動力鋰離子電池退役期來臨與鋰資源約束，鋰電回收勢在必行。碳中和背景下，電動汽車和儲能市場將快速上升。我們測算2020-2060年鋰電潛在需求量累計將達到25TWh，若按1GWh電池對應碳酸鋰需求約600噸，則碳酸鋰需求約為1500萬噸。綜合考慮環保因素、鋰資源區域約束、鋰價格因素，廢舊鋰離子電池回收是一項必要工作。

然而當前政策正在完善，標準、價格是核心掣肘。至2030年，三元與磷酸鐵鋰離子電池回收將成為千億市場。有關三元電池，通過材料回收方法，可具有一定經濟性，市場將率先起量，2022-2023年將是行業重要拐點，我們估算2019年可回收三元正極0.13萬噸，隨后逐年遞增至2030年的29.25萬噸；在現價情況下2020-2030年三元電池累計回收空間將達1305億元。

磷酸鐵鋰離子電池直接拆解材料回收的經濟效益并不大，為彌補經濟性方法：

1）先通過梯次利用提高收益、2）處理成本通過行政手段及補貼內部化。有關磷酸鐵鋰離子電池，我們預測2030年報廢鐵鋰離子電池將達到31.33萬噸，考慮拆解回收與梯次利用后拆解材料回收，二者總計可以回收鋰元素0.65萬噸；在中殘值、現價情況下，2020-2030年磷酸鐵鋰離子電池梯次利用/回收累計市場空間分別將達到680/163億元。國內以濕法為主的回收工藝，前驅體公司具有技術同源性。技術工藝方面，國外的技術路線以火法為主，國內重要動力鋰離子電池回收公司重要技術路線為濕法。由于濕法與干法工藝有較大差異，工藝路徑相似的正極前驅體公司具有技術同源性，在開展鋰電回收布局上更具有技術優勢。

海外動力鋰離子電池回收模式可作為他山之石。參考歐美發達國家，動力鋰離子電池生產商往往承擔電池回收的重要責任，主機廠和電池租賃公司起到配合回收的用途。依據責任主體的不同可以分為以日本為代表的動力鋰離子電池生產商回收模式（包括經過電動汽車經銷商、電池租賃公司）、以歐美國家為代表的行業聯盟回收模式（動力鋰離子電池生產商聯合形成回收聯盟）以及第三方回收模式。

1、著眼于未來：我們為何要回收鋰電？

1.1、電動汽車產業快速發展，動力鋰離子電池退役量龐大

全球新能源汽車行業發展迅速，2020年全球新能源汽車銷量309.52萬輛，同比+40.16%，其中純電動汽車銷量212.61萬輛，同比+29.58%，在新冠肺炎疫情的沖擊下逆勢上升。我們預計2021-25年全球新能源汽車銷量增速有望在30%以上，到2025年銷量將突破1300萬輛。

我國新能源汽車產業于21世紀初期興起，自09年“十城千輛”工程啟動，2013-14年推廣應用新能源汽車并免征購置稅，2015年四月財政部公布《有關2016-2020年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知》，對新能源汽車購買給予補助實行普惠制，財政補貼成為推動我國新能源產業的重要上升力量。隨著新能源汽車購置補貼逐步退坡，2017年開始推行的“雙積分”政策接力繼續推動新能源產業發展。我們預計我國新能源汽車銷量未來5年上升率穩定在30%-40%，到2025年有望超過600萬輛。

在電動汽車市場快速上升帶動下，動力型鋰離子電池繼續保持快速上升勢頭。按照正極材料動力鋰離子電池可分為三元電池、磷酸鐵鋰離子電池及其他電池。目前看，海外以三元電池為主，國內三元電池和磷酸鐵鋰同步發展。全球動力鋰離子電池年新增裝機量保持穩定上升，我們預計2025年裝機量可達623GWh；國內裝機量可達312GWh。其中三元電池裝機量達174.5GWh，磷酸鐵鋰裝機量達137.4GWh。

1.2、全球電動化趨勢下，鋰資源約束幾何

在碳中和背景下，電動汽車和儲能市場將快速上升，根據BNEF在2020年的預測：

（1）2020-2040年，全球電動乘用車銷售量將從約200余萬輛，新增至約5500萬輛（約3300GWh，以60kWh/輛計算），是2020年的27.5倍；

（2）2020-2050年，全球儲能市場累計裝機量將從約20GWh，增至約1700GWh，是2020年的85倍。

假如以電動汽車8年一個更換周期計算累計量，并假設儲能裝機大部分采用鋰電，對鋰電需求量進行測算，2020-2060年累計將達到25TWh，若按1GWh電池對應碳酸鋰需求約600噸，則碳酸鋰需求約為1500萬噸。

