供需錯(cuò)配約束鋰電行業(yè)發(fā)展,退役電池將成為優(yōu)質(zhì)城市礦山:供給端國內(nèi)高品質(zhì)原料礦物資源相對稀缺,以鋰資源為例,中國優(yōu)質(zhì)硬鹽鋰礦資源較少,而鹽湖提鋰技術(shù)及產(chǎn)能有待突破,鋰資源海外供給較為集中,且地緣政治等不確定性事件加劇了全球供應(yīng)鏈的不穩(wěn)定性,此外,原材料礦產(chǎn)資源開發(fā)周期較長,根據(jù)MantaRay咨詢發(fā)布的《2023-2035年動(dòng)力電池回收行業(yè)調(diào)研及發(fā)展趨勢分析》,上游原材料礦產(chǎn)擴(kuò)產(chǎn)周期在4年左右,而動(dòng)力電池?cái)U(kuò)產(chǎn)周期在1-2年,供需錯(cuò)配容易導(dǎo)致原材料價(jià)格大幅波動(dòng)制約行業(yè)發(fā)展。從需求端看,作為鋰資源的主要應(yīng)用場景,新能源汽車市場已進(jìn)入快速增長期,根據(jù)CleanTechnica數(shù)據(jù),2023年全球新能源車銷量創(chuàng)歷史新高,突破1300萬輛大關(guān),達(dá)1,368.93萬輛,同比增長35.7%。在碳中和背景下全球汽車電動(dòng)化大趨勢不改,我們預(yù)計(jì)新能源汽車需求景氣度有望持續(xù)向上,帶動(dòng)鋰、鎳、鈷等上游資源需求提升,電池回收有望在一定程度上緩解資源供需錯(cuò)配對行業(yè)發(fā)展的約束。
電池化學(xué)體系迭代較慢,對上游資源種類需求較固定,短期難有替代:按照鋰電池正極材料分類,鋰電池主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元電池四種,應(yīng)用場景主要有新能源汽車、3C消費(fèi)電子、電化學(xué)儲(chǔ)能等領(lǐng)域。經(jīng)過長時(shí)間發(fā)展,鋰電池生產(chǎn)制造技術(shù)已較為成熟,下游應(yīng)用場景相對固定,此外電池研發(fā)難度大,化學(xué)體系迭代周期長,我們預(yù)計(jì)中長期仍將以鋰電池為主,對上游原料資源需求較為固定,短期難有替代。
回收處理報(bào)廢鋰電池對環(huán)保具有重要意義:動(dòng)力鋰電池主要由正極、負(fù)極、隔膜、電解液、外殼等組成。其中正極由一定比例的活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑組成;負(fù)極主要由活性物質(zhì)、分散劑和粘結(jié)劑組成;電解液主要包含有機(jī)溶劑(碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯等)和電解液溶質(zhì)(LiPF6、LiBF4、LiClO4等);以上動(dòng)力電池各部分物質(zhì)都能與環(huán)境中特定物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生對環(huán)境有危害的污染物。隨著退役、報(bào)廢鋰電池?cái)?shù)量快速增長,鋰電池的無害化處理和資源利用對環(huán)保具有重要意義。
歐洲《電池與廢電池法規(guī)》正式生效,對回收原料使用比例提出要求:2023年8月17日《電池與廢電池法規(guī)》正式生效,管控對象為便攜式電池、啟動(dòng)、汽車用蓄電池(SLI電池)、輕型運(yùn)輸工具(LMT)電池、動(dòng)力電池和工業(yè)電池五類電池,監(jiān)管內(nèi)容主要包括碳足跡、再生金屬使用比例、電池標(biāo)簽與電池護(hù)照、廢舊電池及電池材料的回收、化學(xué)性能與耐久性及供應(yīng)鏈盡職調(diào)查等方面。
