德勤锂电白皮书系列之三:锂电回收未来可期(中)-2022.11-34正式版.docx
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1、德勤锂电回收,未来可期中国锂电行业发展德勤观察3.0德勤管理咨询| 2022年11月不同化学体系电池回收展望电池结构特性的差异决定了电池报废后的回收利用方式、价值及其市场空间,磷酸铁锂电池的梯次利用发展受现 行条件制约,未来回收市场预计将由营利性更高的三元电池拆解回收为主不同化学体系电池对比中国不同化学体系电池金属回收市场空间预测I回收相关特性对比磷酸铁锂 三元(银钻钵)回收价值不含稀有金属,理论回收价 值约为每吨0.93万元含银钻镒等稀有金属,理论 回收价值约为每吨4.29万元循环寿命平均循环次数在4000次左右, 容量呈缓慢衰减趋势平均循环次数为2000次左右安全性放热缓慢,在高温环境下稳
2、 定性好在高温环境下三元材料会发 生溶解,易发生自燃、爆炸磷酸铁锂和三元电池的特性决定了其适合的回收利用方法不同:单位:亿元 磷酸铁锂因其材料造价低,稳定性较好,循环寿命长,更适合梯次利用 三元电池因其材料造价高,稳定性较差,循环寿命短,更适合直接拆解回收 磷酸铁锂因其材料造价低,稳定性较好,循环寿命长,更适合梯次利用 三元电池因其材料造价高,稳定性较差,循环寿命短,更适合直接拆解回收三元电池的发展起步较磷酸铁锂晚,回收量提速也将略滞后于磷酸铁锂。磷酸铁锂动力电池 退役后更适合梯次利用,然而当前梯次利用尚未实现技术攻关,难以形成规模化、商业化, 预计中短期内三元锂电池的回收市场空间将持续保持领
3、先。来源:中金公司,光大证券,天风证券,公开信息,德勤分析 备注:1.基于预测的各金属当年均价进行测算2022.欲了解更多信息,请联系德勤中国.动力电池回收方式梯次利用和拆解回收是动力电池回收利用的两种主要方式,梯次利用规模化发展遇挑战,动力电池回收或将在中 长期内以拆解回收主导梯次利用:对退役电池的降级应用拆解回收:对退役电池的资源化再生利用向退役动力电池外观识别分选性能特性分析内部结构检测梯次利用场景化学储能低速动力 不间断电源i.+提升价值:提高电池的利用价值,实现价值最大化,降低成本:降低储能、低速电动车等相关行业的成本,促进行业发展+减少污染:有效地减少废旧锂离子电池污染,减少资源浪
4、费+回收率高:退役动力电池拆解回收在技术上则相对成熟,资源回收率高+流程简单:流程较梯次利用更为简单,无需进行一致性筛选和安全评估+工艺互补:可采用联合回收工艺,显著提升回收的经济效益,有效解决能耗问题-适用局限:不适用于三元电池,目前以试点项目为主,尚未形成规模效益-效率低下:退役电池评估环节耗时长,效率低-安全隐患:退役电池内部安全隐患隐蔽性强,放大电池单体间不一致性,一定程度上影响了电池 组的寿命和安全性-适用局限:不适用于三元电池,目前以试点项目为主,尚未形成规模效益-效率低下:退役电池评估环节耗时长,效率低-安全隐患:退役电池内部安全隐患隐蔽性强,放大电池单体间不一致性,一定程度上影
5、响了电池 组的寿命和安全性- 成本难题:火法工艺前期设备投入大且能耗高,而湿法工艺回收周期长- 环境污染:化学回收工艺容易对环境造成污染,对污染治理的要求高- 不确定性:生物回收、超临界C02萃取法等新兴工艺尚在起步阶段,对工作环 境要求高,存在诸多不确定性来源:中国汽车工业协会,安信证券,公开信息,德勤分析10102022.欲了解更多信息,请联系德勤中国.梯次利用:发展局限性因素梯次利用现阶段发展局限性和瓶颈较显著,在政策体系完善和行业标准建立之前,下游应用发展预计较缓慢政策因素梯次利用管理制度仍待完善:目前针对动力电池梯次 利用的政策管理体系仍处于建立初期,监管制度的完 善以及地方的落地实