從世界鋰資源的勘探量來看，我們并不要擔心鋰資源不夠用，但我們依然要關注區域上的資源約束。

（1）資源量較高的是鹽湖中的鋰，假如提純技術能夠進步、生產成本能夠降低，問題將能夠較好的解決；

（2）我國優質的鋰資源與世界其他地區相比較少，考慮我國是鋰電中游產業鏈以及下游應用市場核心，因此要考慮資源掣肘；

（3）從鋰鹽產量、成本分布和鋰價趨勢看，不同資源稟賦、地區政策導致開采難度和投資、成本不同，未來不同時間、不同區域供需有一定的錯配，鋰價格大幅波動也再所難免，若鋰價大幅上漲，將不利于實現碳中和愿景。

因此，綜合考慮環保因素、鋰資源區域約束、鋰價格因素，對使用過的鋰離子電池進行回收也是一項必要的工作。

1.3、動力鋰離子電池梯次利用與材料回收市場空間

1.3.1、動力鋰離子電池報廢量及梯次利用量空間預測

我們對未來三元電池的金屬回收市場空間及磷酸鐵鋰離子電池的梯次利用與回收市場空間設計了測算模型，首先作出如下假設：

（1）三元電池：

1）在循環充放電過程中電池容量會逐漸衰減，當衰減至80%以下時，便達到退役狀態。通常，動力鋰離子電池的服役年限在5年左右。我們假設三元電池與磷酸鐵鋰離子電池的有效壽命均為5年。因此，截至目前，第一批動力鋰離子電池己經到達退役年限，今后將迎來較為持續且不斷擴大的動力鋰離子電池回收市場。在此假設下，2014年裝機的三元（磷酸鐵鋰）電池將在2019年全部拆解回收，2015年裝機的三元（磷酸鐵鋰）電池將在2020年全部拆解回收，以此類推。

2）對退役三元電池的處理重要采取拆解回收的方式。拆解回收重要是對正極材料中的鈷、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，且不同的技術路線能量密度不同。隨著三元電池行業的發展，高鎳、無鈷成為重要發展趨勢，我們對未來年份正極材料各金屬占比進行假設，并進行測算。

（2）磷酸鐵鋰離子電池：

1）2017年九月二十八日，工信部、財政部、商務部等五部門聯合公布了《乘用車公司平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》即“雙積分”政策，強調提高新能源車電池能量密度。由于磷酸鐵鋰離子電池能量密度的劣勢，其市場競爭力一度下降。補貼政策退坡后，由于鈷價的持續走高，無鈷電池受到市場青睞，而高鎳三元電池的安全性還有待進一步提升，同時CTP技術的不斷深化及對低成本電池的需求提升，磷酸鐵鋰離子電池重新煥發生機。

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濟性問題，但我們相信，隨著政策的支持，以及隨著儲能市場興起以及鋰資源約束，市場和經濟性會逐步好轉。在測算中，我們對梯次利用比例進行了假設，比例從2019年的5%逐步提高到2030年的80%，而對沒進入梯次利用體系的磷酸鐵鋰離子電池做了相對極端的假設，即假設其進入了拆解及材料回收體系，否則將污染環境，出現環境成本。

3）我們假設提升前的磷酸鐵鋰正極度電質量為2.4kg/kWh，提升后變為2.3kg/kWh，并假設17-20年市場逐步從低能量密度鐵鋰離子電池過渡為高能量密度鐵鋰離子電池，磷酸鐵鋰離子電池報廢前后的能量密度不變。

4）儲能是磷酸鐵鋰離子電池的應用場景之一，但由于其應用周期較長，一般是15-20年以上，故暫時不考慮儲能市場磷酸鐵鋰離子電池的報廢。

5）有關梯次利用后的磷酸鐵鋰離子電池，3年后再進行拆解回收鋰元素。有關三元電池，我們估算：2019年預計可回收三元正極0.13萬噸，隨后逐年遞增至2030年的29.25萬噸。

