作為新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的重要一環(huán)，退役電池回收暗藏風(fēng)險(xiǎn)。如何避免新能源汽車(chē)“爆發(fā)式增長(zhǎng)”帶來(lái)“爆發(fā)式污染”，值得警惕。

由于鋰電池容量低于80%便不再適用于新能源汽車(chē)，因此隨著新能源汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展，會(huì)產(chǎn)生很多退役電池，若這部分退役電池不當(dāng)會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染，違背了使用新能源汽車(chē)“環(huán)?！钡某踔浴?jù)測(cè)算，1塊20克質(zhì)量的手機(jī)電池可使1平方公里土地污染50年左右，更大更重的電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池，含鎳、鈷、錳等重金屬，電解液中的六氟磷酸鋰在空氣環(huán)境中容易水解產(chǎn)生五氟化磷、氟化氫等有害物質(zhì)，或?qū)Νh(huán)境帶來(lái)更大威脅。因此，面對(duì)數(shù)量劇增的退役動(dòng)力電池，必須要建立完善的回收處理體系，才能避免其對(duì)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的危害。

全球新能源汽車(chē)行業(yè)發(fā)展迅速，2020 年全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量 309.52 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)40.16%，其中純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量 212.61 萬(wàn)輛，同比+29.58%，在新冠肺炎疫情的沖擊下逆勢(shì)增長(zhǎng)。預(yù)計(jì) 2021-25 年全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量增速有望在 30%以上，到2025 年銷(xiāo)量將突破 1300 萬(wàn)輛。

中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)于 21 世紀(jì)初期興起，自 09 年“十城千輛”工程啟動(dòng)，2013-14 年推廣應(yīng)用新能源汽車(chē)并免征購(gòu)置稅，2015 年 4 月財(cái)政部發(fā)布《關(guān)于2016-2020 年新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策的通知》，對(duì)新能源汽車(chē)購(gòu)買(mǎi)給予補(bǔ)助實(shí)行普惠制，財(cái)政補(bǔ)貼成為推動(dòng)中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的主要增長(zhǎng)力量。隨著新能源汽車(chē)購(gòu)置補(bǔ)貼逐步退坡，2017 年開(kāi)始推行的“雙積分”政策接力繼續(xù)推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。預(yù)計(jì)我國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量未來(lái) 5 年增長(zhǎng)率穩(wěn)定在30%-40%，到 2025 年有望超過(guò) 600 萬(wàn)輛。 

在電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)快速增長(zhǎng)帶動(dòng)下，動(dòng)力型鋰離子電池繼續(xù)保持快速增長(zhǎng)勢(shì)頭。按照正極材料動(dòng)力電池可分為三元電池、磷酸鐵鋰電池及其他電池。目前看，海外以三元電池為主，國(guó)內(nèi)三元電池和磷酸鐵鋰同步發(fā)展。全球動(dòng)力電池年新增裝機(jī)量保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，我們預(yù)計(jì) 2025 年裝機(jī)量可達(dá) 623GWh；國(guó)內(nèi)裝機(jī)量可達(dá)312GWh。其中三元電池裝機(jī)量達(dá) 174.5GWh，磷酸鐵鋰裝機(jī)量達(dá) 137.4GWh。 

（一）三元電池：

1、在循環(huán)充放電過(guò)程中電池容量會(huì)逐漸衰減，當(dāng)衰減至 80%以下時(shí)，便達(dá)到退役狀態(tài)。通常，動(dòng)力電池的服役年限在 5 年左右。假設(shè)三元電池與磷酸鐵鋰電池的有效壽命均為 5 年。因此，截至目前，第一批動(dòng)力電池己經(jīng)到達(dá)退役年限，今后將迎來(lái)較為持續(xù)且不斷擴(kuò)大的動(dòng)力電池回收市場(chǎng)。在此假設(shè)下，2014年裝機(jī)的三元（磷酸鐵鋰）電池將在 2019 年全部拆解回收，2015 年裝機(jī)的三元（磷酸鐵鋰）電池將在 2020 年全部拆解回收，以此類(lèi)推。