我國作為全球最大的新能源汽車市場,新能源汽車銷量和保有量均占全球市場的一半以上,退役動(dòng)力電池也將在全球占據(jù)較大市場份額。為科學(xué)應(yīng)對新能源汽車報(bào)廢后動(dòng)力電池的回收處理,我國從2012年起陸續(xù)頒布實(shí)施了一系列動(dòng)力電池回收利用相關(guān)政策和法規(guī),以規(guī)范動(dòng)力電池回收利用市場。具體來看,我國動(dòng)力電池回收利用政策大致經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。①第一階段:2012-2015年,新能源汽車整體政策部分條款階段:動(dòng)力電池回收利用僅作為推廣應(yīng)用新能源汽車政策文件中的部分條款出現(xiàn)。②第二階段:2016-2018年,專題政策階段:國家發(fā)改委、工信部和環(huán)保部等相關(guān)部門開始陸續(xù)出臺(tái)專門針對動(dòng)力電池回收利用的相關(guān)專項(xiàng)政策。③第三階段:2018年至今,試點(diǎn)實(shí)施階段:國家相關(guān)部門陸續(xù)出臺(tái)新能源汽車動(dòng)力電池回收利用試點(diǎn)方案,且政策出臺(tái)頻率明顯提速。為規(guī)范動(dòng)力電池回收行業(yè)發(fā)展,加強(qiáng)動(dòng)力電池全生命周期價(jià)值管理,與動(dòng)力電池回收有關(guān)的政策逐漸受到重視,且相關(guān)政策發(fā)布愈加密集。我國與動(dòng)力電池回收有關(guān)的政策在2016年之前只是作為文件中部分條款被提及,2016-2020年相關(guān)針對性的專題政策出臺(tái),試點(diǎn)工作有序開展,行業(yè)相關(guān)規(guī)范性政策亦逐步完善。2021-2022年,隨著對環(huán)境要求進(jìn)一步加強(qiáng),關(guān)于電池廢物回收、有色金屬回收處理等政策文件密集出臺(tái),推動(dòng)動(dòng)力電池回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷提速。
根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù),2023年中國新能源汽車產(chǎn)銷分別完成958.7萬輛和949.5萬輛,同比分別增長35.8%和37.9%,市場占有率達(dá)到31.6%,同比增長6.0個(gè)百分點(diǎn)。根據(jù)中國汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù),2023年我國動(dòng)力和其他電池合計(jì)累計(jì)產(chǎn)量為778.1GWh,累計(jì)同比增長42.5%;累計(jì)裝車量387.7GWh,累計(jì)同比增長31.6%;動(dòng)力電池產(chǎn)、裝量規(guī)模仍保持高速增長趨勢。
圖表:2015-2023年中國新能源汽車產(chǎn)銷量
數(shù)據(jù)來源:中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理
動(dòng)力電池的壽命可以分為循環(huán)壽命與日歷壽命,按行業(yè)算法,以循環(huán)壽命為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測算。根據(jù)新能源汽車動(dòng)力電池循環(huán)壽命測試標(biāo)準(zhǔn),動(dòng)力電池的電池容量衰減到初始容量的80%以下時(shí),該動(dòng)力電池就需從新能源汽車上退役。磷酸鐵鋰電池的早期循環(huán)壽命可達(dá)2,000-3,000次,三元電池的早期循環(huán)壽命可達(dá)1,500-2,000次,早期動(dòng)力電池的使用壽命大致為5-8年。據(jù)此假設(shè),早期裝機(jī)的動(dòng)力電池將在2023-2030年迎來大規(guī)模退役。
根據(jù)CABRCA數(shù)據(jù),2023年全國停用新能源汽車38.9萬輛,同比增長161.2%,其中非營運(yùn)載客汽車占54%、租賃載客汽車占16%、公交客運(yùn)汽車占9%、出租客運(yùn)汽車占6%,其他專業(yè)作業(yè)車輛占15%。截至2023年12月底,全國累計(jì)停用新能源汽車87.8萬輛。其中,非營運(yùn)載客汽車占40%、租賃載客汽車占23%、公交客運(yùn)汽車占13%、出租客運(yùn)汽車占4%,其他專業(yè)作業(yè)車輛占20%。2023年全國共產(chǎn)生退役動(dòng)力電池16.8萬噸,同比增長78.3%。其中,停用新能源汽車產(chǎn)生退役動(dòng)力電池14.5萬噸,車輛維修產(chǎn)生退役動(dòng)力電池2.3萬噸。從材料類型看,磷酸鐵鋰電池占50.1%,三元電池占46.9%。