6、施仍需要时间政策导向保持中等积极态度:政策对梯次利用虽有推 动意向,但同时也表明了需对梯次利用的安全性等问 题严格管理的态度,对动力电池在新型储能场景的梯 次态度则更为谨慎2022.02八部委加快推动工业资源综合利用实施方案要求完善废旧动力电池回收利用体系和管理制度,强化电 池全生命周期溯源管理,推进废旧动力电池在备电、充换 电等领域安全梯次应用2021.09能源局新型储能项目管理规范(暂行)要求新建梯次利用储能项目建立退役电池一致性管理和溯 源系统,并取得资质机构出具的电池安全评估报告市场因素需求侧市场潜力不确定: 下游市场接受度较低:由于行业标准和监管体系不清 晰,过去频发的梯次电池储能事
7、故导致下游用户对梯 次电池安全性和一致性感到担忧,接受度较低 潜在替代产品冲击:钠离子电池、燃料电池等技术兴起可能替代并挤压磷酸铁锂电池梯次利用市场空间供给侧竞争激烈乱象丛生: 电池回收小作坊“劣币驱逐良币”:在监管缺位的情况下,众多不合规的小作坊长期盘踞在梯次利用市场,高投入的正规企业难以在恶性竞争中凸显优势回收阶段f 无危废物贮存资质再利用阶段舍弃检测/环保处理环节低质量低产线投入 关键环节技术待突破,行业标准待建立:电池全生命 周期溯源管理和行业标准体系待建立,梯次利用技术 流程中多个关键环节仍存在技术问题评估分选电池规格繁杂,寿命评估难 检测筛选-缺少电池使用记录,检测技术难 重组-电
8、池一致性管理技术壁垒高 产品认证为形成行业标准,产品认证难梯次利用流程口关键技术难点环节市场现状:当前商业化案例少,目前开展的梯次利用项目大多处于试点阶段,且仅有少数具备梯次利用资质的正规军企业参与试点项目,如格林美、中国铁塔等;当前梯次利用 市场尚未规范,乱象丛生,已进入企业陷入与小作坊的竞争困境,对未进入企业的吸引力下降,短期内难以形成规模化。来源:各政府部门官网,公开信息,德勤分析11112022.欲了解更多信息,诂联系德勤中国.拆解回收:动力电池拆解回收流程示意图动力电池拆解回收主要挑战在于前端电池回收渠道供应不稳定导致后端原料提炼难以规模化生产回收预处理物理拆解回收;T电池级原材料提
9、取精炼f典型回收处理步骤-联合工艺可采用步骤回收产物废旧电解液 H电解液修复前端电池回收渠道分散混乱带来的高成本和供应 不稳定、以及电池包规格繁多带来的预处理困难 是拆解回收流程上的两个主要难点环节12经过对电池包的预处理后的物理拆解和原材料提纯两个关键环节的技术已经相对成熟,可实现从废旧动力电池为到再次利用的 高纯原材料的有效转化;特别是在当前锂金属原材料价格大幅上涨的情况下,只需要有稳定的废旧电池供应,规模化的生产, 以及稳定的下游客户,即可获得可观的经济回报来源:公开信息,德勤分析2022.欲了解更多信息,请联系德勤中国.拆解回收:主流电池级材料再生工艺技术拆解回收企业主要通过湿法或火法
10、对废旧动力电池中的价值金属进行提纯冶炼,路线较清晰,技术成熟度较高, 其他如生物法、超临界C02萃取法等新兴工艺仍在研发初期阶段;目前国内动力电池回收企业工艺以湿法为主设备成本、能耗成本低设备成本、能耗成本高设备/能耗成本回收效率/周期回收率和纯度高,但回收周期长回收率中等,能回收汞、锌等多种重金属工艺复杂度复杂,不同类型的电池需专门的湿法工艺简单,普通火法工艺不适用磷酸铁锂电池污染治理污水治理对环保的要求高尾气处理对环保的要求高代表企业0u-cycie Fortum 格邦普循环umicore ACCUREC GanfengLiSSum来源:安信证券,东莞证券,公开信息,德勤分析1313202
11、2.欲了解更多信息,请联系德勤中.动力电池回收行业 产业链分析 2022欲了解更多信息,请联系德勤中国。锂电及新能源汽车产业链发展趋势随着行业向市场主导发展转变,锂电及新能源汽车产业将从链状形态进一步演化为行业内合作深化的网状生态, 其中产业链各环节展现出以不同形式、不同程度向电池回收利用环节延伸的趋势锂电产业链向电池回收环节延伸来源:公开信息,德勤分析来源:公开信息,德勤分析2022。欲了解更多信息,请联系德勤中国,多个环节企业向电池回收利用延伸技术型延伸:资源冶炼企业和电池正负极 原材料制造企业具备回收冶炼技术同源 性,驱动其向回收环节延展。 资源型延伸:电池、整车企业以及电池银 行等换电