2、對(duì)退役三元電池的處理主要采取拆解回收的方式。拆解回收主要是對(duì)正極材料中的鈷、鎳、錳、鋰等金屬材料的回收再利用，而正極材料又分為 NCM333、NCM523、NCM622、NCM811 等，且不同的技術(shù)路線能量密度不同。隨著三元電池行業(yè)的發(fā)展，高鎳、無(wú)鈷成為主要發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)未來(lái)年份正極材料各金屬占比進(jìn)行假設(shè)，并進(jìn)行測(cè)算。 

（二）磷酸鐵鋰電池：

1、2017 年 9 月 28 日，工信部、財(cái)政部、商務(wù)部等五部門(mén)聯(lián)合公布了《乘用車(chē)企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車(chē)積分并行管理辦法》即“雙積分”政策，強(qiáng)調(diào)提高新能源車(chē)電池能量密度。由于磷酸鐵鋰電池能量密度的劣勢(shì)，其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力一度下滑。補(bǔ)貼政策退坡后，由于鈷價(jià)的持續(xù)走高，無(wú)鈷電池受到市場(chǎng)青睞，而高鎳三元電池的安全性還有待進(jìn)一步提升，同時(shí) CTP 技術(shù)的不斷深化及對(duì)低成本電池的需求提升，磷酸鐵鋰電池重新煥發(fā)生機(jī)。

2、磷酸鐵鋰退役電池宜采用先梯次利用，后拆解回收的處理順序。目前，回收及梯次利用體系尚不健全，鋰元素回收也存在經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，隨著政策的支持，以及隨著儲(chǔ)能市場(chǎng)興起以及鋰資源約束，預(yù)計(jì)市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)性會(huì)逐步好轉(zhuǎn)。在測(cè)算中，對(duì)梯次利用比例進(jìn)行假設(shè)，比例從 2019 年的 5%逐步提高到2030 年的 80%，而對(duì)沒(méi)進(jìn)入梯次利用體系的磷酸鐵鋰電池做了相對(duì)極端的假設(shè)，即假設(shè)其進(jìn)入了拆解及材料回收體系，否則將污染環(huán)境，產(chǎn)生環(huán)境成本。

3、假設(shè)提升前的磷酸鐵鋰正極度電質(zhì)量為 2.4kg/kWh，提升后變?yōu)?.3kg/kWh，并假設(shè) 17-20 年市場(chǎng)逐步從低能量密度鐵鋰電池過(guò)渡為高能量密度鐵鋰電池，磷酸鐵鋰電池報(bào)廢前后的能量密度不變。

4、儲(chǔ)能是磷酸鐵鋰電池的應(yīng)用場(chǎng)景之一，但由于其應(yīng)用周期較長(zhǎng)，一般是 15-20年以上，故暫時(shí)不考慮儲(chǔ)能市場(chǎng)磷酸鐵鋰電池的報(bào)廢。

5、對(duì)于梯次利用后的磷酸鐵鋰電池，3 年后再進(jìn)行拆解回收鋰元素。對(duì)于三元電池估算如下：2019 年預(yù)計(jì)可回收三元正極 0.13 萬(wàn)噸，隨后逐年遞增至 2030 年的 29.25 萬(wàn)噸。

根據(jù)各類(lèi)型三元正極測(cè)算金屬回收量，加總得到三元電池總的各金屬回收量：

 1、NCM333：隨著 2014 年安裝的 NCM333 三元電池于 2019 年開(kāi)始退役，2019 到 2022 年 NCM333 回收量逐步增加，2022 年達(dá)峰值 1.28 萬(wàn)噸，隨后由于 NCM333 的退出而逐步減少，至 2026 年回收量歸零；

2、NCM523：2016 年開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)的 NCM523 于 2021 年開(kāi)始報(bào)廢回收，隨后回收量于 23-28 年穩(wěn)定在 4-6 萬(wàn)噸之間，預(yù)計(jì) 2030 年上漲至 10.78 萬(wàn)噸；3、NCM622：2017 年流入市場(chǎng)的 NCM622 于 2022 年開(kāi)始報(bào)廢回收，回收量小幅上漲，直到 28 年上漲幅度增加，預(yù)計(jì) 2030 年可回收 6.03 萬(wàn)噸；