根據各類型三元正極測算金屬回收量，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年開始退役，2019到2022年NCM333回收量逐步新增，2022年達峰值1.28萬噸，隨后由于NCM333的退出而逐步減少，至2026年回收量歸零；

2）NCM523：2016年開始進入市場的NCM523于2021年開始報廢回收，隨后回收量于23-28年穩定在4-6萬噸之間，預計2030年上漲至10.78萬噸；

3）NCM622：2017年流入市場的NCM622于2022年開始報廢回收，回收量小幅上漲，直到28年上漲幅度新增，預計2030年可回收6.03萬噸；

4）NCM811：2018年流入市場的NCM811于2023年開始報廢回收，預計2030年可上升至12.44萬噸。

預計2030年可回收鋰2.09萬噸，鎳11.47萬噸，鈷2.80萬噸，錳3.23萬噸。

有關磷酸鐵鋰離子電池，我們預測：

1）2030年，報廢鐵鋰離子電池將達到31.33萬噸；

2）隨著梯次利用逐年上升，預計2030年可梯次利用的鐵鋰離子電池達109.93GWh，共25.06萬噸；其余6.27萬噸進行拆解回收，可回收鋰元素0.28萬噸；

3）2027年梯次利用的磷酸鐵鋰離子電池將在2030年達到報廢標準，此時拆解回收8.604萬噸，可回收鋰元素0.379萬噸。二者總計可以回收鋰元素0.65萬噸。

1.3.2、動力鋰離子電池報廢及梯次利用市場空間敏感性預測

由于金屬價格變動對動力鋰離子電池回收和梯次利用經濟性、市場釋放和產值空間有著巨大影響，我們對未來三元電池的金屬回收市場空間及鐵鋰離子電池的回收與梯次利用市場空間設計了價格敏感性分析，并作出如下假設：

2）進行敏感性分析時，我們在改變金屬市場價格的同時，三元電池正極材料占比與磷酸鐵鋰離子電池梯次回收比例不變。

3）我們假設磷酸鐵鋰離子電池的每瓦時價格從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。梯次利用的殘值價格分為高（40%）、中（30%）、低（20%）三檔分別進行殘值折算。

在金屬處于高價時，到2030年三元電池鋰/鎳/鈷/錳回收市場空間預計195.82/176.63/186.13/6.40億元。在金屬處于現價時，2030年三元電池鋰/鎳/鈷/錳回收市場空間預計103.67/154.24/85.80/5.29億元。在金屬處于低價時，2030年三元電池鋰/鎳/鈷/錳回收市場空間預計81.68/73.65/54.41/3.00億元。2020-2030年三元電池累計回收空間在現價情況下將達到1305億元。

在高殘值下，2030年鐵鋰離子電池梯次利用市場空間預計241.24億元，中殘值時預計180.93億元，低殘值時預計120.62億元。中殘值情況下，2020-2030年鐵鋰離子電池梯次利用累計市場空間將達到680億元。

在鋰金屬處于高價時，2030年磷酸鐵鋰離子電池鋰元素回收市場空間預計61.17億元，現價時預計32.38億元，低價時預計25.52億元。2020-2030年磷酸鐵鋰離子電池鋰累計回收市場空間在現價情況下將達到163億元。

2、聚焦產業鏈：應當如何回收動力鋰離子電池？

2.1、政策正在完善，標準、價格是核心掣肘

2016年十二月，工信部公布《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》（征求意見稿），明確了汽車生產公司承擔動力蓄電池回收利用主體責任。生產者責任延伸制度（EPR）是指將生產者的責任延伸到產品的整個生命周期，特別是產品消費后的回收處理與再生利用階段，要求生產者在產品全生命周期擔責，把生產和回收串聯起來，提升回收利用率。

2018年七月，工信部、科技部等七部門聯合印發《有關做好新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工作的通知》，決定在京津冀地區、山西、上海、江蘇、浙江、安徽、廣東等17個地區及我國鐵塔開展新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工作，并確定各試點地區相應的目標任務，這有助于建立相對集中、跨區聯動的回收體系。隨著相關政策的陸續出臺，動力鋰離子電池回收體系也將加速完善。動力鋰離子電池回收試點工作的開展，標志著我國動力鋰離子電池回收進入大規模執行階段。

