2023年环保行业报告：动力电池需求高增，锂电回收前景广阔

用户飞天狐

报告出品/作者：国盛证券、杨心成、沈佳纯
以下为报告原文节选

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1、锂离子电池应用广泛，碳中和下动力电池需求持续高增
锂离子电池需求广泛，目前主要运用在3C消费电子、交通动力及储能领域。根据工信部赛迪研究院《2021中国锂电产业发展指数白皮书》，2021年，全球锂离子电池市场规模达到545GWh，其中，中国锂离子电池市场规模约324GWh，约占全球市场的59.4%，而中国锂电企业销量（含出口与国外分公司）合计达382GWh，中国企业在全球市场的占有率达到70%。




1.1交通动力领域为锂电池最大应用领域
➢具体应用形式：动力电池主要应用于动力领域，服务的市场包括新能源汽车、电动叉车等工程器械、电动船舶等领域。
➢需求状况：我国新能源汽车行业在“双碳”政策的引导下已经进入规模化快速发展的阶段，并引领着全球新能源汽车销量持续上升。根据《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》，到2025年，新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右（2022年Q3数据显示新能源销量渗透率已达23%）。新能源汽车的爆发式增长将继续推动动力电池装机量的增长。




➢适用电池类型：目前，动力电池的类型主要分为锂离子电池、镍氢电池、燃料电池等。根据《中国锂电产业发展指数白皮书》，动力领域对能量密度、充电倍率、寿命、一致性等性能需求都较高，在系统能量密度达到160kw/kg后，需求出现分化，寿命需求至少在2000次以上。锂离子电池由于工作电压高、比能量大、体积小、质量轻、循环寿命长、技术相对成熟等综合性优点，成为现阶段新能源动力电池的主流。
主流锂离子动力电池又可以进一步分为磷酸铁锂与三元锂电池。三元锂电池充分结合镍钴锰（铝）三种元素特性，在能量密度上具备明显优势，但是其原材料成本较高，主要匹配乘用车；磷酸铁锂电池安全性较高，且成本相较于三元锂电池更低，但是磷酸铁锂电池能量密度提升空间有限，存在能量密度瓶颈。在补贴政策效用和技术进步等多因素驱动下，三元动力电池和越磷酸铁锂电池装机量呈现交替上升趋势。






作为新能源汽车核心部件，磷酸铁锂电池和三元电池此前处于长期竞争关系。2016-2019年，由于国内新能源汽车补贴向高续航里程、高能量密度方面倾斜等因素，三元电池占比快速提升，并超过磷酸铁锂电池装机量占比。但单纯依靠补贴来引导市场增加续航里程也为电池安全埋下了安全隐患，新能源汽车企业为了拿到最高补贴，盲目增加电池数量、提高能量密度，忽视了电池安全问题，新能源汽车自燃事件时有出现，也导致了公众对新能源汽车持怀疑态度。
2019年补贴逐渐退出，“国补”几乎减半，“地补”全面取消，2020年4月，四部委联合发布了《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，明确原则上2020-2022年补贴标准分别在上一年基础上退坡10%、20%、30%，到2022年12月31日后上牌的新能源汽车，将不再给予国家补贴。车企对于电动汽车降低成本、提高安全稳定性的要求越来越高，磷酸铁锂电池生产企业加大研发力度，推出了一批新产品，在性能上取得突破。但相对而言，三元电池的技术迭代缺乏新产品，磷酸铁锂电池取得阶段性优势。
未来动力电池主流技术路线仍存在变数。主打性价比的磷酸铁锂经不起长期的价格上涨。如果碳酸锂的涨价趋势长期延续，则会使磷酸铁锂的成本优势逐步消失，而4680三元电池的推出和高镍无钴化的进程将有望给三元锂电池带来逆转机会。