4、NCM811：2018 年流入市場(chǎng)的 NCM811 于 2023 年開(kāi)始報(bào)廢回收，預(yù)計(jì)2030 年可增長(zhǎng)至 12.44 萬(wàn)噸。

預(yù)計(jì) 2030 年可回收鋰 2.09 萬(wàn)噸，鎳 11.47 萬(wàn)噸，鈷 2.80 萬(wàn)噸，錳 3.23 萬(wàn)噸。

對(duì)于磷酸鐵鋰電池，我們預(yù)測(cè)：

1）2030 年，報(bào)廢鐵鋰電池將達(dá)到 31.33 萬(wàn)噸；

2）隨著梯次利用逐年上升，預(yù)計(jì) 2030 年可梯次利用的鐵鋰電池達(dá) 109.93GWh，共 25.06 萬(wàn)噸；其余 6.27 萬(wàn)噸進(jìn)行拆解回收，可回收鋰元素 0.28 萬(wàn)噸；

3）2027 年梯次利用的磷酸鐵鋰電池將在 2030 年達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)拆解回收8.604 萬(wàn)噸，可回收鋰元素 0.379 萬(wàn)噸。二者總計(jì)可以回收鋰元素 0.65 萬(wàn)噸。

為測(cè)算市場(chǎng)空間，選取了三個(gè)不同時(shí)期的金屬價(jià)格進(jìn)行敏感性測(cè)算，分為高價(jià)、現(xiàn)價(jià)（2021/1/22）、低價(jià)。其中高價(jià)與低價(jià)分別采用 2014Q1-2018Q4的歷史高價(jià)與歷史低價(jià)進(jìn)行評(píng)估測(cè)算。

假設(shè)磷酸鐵鋰電池的每瓦時(shí)價(jià)格從 2014 年的 2.17 元/Wh 降低至 2025年的 0.55 元/Wh，其中 21-25 年降低速度逐漸減慢。梯次利用的殘值價(jià)格分為高（40%）、中（30%）、低（20%）三檔分別進(jìn)行殘值折算。

在金屬處于高價(jià)時(shí)，到 2030 年三元電池鋰/鎳/鈷/錳回收市場(chǎng)空間預(yù)計(jì)分別為：195.82/176.63/186.13/6.40 億元。在金屬處于現(xiàn)價(jià)時(shí)，2030 年三元電池鋰/鎳/鈷/錳回收市場(chǎng)空間預(yù)計(jì)分別為：103.67/154.24/85.80/5.29 億元。在金屬處于低價(jià)時(shí)，2030 年三元電池鋰/鎳/鈷/錳回收市場(chǎng)空間預(yù)計(jì)分別為：81.68/73.65/54.41/3.00 億元。2020-2030 年三元電池累計(jì)回收空間在現(xiàn)價(jià)情況下將達(dá)到 1305 億元。

在高殘值下，2030 年鐵鋰電池梯次利用市場(chǎng)空間預(yù)計(jì) 241.24 億元，中殘值時(shí)預(yù)計(jì) 180.93 億元，低殘值時(shí)預(yù)計(jì) 120.62 億元。中殘值情況下，2020-2030 年鐵鋰電池梯次利用累計(jì)市場(chǎng)空間將達(dá)到 680 億元。

在鋰金屬處于高價(jià)時(shí)，2030 年磷酸鐵鋰電池鋰元素回收市場(chǎng)空間預(yù)計(jì) 61.17 億元，現(xiàn)價(jià)時(shí)預(yù)計(jì) 32.38 億元，低價(jià)時(shí)預(yù)計(jì) 25.52 億元。2020-2030 年磷酸鐵鋰電池鋰?yán)塾?jì)回收市場(chǎng)空間在現(xiàn)價(jià)情況下將達(dá)到 163 億元。

綜上，到2030年，我國(guó)鋰電池回收市場(chǎng)空間總額累計(jì)約為2150億元。