2020年七月，工信部公布《2020年工作節能與綜合利用工作要點》，要求推動新能源汽車動力蓄電池回收利用體系建設；深入開展試點工作，加快探索推廣技術經濟性強、環境友好的回收利用市場化模式，培育一批動力蓄電池回收利用骨干公司；研究制定《新能源汽車動力蓄電池梯次利用管理辦法》，建立梯次利用產品評價機制；依托“新能源汽車國家監測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺”，健全法規，督促公司加快履行溯源和回收責任。動力鋰離子電池回收體系的評價機制及法律法規的完善，標志著我國動力鋰離子電池回收體系框架正在日趨成熟。

雖然頂層設計逐步在完善，但目前動力鋰離子電池回收受到以下三個問題的掣肘，使政策開展較為困難：

1.電池殘值量的測量標準難以估計：動力鋰離子電池在循環充放電過程中電池容量會逐漸衰減，當衰減至80%以下時，便達到退役狀態。而目前有關動力鋰離子電池的健康度SOH（State-of-health）有很多種含義，包括根據容量衰減含義、根據剩余放電量含義剩余循環次數含義以及根據內阻含義。因此政策制定者有關動力鋰離子電池殘值剩余量的標準測定標準存在一定困難。

2.金屬價格波動影響材料回收經濟性：金屬價格的波動會最終決定動力鋰離子電池回收市場的盈虧，而金屬價格又是受資源供給、技術進步、下游市場綜合因素所影響，存在技術周期、產量周期，故金屬價格是動力鋰離子電池回收的市場驅動的決定性要素，既影響動力鋰離子電池的商業模式，也影響政策制定和執行的有效性。

3.梯次利用技術標準：有關磷酸鐵鋰離子電池一個重要的回收方式就是梯次利用，梯次利用方式、安全性等因素困擾著標準制定，標準過高會造成梯次利用市場的萎縮，標準過低又不利于梯次利用市場長期發展。

因此，這些問題都要在實踐中不斷總結、不斷反饋，進一步完善政策標準、以及商業模式。

2.2、動力鋰離子電池回收渠道與再生利用方

動力鋰離子電池的回收過程中有不同的參與主體和回收路徑，這重要是由于不同動力鋰離子電池間存在銷售方式、使用形式、所有權歸屬的不同。目前在我國，動力鋰離子電池的回收渠道重要有小型回收公司、專業回收公司、政府回收中心。近年來，為規范動力鋰離子電池回收市場，我國相繼出臺了動力鋰離子電池拆解回收相關技術標準：

參考歐美發達國家的電池回收路徑，動力鋰離子電池生產商往往承擔電池回收的重要責任，而參與主體中的電動汽車生產商和電池租賃公司起到配合動力鋰離子電池生產商回收的用途。根據動力鋰離子電池從消費者回收至動力鋰離子電池生產商的路徑經過的參與主體差異，理論上可分為三種回收路線。

第一種回收路徑為廢舊動力鋰離子電池通過電動汽車經銷商回收；第二種回收路徑為通過電池租賃公司回收，廢舊動力鋰離子電池經過上述兩種回收路徑最終流向動力鋰離子電池生產商（部分生產商也可以聯合形成生產商聯盟）進行回收處理；第三種回收路徑最終流向為第三方回收公司回收處理，但是第三方回收公司要依靠自主建立的動力鋰離子電池的回收網點。

具體的，根據上述三種回收路線，參考逆向物流理論，可以建立不同的動力鋰離子電池回收路徑模式。分別是以日本為代表的動力鋰離子電池生產商回收模式（包括經過電動汽車經銷商、電池租賃公司）、以歐美國家為代表的行業聯盟回收模式（動力鋰離子電池生產商聯合形成回收聯盟）以及第三方回收模式。有關不同的公司類型，由于公司現狀的差別，要根據實際情況，選擇不同的回收路徑模式使得利益最大化。

2.2.1、磷酸鐵鋰離子電池的梯次利用和金屬回收

磷酸鐵鋰離子電池回收后兩大利用途徑：梯次利用與拆解回收，這兩個途徑并不是排斥關系，而是互補關系。廢舊電池梯次利用是指動力鋰離子電池在達到設計使用壽命時，通過修復、改裝或再制造等方法使其能夠在合適的工作位置繼續使用的過程，而這個過程一般是同級或降級的應用形式。

廢舊電池的拆解回收則重要指通過化學、物理或生物手段拆解廢舊電池并回收其中的可利用資源。2017年二月，國家出臺的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》提到，鼓勵電池生產公司與綜合利用公司合作，在保證安全可控前提下，按照先梯次利用后再生利用原則,對廢舊動力蓄電池開展多層次、多用途的合理利用。