1.2消费领域应用起步较早，储能应用前景广阔
消费领域应用起步早、增长稳定
➢具体应用形式：消费类锂离子电池在锂离子电池行业中起步较早，且占有重要地位。消费类锂电池广泛应用于手机电脑等3C数码产品，此外，还涵盖智能表计、智能安防、智能交通、物联网、智能穿戴、电动工具等领域。目前，电脑和手机电池占据一半市场份额，但新兴消费类电子产品电池出货量占比呈上升趋势。
➢需求状况：随着传统产品的迭代以及新兴产品的不断涌现，消费电子市场保持稳步增长态势。根据GGII预计，到2023年全球消费类锂离子电池出货量将达到95GWh；中国消费类锂离子电池出货量将由2018年的31.4GWh提升至2023年的51.5GWh，增长率为64%。
➢适用电池类型：根据《中国锂电产业发展指数白皮书》，近年来快充与长续航成为消费电池的创新趋势之一，对电池的体积能量密度和充放电倍率需求提高，但消费领域对成本、一致性等性能的敏感度较低，寿命达800次即可。




C主要还是以钴酸锂为主，高镍三元市场份额将逐步提升，此外，富锂锰基电池有望在“十四五”期间率先在3C领域开展小规模试用。电动自行车领域，以锰酸锂为主的锂电池将替代铅酸成为主流技术，磷酸铁锂材料价格回归正常后也可以加速在电动自行车与电动工具领域的应用。
储能领域应用前景广阔
➢具体应用形式：储能电池利用电能和化学能之间的转换实现电能的存储和输出，是支持能源互联网的重要能源系统。
➢需求状况：随着能源结构低碳化转型背景下风力、水力、太阳能等间歇性新能源加速发电并网，具有电力调度功能的储能系统需求将大幅增长。主流储能系统包括以抽水蓄能为代表的物理储能与以电池储能为代表的电化学储能，目前，抽水蓄能因成本低、寿命长、技术成熟而受到广泛应用，但受地理环境制约、投资高、建设周期长等因素影响发展渐缓；而电化学储能系统受地理条件影响较小，建设周期短，可灵活运用于电力系统各环节及其他各类场景中，逐渐成为储能新增装机的主流。未来随着锂电池产业规模效应进一步显现，成本仍有较大下降空间，发展前景广阔。







➢适用电池类型：
储能电池主要分为铅酸电池、钠硫电池、液流电池、锂离子电池等，其中，锂离子电池储能系统由于其比功率和比能量高、自放电小、污染小和不断下降的成本等显著优点在全球电力市场中占据绝对主导地位。根据《中国锂电产业发展指数白皮书》，储能领域对成本的敏感性较高，同时对电池产品一致性与寿命要求也较高，但对能量密度敏感性较低，寿命需求至少在5000次以上，短期以磷酸铁锂电池为主，未来有可能采用部分钠离子电池作补充。




1.3产品结构加快调整，动力电池成最大增长引擎
近年来，全球锂离子电池产品结构加快调整。随着新能源汽车市场高速增长，动力电池占比显著提升，2021年全球动力电池产品占比达到66%，同比提高了12个百分点；中国增速更明显，2021年动力电池产品占比达到68%，同比提高了15个百分点。此外，随着锂离子电池在储能电站、5G基站等领域快速渗透，储能用锂离子电池市场占比不断提升，2021年全球储能电池占比达到了12%，中国储能电池占比达到10%；而消费电子产品保持稳步增长，其中便携式全球便携式电脑较快增长但手机稳中有降，2021年全球与中国消费类锂离子电池合计市场占比均降至22%。









2、动力电池回收蕴含巨大商机，再生利用技术已成熟
2.1动力电池回收符合减污降碳政策方向
未来几年市场将产生大量报废动力电池。近年来，随着新一轮能源革命的兴起，包括我国、欧美和日韩在内的多个国家均开始大力发展新能源动力汽车，据弗若斯特沙利文数据，全球新能源乘用车渗透率由2017年的1.6%上升至2021年的9.7%，2022年预计达14.4%，中国的新能源汽车渗透率则由2017年的2.7%上升至2021年的13.4%，2022年预计达24.0%，大量动力电池进入消费端。另一方面，目前动力电池寿命约为5-8年，随着前期新能源汽车进入报废期，可以预见未来几年报废电池的数量将大幅增加。报废的动力电池中含有大量的有价金属，随意丢弃及处理，不仅造成钴、镍、锰、锂等资源的极大浪费，还会严重污染环境。
➢动力电池回收将有效减少环境危害。废旧动力电池中含有钴、锂、锰、镍等重金属及有害物质，若不进行适当回收处理，将会对环境造成显著危害，例如常见的正极材料钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂会与水、酸或氧化剂生成金属氧化物，或将造成重金属污染。
➢有助于降低碳排放，助力“双碳”目标达成。目前动力电池的碳足迹计算采用的是全生命周期法，废旧动力电池中材料回收可减少碳排放。例如，宝马与华友循环将合作对动力电池进行拆解，并通过华友循环先进的绿色冶金技术，高比例提炼电池中镍、钴、锂等核心原材料，100%返回到宝马自有供应链体系并再次用于宝马新能源车型动力电池的生产制造，这一举措将有效减少矿产资源开采中70%的碳排放量，显著减少动力电池全生命周期的碳足迹。