12、服务企业在电池回收利用领域处 于资源方地位,驱动其利用资源优势进入 回收领域,构建循环体系。电池回收利用企业向其他环节延伸15 回收企业通过对废旧电池拆解,延伸到基 础原料和电池正极材料制造等环节,自建 回收材料再利用体系,形成闭环发展。动力电池回收产业链锂电回收作为锂电后周期行业,发展势头强劲,业内企业利用自身资源优势开拓上下游合作,逐步延伸产业链覆 盖,尝试形成从电池生产到电池再制造的闭环产业链玩家商业模式特点拆解回收梯次利用电池评估/筛选废旧电池提供整车生产电池生产电池材料再制造回收利用专注于商业化回 收利用方案,以 形成规模效应通过自建/收 购,向锂电全产 业链延伸(除整 车生产)通过
13、自建/产业 联盟,形成全产 业链闭环由回收利用向产 业两端延伸来源:各公司官网,公开信息,德勤分析16162022.欲了州更多信息,请联系德勤中国.商业模式:第三方回收模式第三方回收企业作为电池回收主体,自主建立回收网络完成从电池回收到资源化利用全过程的商业模式第三方回收模式图解/第三方回收模式分析第三方回收企业作为废旧电池回收主体,一般由该类企业接 受电池生产商和汽车制造商的委托后,完成废旧电池的运 输、回收和后续的资源化利用优势回收工艺高度成熟,专业性强,能够实现更高效的废旧电池 资源化,因此应用较为广泛劣势需要自主建立回收服务网络,存在回收费用大、运输存储 难、再销售渠道限制等难题代表企
14、业霸E X gr部 Li-Cycle umicore ACCUREC来源:中信证券,光大证券,天风证券,公开信息,德勤分析2022.欲了解更多信息,话联系德勤中国.sen第三方回收代表企业分析:格林美(1/2)格林美格林美注重回收网络和产业合作生态建设,同时致力于打造新能源全生命周期价值链,在动力电池回收业务领域 建立起了产业链优势循环经济的先锋企业,坚守双轨驱动战略,实现定向循环模式格林美,成立于2001年,专注于废弃钻银铝资源与电子废弃物的处理回收。公司的主营业务包括回收处理废旧动力电池、电子废弃物、报废汽车、废塑料与银钻锂 鸨战略资源,多年来致力于“城市矿山+新能源材料”的双轨驱动战略发
15、展。关键成功要素一:保障资源渠道,构建回收网络关键成功要素二:打通新能源全生命周期价值链公司通过深化产业链上下游协同发展不断拓宽渠道,广泛布局回收基地,并与合作 方携手成功在南非、韩国、印尼布局动力电池回收基地、实验室等,预计在2022 年在欧洲布局回收工厂,辐射全球公司通过深化产业链上下游协同发展不断拓宽渠道,广泛布局回收基地,并与合作 方携手成功在南非、韩国、印尼布局动力电池回收基地、实验室等,预计在2022 年在欧洲布局回收工厂,辐射全球为打造动力电池全生命周期价值链闭环,公司攻克了多项回收技术难题,并聚焦于 新能源关键原料的定向循环模式,保障了新能源材料再造原料供应体系的安全,实 现了
16、从废料到原料到高端品牌产品的循环再造和精深加工模式稳定的资源渠道与国内外超500家整车和电池厂商签署 了回收合作协议,如:稳定的资源渠道与国内外超500家整车和电池厂商签署 了回收合作协议,如:来源:公司官网,公司年报,公开信息,德勤分析广泛的回收网络整合网络资源,积极打造动力电池回收业务的“2+N+2”模式:21,两大电池回收处置中心其他回收处置基地及社会回N 收网络,覆盖区域新能源汽+车保有量占全国60%以上2 两大资源化利用中心 2021年格林美业务占比电池材料业务废物循环业务“循环+再造”公司大力建设上下游循环产业链 体系,从废物回收升级为新能源 材料制造,形成双轨驱动,电池 材料制造
17、收入比重由2016年的 26.5%上升为2021年的71.1%182022。欲了解更多信息,请联系德勤中国,核心观点随着全球新能源汽车产业的快速发展,上游资源约束是行业发展亟待解决的问题,动力电池回收利用行业焕发出蓬勃的生机,而各国在碳中和要求下持续深化的动力 电池回收政策体系,以及即将到来的动力电池退役潮都将进一步驱动动力电池回收利用行业的发展。从技术发展、商业模式以及产业链协同方面来看,动力电池回收 利用市场前景较为可观,同时也仍存在不少关键挑战:在技术发展方面,动力电池回收的工艺技术路线相对清晰,基于商业实际预计中长期内回收方式将以拆解回收主导: 动力电池回收利用的两种主要方式为梯次利用