廢舊磷酸鐵鋰動力鋰離子電池回收后先梯次利用，后拆解回收，將最大化電池的退役后價值。動力鋰離子電池的性能會隨使用次數的新增而衰減，但當動力鋰離子電池不能達到電動汽車的使用標準而退役時，其性能（電池容量）往往只下降到原性能的80％。在電池性能仍維持在80%-20%時，退役的動力鋰離子電池可以經過相關的檢測評價依次用于低功率電動汽車、電網儲能、家庭儲能領域。而當電池性能下降至20%時，可以對其進行報廢處理。

現行條件下，退役動力鋰離子電池梯次利用在技術、市場上仍然存在較大的難度。

（1）技術角度看，動力鋰離子電池與儲能電池遵循的技術標準不同、儲能領域對電池的溫度性能要求高，而部分退役的動力鋰離子電池可能達不到儲能電池的使用要求、基于容量衰減機理分析建立電池壽命預測模型還不完善，造成梯度利用退役動力鋰離子電池在評價檢測環節出現困難。

（2）市場角度看，建立梯次利用逆向物流系統較為復雜，中間涉及的環節較多，比直接的物理、化學、生物拆解回收復雜、消費者心理上對梯次利用電芯的市場接受度較低。

相較于梯次利用，退役動力鋰離子電池拆解回收在技術上則相對成熟。廢舊的動力鋰離子電池處理技術可以分為物理法、生物法及化學法；物理方法包括破碎浮選法和機械研磨法，但其分離效率極低，有價金屬回收一般還要后續的處理流程；生物法利用微生物分解代謝，實現金屬離子的選擇性浸出與回收，但是生物法基本還停留在實驗室研究側層面，離大規模應用有一定距離。

拆解回收的主流方法基本上屬于化學法，包括三種處理工藝，火法處理、濕法處理、電極修復再生。火法處理是一種比較初級的廢物處理方法，重要原理是將電池拆解或破碎后高溫焚燒使電池內的有機物氧化分解，電極材料和包裝材料中的金屬元素轉變為穩定的金屬氧化物，然后再進行分離回收。濕法處理工藝的相關研究開展較多，重要原理是利用酸液和堿液將電極材料溶解，然后在液相中實現各元素的分離和提純。電極修復再生工藝是近些年興起的處理工藝，將廢舊鋰離子電池中的電極材料拆解分離，使用電化學或物理化學等方法處理，恢復其受損的結構、電化學性能，使得材料可以再次用于使用場合或作為制備新的電極材料的前驅體。

2.2.2、三元電池正極材料回收與再生

目前，三元正極材料回收與再生的技術路線重要分以下兩種形式：

物理修復再生，對只是失去活性鋰元素的三元正極材料，直接添加鋰元素并通過高溫燒結進行修復再生；有關嚴重容量衰減、表面晶體結構發生改變的正極材料，進行水熱處理和短暫的高溫燒結再生；

冶金法回收，重要有火法、濕法、生物浸出法三種方式。其中火法耗能高，會出現有價成分損失，且出現有毒有害氣體；生物浸出法處理效果差，周期較長，且菌群培養困難；相比之下，濕法具有效率高、運行可靠、能耗低、不出現有毒有害氣體等優點，因此應用更普遍。

2.3、他山之石，海外動力鋰離子電池回收模式

2.3.1、美國：健全的電池回收法律與回收知識普及

美國廢舊電池的回收法律健全，其相關法律的體系涉及聯邦、州和地方各級。三個層次的法律互相補充、互相規范，從而使得美國的電池回收法律體系完善、全面、具體。

在聯邦政府層級，政府通過頒發許可證用于監管電池制造商和廢電池回收公司。

在州層級，大多數州已經采納了由美國國際電池理事會(BCI)提出的電池回收法規，通過參與廢舊電池回收的價格機制來指導零售商和消費者。例如，《紐約州可充電電池法》和《加州可充電電池回收法案》要求可充電電池零售商回收消費者的一次性可充電電池而不收取任何費用。

在地方層級，美國大多數城市已經制定了電力電池回收法規，以減輕廢舊電池的環境危害。美國國際電池理事會頒布了《電池產品管理法》，該法案創建了一個電池回收押金制度來鼓勵消費者收集和交還用過的電池。