2.2动力电池回收蕴含巨大经济与战略价值
➢动力电池中镍、钴、锂等有价金属价格高企。
以废旧三元锂电池为例，三元电池中含有镍、钴、锰、锂等有价金属，随着动力电池产量的快速增长，含上述金属材料的需求量也将持续上升，供需更为紧张。截至2022年11月30日，电池级硫酸镍、电池级硫酸钴、电池级硫酸锰、电池级碳酸锂的价格分别为4.08万元/吨、5.80万元/吨、0.66万元/吨、56.8万元/吨。若能够得到妥善回收利用，废旧动力电池将释放巨大的经济价值，成为名副其实的“城市矿山”。







➢缓解资源稀缺性及对外依赖程度
中国电子信息产业发展研究院与生态环境部固体废物与化学品管理技术中心专业人士对动力锂电池所需的主要资源的稀缺性进行了测算，指标具体包括以下４项：1）占消费量比例。指目前某种资源用于生产锂动力电池的消费量占全社会消费量的比例，占比超过5%认为评价结果为大，反之为小。2）占新增消费量比例。指到2025年某种资源用于生产锂动力电池的新增消费量占全社会新增消费量的比例，占比超过10%认为评价结果为大，反之为小。3）是否容易替代。评估在2025年前某种资源在锂动力电池生产领域被替代或减少使用的可能性。4）是否属于我国24种战略性矿产。根据《全国矿产资源规划（2016-2020年）》中确定的我国24种战略性矿产名录判定。最终确定锂、镍、钴为资源安全风险较高的三种关键材料。




截至2021年，全球锂资源储量为2200万吨，其中中国锂储量150万吨，约占全球的6.8％，2021年全球资源产量为10万吨，其中中国锂产量1.4万吨，约占全球的14.0％。中国的锂资源开发成本较高，据中国有色金属工业协会，我国锂资源对外依存度约为65%，经测算2022-2025年回收业务有望在动力电池领域降低22%左右的对外依存度。




截至2021年，全球钴资源储量为760万吨，其中中国钴储量8万吨，约占全球的1.1％，2021年全球钴资源产量为17万吨，其中中国钴产量0.2万吨，约占全球的1.3％。中国的钴资源供应紧张，据中国有色金属工业协会，我国钴资源对外依存度约为98%，经测算2022-2025年回收业务有望在动力电池领域降低26%左右的对外依存度。




截至2021年，全球镍资源储量约为9544万吨，其中中国镍储量280万吨，约占全球的2.9％，2021年全球镍资源产量为270万吨，其中中国镍产量12万吨，约占全球的4.4％。我国镍消费量大，国内镍资源相对贫乏，据中国有色金属工业协会，我国镍资源对外依存度约为93%，经测算2022-2025年回收业务有望在动力电池领域降低34%左右的对外依存度。




2.3动力电池再生利用技术基本成熟
动力电池回收方式可分为梯次利用与再生利用。一般而言，若退役动力电池在其他领域仍具备使用价值的，可先进行梯次利用，不适用或不再符合梯次利用条件的，进入再生利用环节。出于安全等因素考虑，一般认为磷酸铁锂电池相对三元锂电池更适用于梯次利用情景。国家能源局2022年6月发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022年版）（征求意见稿）》提出，中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池，不宜选用梯次利用动力电池。目前，电池梯次利用量占回收电池总量的比重约为14%，其余86%的电池则直接进入再生利用环节。





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精选报告来源：报告派