18、和拆解回收,受限于安全性顾虑、市场规范不足、恶性竞争冲击和行业标准缺失等因素,梯次利用的规 模化发展面临较大的挑战,技术和商业应用更成熟的拆解回收预计是中长期内的主导方式。 在拆解回收流程中,火法和湿法是主流的电池级原材料提纯再生工艺,该环节具有较高的技术和规模壁垒,而创造的经济效益也更高,领先企业需要 解决前端电池回收渠道的供货稳定性,并积极布局原料再生环节产能以实现更高的商业价值。在商业模式方面,第三方回收模式和电池生产商回收模式已有成熟实践,回收网络和再利用闭环构建是重要的成功因素: 市场机制是动力电池回收行业目前发展的主要挑战,回收主体企业需要应对挑战,提升规模,突破营利瓶颈。 第三方
19、回收企业具备回收技术优势,而电池生产商和整车企业具备渠道优势;在当前的动力电池回收市场,商业模式成功的关键在于回收渠道网络的 建设和回收材料再利用生态闭环的构建。在产业链协同方面,锂电及新能源汽车产业链各环节已展现出以不同形式、不同程度向动力电池回收利用环节延伸的趋势: 上游锂电及新能源汽车行业的技术和市场趋势,如电池的材料创新、集成化技术、电池银行等给动力电池回收行业带来影响,机遇与挑战并存。 以产业链上下游企业组成的产业联盟为回收主体或为理论上较理想的模式,各成员企业可以取长补短,互利共赢,但由于涉及产业链环节较长,利益 方众多,在实际商业化运营层面该模式仍在探索阶段。2022.欲了解更多
20、信息,请联系德勤中国.第三方回收代表企业分析:格林美(2/2)sen格林美近年来格林美电池回收产能及业务收入实现快速增长,公司将“做大回收”列入其发展战略之一,伴随电池退役 潮的来临,未来公司动力电池综合利用规模将进一步扩大格林美电池回收综合利用产能快速攀升电池综合利用业务将成为增长引擎之一动力电池回收量动力电池回收量梯次利用量电池综合利用业务营收单位:万元9,3212020202115,066一 2021年,格林美动力电 池综合利用业务同比增长 在公司废弃资源综合利用 业板块中排名第一,超过 总营收54.83%的增速G司持续深耕前沿核心技术,提前进行技术储备,提高动力电池综合回收 利用能力。
21、2025年公司回收目标是2021年回收处理量的20倍以上,随着 电池退役潮的到来,预计动力电池回收及梯次利用业务将成为公司未来营收 主力贡献者。19格林美动力电池回收与梯级利用量展现出强劲增长势头,预计2022年动力电池回收量达到3万吨,梯次利用量接近2Gwh目前已披露动力电池回收的产能设计总拆解处理能力为21.5万吨/年,拆解再生利用规划产能总量 接近70万吨/年,梯次利用产能规划超11 GWh来源:公司官网,公司年报,公开信息,德勤分析2022.欲了第更多信息,请联系德勤中国.jLi-Cycle第三方回收代表企业分析:LiCyde (1/2)通过创新的回收解决方案和上下游的协同合作支持锂离
22、子电池材料供应链,并聚焦于全球“绿色能源”的转型与 可持续发展健全的回收网络、创新环保的回收技术助力可持续的高质量发展Li-Cycle成立于2016年,是北美锂离子电池资源回收的行业领导者,目前主营业务包括回收锂离子电池和生产电池级材料,通过提供经济可行的商业化锂离子资源回 收解决方案,采用先进电池回收与资源回收技术,生产出电池级最终产品,支持全球的电动化转型。关键成功要素一:围绕资源渠道搭建回收网络关键成功要素二:创新技术保障环保优势Li-Cycle北美回收网络分布Li-Cycle北美回收网络分布布局清晰:当前公司将 企业增长战略的重心放 在北美和欧洲,与全球 领先的产业链上下游客 户需求保
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