美國廢舊電池的回收知識普及機構眾多，國民回收意識普遍較強。以美國國家國際電池理事會為例（BCI）為例，作為一個權威的電池回收第三方組織，該組織不僅統籌各州的電池回收，并且具體細化到了電池回收的分類流程、規范等知識的普及。BCI在其官網有大量的文件與圖片用于指導個人、公司的電池回收，并且，由于鉛酸電池和鋰離子電池的回收處理方式不同，BCI的流程指導甚至包括了指導回收電池中個人、公司有關鉛酸電池和鋰離子電池的區分。

2.3.2、歐盟：生產者責任制度+聯盟體系

歐盟是最早關注電池回收并采取措施的地區。1991年推出《含有某些危險物質的電池與蓄電池指令》，規定了這些電池要單獨回收。歐盟在3C電池，鉛酸電池的回收方面起步較早，積累了很多相關相關相關經驗。2006年出臺廢舊電池處理和回收政策（2006/66/EC），形成由動力鋰離子電池生產公司來承擔回收主體的配套體系（生產者責任延伸制）。其中德國，生產者責任意識與回收分工明確是源動力，有關動力鋰離子電池回收的重視，使得德國在電池回收的法律制度、責任分工、技術路線等方面都取得了顯著的成就。

責任、義務、法律三者之間的互相融合貫穿，是德國完整的動力鋰離子電池回收系統的基礎。德國政府根據《廢物框架指令》(Directive2008/98/EC)、《電池回收指令》(Directive2006/66/EC)、《報廢汽車指令》(Directive2000/53/EC)等指令，頒布了《回收法》、《電池回收法》、《報廢汽車回收法》等一系列相關回收法律。

在相關法律框架的約束下，德國的廢舊電池回收系統具有明確的分工。產業鏈中的生產者、消費者和回收者都有相應的責任和義務。電池生產商生產或進口電池要在政府進行登記，下游經銷商要負責構建電池回收網絡，用戶同樣有義務將廢舊電池交還相應的回收機構。

此外，德國在動力回收非常強調“生產者責任延伸制度”。例如，大眾、寶馬等新能源汽車制造商積極回收廢舊電池。其中，寶馬致力于通過建立產業閉環實現動力鋰離子電池價值鏈，在這一價值鏈中，從電池生產的原材料、電池研發、電池生產、電池裝機，至電池回收利用得到有價值的電池生產原材料，形成了閉環，實現動力鋰離子電池的價值最大化。

同時，BMW也與優美科、Vattenfall、Bosch、NextEra等進行合作，致力于探討退役動力鋰離子電池在儲能系統中的梯次利用。寶馬已經成功地利用寶馬i3和MINIE原型車的廢舊動力鋰離子電池實現了儲能電網穩定。其位于寶馬集團萊比錫廠的能量儲存場共儲存了700節寶馬i3電池，展示了在汽車電池使用壽命結束時，可以通過給電池第二次使用壽命(作為可持續能源模式的一部分)來實現利潤。

2.3.3、日本：“未雨綢繆”發展下的動力鋰離子電池回收模式

受原材料短缺的影響，日本在廢舊電池回收方面處于全球領先地位。日本的電池回收體系構建時間較早，在1994年時，日本已經開始推行電池回收計劃，并建立了“電池生產-銷售-回收”的回收體系。發展至今，日本已經建立了重要由電池公司主導構建，以“逆向物流”為思路的回收渠道。該回收渠道由電池生產商利用零售商家、汽車銷售商和加油站等的服務網絡,免費從消費者那里回收廢舊電池,再交給專業的電池回收利用公司進行處理。

為了規范廢舊電池回收行業的發展，日本從基本法、綜合法、特別法三個層面出臺了相應的法律法規，并且鼓勵汽車制造商關注與汽車電池回收技術相關的資源回收研究。豐田、日產和三菱等汽車制造商都積極投資于電池回收的研究和開發以響應日本政府的“新能源汽車制造商有義務對廢舊電池進行回收處理”理念。

同時，日本頻繁的自然災害促使了應急電源的使用，促進了退役動力鋰離子電池在該領域上的梯次利用。除了傳統的汽車生產公司投身于梯次利用，日本涌現了一批以“4REnergy”為代表的致力于退役電池梯次利用（特別是在應急電源、儲能等方面）的公司，該類型公司遵從著較好的回收理念，比如4R公司提出的“再利用、再轉售、再制造、再循環”的回收理念，有很好的現實意義。

