原则， 动力电池回收利用涉 及动力电池生产商、电动汽车生产商、电池租赁公司、消费者、行业回 收联盟、第三方回收组织等多个责任主体。主体之间职责不清，回收网 络有待梳理和完善。 安全环保隐患突出：与消费类锂离子电池相比，车用动力电池具有体积 大、电压高、污染因素多等特点，退役后的动力电池在回收过程存在触 电和燃爆危险， 应当由专业人员进行绝缘处理和包装暂存， 再通过回 收网络体系流入回收利用市场。
　　缺乏长效监管，劣币驱逐良币：市场存在大量作坊式回收拆解企业，将 退役后的动力电池经过简单的拆解、重组，就销售到应用市场，或暴力 提炼电池中的有价金属元素以谋取利益。利用其自身成本优势大量高价 回收退役废旧动力电池，导致大量电池流入到作坊式企业，而正规回收 企业则很难回收到电池。
　　3.2、借鉴：参考海外回收体系完善渠道布局
　　回收渠道是电池回收的关键。电池回收渠道涵盖整车厂、电池厂、汽车拆解企业动力电池生产商、梯次利用贸易商等，如何建立稳定的回收渠道至关重要。电动汽车生产商和电池租赁公司是动力电池销售流程中的主体企业，从欧美发达国家的电池回收经验可以看出，在建立废旧电池的回收体系时，动力电池生产商承担电池回收的主要责任，在回收动力电池的过程中，电动汽车生产商和电池租赁公司要配合动力电池生产商的回收活动。消费者可以将废旧动力电池交回电动汽车或电池租赁公司的经销服务网络，由其在收集后运回动力电池生产商。
　　动力电池生产商回收模式：动力电池生产商利用电动汽车生产商的销售网络，以逆向物流的方式回收废旧电池。消 费者将报废的电池交回附近的电动汽车销售服务网点，依据电池生产商和电动汽车生产商的合作协议，电动汽车生产 商以协议价格转运给电池生产企业，由其进行专业化的回收处理，电池生产商可以继续利用回收的金属材料。行业联盟回收模式：由行业内的动力电池生产商、电动汽车生产商或电池租赁公司组成，并共同出资设立专门回收 组织，负责动力电池的回收。可建立专业的电池回收处理中心，负责对其回收的废旧动力电池进行回收再利用。第三方回收模式：动力电池生产商，把回收业务委托给第三方企业进行经营，只需向其缴纳一定的服务费用即可。
　　政策鼓励商业模式创新，催生＂废料换原料＂：在工信部＂推动 工业绿色低碳循环发展＂新闻发布会上，提出＂遴选推广一批动力 电池回收利用成熟经验和典型项目，鼓励商业模式创新，强化产业 链上下游对接，引导各方高质量推进回收体系建设＂。产业链上下 游联手，催生出了＂废料换原料＂的新型商业模式，即回收企业以 协议方式定向收取电池厂、材料厂生产过程中的废料，在提取其中 的镍、钴、锂等金属后，生产出电池级镍、钴硫酸盐及锂盐，再返 还给电池厂、材料厂。
　　回收企业积极布局，提前锁定上游资源：格林美与容百科技、亿 纬锂能、孚能科技等上下游企业签署＂定向循环利用＂战略合作协 议。电池厂商将废电池及电池废料交给公司，格林美进行回收处理 后，产出三元前驱体或正极材料作为原料交给电池厂，提前锁定上 游资源。宝马与华友循环进行战略合作，首次实现国产电动车动力 电池原材料闭环回收，并将分解后的原材料如镍、钴、锂等，提供 给宝马的电池供应商，用于生产全新动力电池，实现动力电池原材 料的闭环管理。
　　3.3、回收工艺：湿法优势明显，为目前主流
　　目前，动力锂电池的回收工艺按照过程划分可以分为预处理、 二次处理和深度处理三个过程。 因为废旧电池在回收的过程之中仍然存有部分电量，所以要对 其进行预处理，主要是进行深度放电、破碎和物理分选；二次 处理是为了是正负极活性材料与基地发生分离，主要通过热处 理法，有机溶剂溶解法，碱液溶解法以及电解法来实现。深度 处理是处理过程的关键,主要包括浸出和分离提纯两个过程,对 有价值的金属材料进行提取。
　　干法回收，其主要是指不通过溶液等介质，主要通过物理分选 和高温热处理实现金属的回收；湿法回收，处理经预处理后所 得的电极活性等材料，利用合适的化学试剂对材料中的有价金 属进行浸出浸取，然后再进行分离，产出高品位的有价金属所 对应的盐或氧化物等；生物回收，指利用微生物菌类的代谢过 程来实现的。湿法工艺是目前回收废旧锂电池较为成熟的技术, 也是工业化应用最多的回收方式。报告节选：
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