在梯次利用方面，日本4R公司在住宅用途上將高容量退役動力鋰離子電池與太陽能電池板組合進行能源儲藏的技術發展快速，從而給退役電池在住宅停電時作為備用能源、房屋節能等功能上樹立了梯次利用的范本。另外，4R株式會社有關不同電池容量的退役動力鋰離子電池梯次利用領域進行劃分，其中10-24KWh、100KWh是當前4R公司發展的重點。

2.3.4、韓國：新能源車快速起量，回收模式發展正當時

韓國新能源汽車快速起量，配套的充電樁等產業快速發展，其相應的電池回收也將在近年迎來加速上升，但是，韓國的動力鋰離子電池回收產業仍不健全，亟待發展。

根據韓國的《清潔空氣保護條例》，所有購買電動汽車并獲得補貼的消費者必須向地方政府歸還電動汽車的電池，但是，有關電動汽車報廢電池的回收在韓國仍然沒有具體的規定。因此，在韓國，有必要制定計劃，使得電動汽車報廢電池回收的儲存區域的規范、運輸和回收標準有法律可以依據。

有鑒于此，有韓國學者也提出基于EPR制度的適用于韓國可行的動力鋰離子電池回收體系，在該回收體系中，電池生產者成立生產者責任組織以統籌安排回收動力鋰離子電池的相關費用，并且政府通過補助金形式促進消費者將電池轉交給政府指定回收中心，材料公司通過拆解回收獲得金屬并流轉回生產商或進口商，從而形成電池回收的良好循環。值得注意的是，在韓國的動力鋰離子電池回收體系建立中，也有我國公司的身影，例如，格林美在2019年十月與韓國浦項市政府、ECOPRO，就新能源汽車電池梯次利用及循環再生項目推進，簽署諒解備忘錄。

2.3.5、海外公司電池回收技術路線

相較于國內，國外的技術路線以火法為主。以優美科為例，優美科利用高溫冶金法將動力鋰離子電池直接高溫還原，電池外殼、負極材料、塑料隔膜等部分分別供應還原劑和能量，最終金屬以合金的方式回收，并且在回收過程中對氣體進行凈化。高溫還原的金屬合金將經過酸浸后經萃取得到金屬鹽，并通過高溫還原回收金屬單質。

3、國內動力鋰離子電池回收利用產業鏈全梳理

3.1、國內動力鋰離子電池回收“素描”：“分羹者”眾多

由于動力鋰離子電池回收市場的潛在價值和其回收的社會必要性與需求，眾多類型公司在動力鋰離子電池回收的產業布局中都有所行動。這其中，梯次利用有關退役動力鋰離子電池可以更好的發揮其余熱，一直是相關的公司布局較頻繁的領域。

經過相關公司前期的嘗試以及代表公司（如我國鐵塔等）“篳路藍縷”，國內動力鋰離子電池回收商業化正逐漸走向規模化發展。作為退役電池梯次利用領域最大的用戶單位，我國鐵塔規劃繼續擴大梯次利用電池的使用規模，并且停止采購鉛酸電池，以梯次利用鋰離子電池作為替代。

同時，參與動力鋰離子電池回收的公司類型逐漸多元化，這也漸漸成為未來趨勢。布局動力鋰離子電池回收市場的公司包括了電池生產鏈上的大部分公司類型，如電池用戶單位、電池生產公司、材料公司、儲能公司、設備制造商、車企等。

國內重要的動力鋰離子電池回收公司共有12家，重要技術路線為濕法。其中北京賽德美以磷酸鐵鋰修復再生為技術路線，衢州華友、哈爾濱巴特瑞、山東威能生產電池原材料，其余均為三元材料的生產。以荊門格林美為例，回收得到的動力鋰離子電池經放電、拆解、破碎及分選等預處理步驟后，經過硫酸進行浸出，其濾渣進行無害化處理。濾液經過中和除去Fe、Al等雜質離子，再經萃取得到Mn、Cu、Zn硫酸鹽，再經電沉積得到Cu和Zn。利用化學沉淀分離Ni鹽Co鹽，并經過酸浸，最后氫還原得到金屬單質。

3.2、互利共贏：電池產業鏈間回收業務合作逐漸加強

電池產業鏈上下游的合作是未來必然趨勢，這是動力鋰離子電池回收過程的復雜性所決定的。

（1）責任角度：無論是生產者責任延伸制度的建立還是環保成本內部化的必然要求，位于消費終端的車企對所銷售的電動汽車有義務開展相關工作，也是最直接與消費者對接的環節，其優勢在渠道，但其劣勢在于再利用和材料制造能力。因此，車企與電池公司的合作是重要趨勢。

（2）方法角度：低速車、家用儲能等是梯次利用重要去向，而三元前軀體、正極制備則是其材料回收后的重要去向，因此，回收公司與下游應用公司的合作也是重要趨勢。

（3）經濟性角度：經濟性是推動回收利用市場興起的核心要素，此前電池公司因資源約束和上游價格問題，通常采用向上游縱向拓展手段，而鋰電回收市場發展起來后，可以起到降本用途，因此材料制造公司、電池公司均有動力進行相關業務的拓展。

目前，我國電池產業鏈間的合作已在許多龍頭公司中有所展現。從開始的動力鋰離子電池公司、材料公司、相關再生利用公司合作，越來越多的車企也將隨著梯次利用市場的打開而參與“合作聯盟”的模式。

3.3、“降本”與“閉環”為商業模式的源動力

根據國內現有的商業模式主導公司性質的不同，我國動力鋰離子電池回收市場催生出了：動力鋰離子電池公司回收商業模式、鋰電材料公司回收商業模式、梯次利用商業模式。

（1）動力鋰離子電池公司回收商業模式以動力鋰離子電池生產公司為主導，卡位“回收處理”，提高原料的上游議價能力，降低電池生產成本，成為該類商業模式的源動力。國內代表性的公司有寧德時代、比亞迪、國軒高科等。另一方面，從生產責任延伸制度的要求看，動力鋰離子電池生產商往往肩負著動力鋰離子電池回收的責任。目前，隨著動力鋰離子電池市場潛力的進一步擴大，各大動力鋰離子電池公司紛紛以建立戰略聯盟、參股等形式與材料公司、第三方回收機構合作，布局電池回收業務。

例如，寧德時代巧妙繞過布局原材料開采行業，通過布局回收業務，一定程度上提升了自身電池的降本空間。

寧德時代在2013和2015年分別增持邦普循環，持有邦普69.02%的股份，之后于2019年九月，又與邦普循環合資36億元設立了寧波邦普時代新能源有限公司，標志著寧德時代在上游正極材料方面的布局進一步擴大。

寧德時代控股子公司邦普循環早在2008年就創造性地提出“上下游”回收結合的概念，在政府引導下首創了我國廢舊電池回收體系。目前，邦普已在全國范圍內設置15個回收網點，這些網點直接對接車企銷售售后服務網絡，從而可以部分解決車企回收網點的短板。在資源回收技術上，邦普對廢鋰離子電池進行破碎、熱解、粉碎及反復篩分磁選等全自動化預處理后得到含鎳、鈷的精料，然后經過一系列化學除雜等工藝生成特定形狀的三元材料前驅體（鎳氫錳氫氧化物）。三元前驅體和碳酸鋰作為反應物，在氧氣氛圍中按照設定的溫度程序進行燒結，即得到鎳鈷錳酸鋰正極材料。

（2）鋰電材料公司回收商業模式以鋰電材料公司為主導，通過回收廢棄電池中的關鍵金屬資源，從而形成產業閉環與降本空間，成為該類商業模式發展的源動力。其中，三元前驅體公司紛紛布局鋰電回收領域，光華科技、格林美、湖南邦普、華友鈷業、贛州豪鵬（廈門鎢業控股）入選第一批《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》。另外，中偉股份、贛鋒鋰業、廣東佳納、金馳能源等也具備了鋰電回收的能力。

1）華友鈷業在加碼上游資源布局、購買礦產資源的同時，布局其下游的回收產業，可以潛在地拓寬其在鈷資源領域原料供應的渠道，保證資源供應穩定與成本穩定。

“華友鈷業”擁有全資子公司——“浙江華友循環科技有限公司”。華友循環在2018年被浙江省經信委舉薦為省新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工作牽頭單位，重要任務為回收拆解網點建設、環保拆解線研發等。華友循環2018年投產的再生利用專用生產線，已實現年處理退役動力蓄電池64680噸，每年可綜合回收鈷5783噸（金屬量）、鎳9432噸（金屬量）、鋰2050噸（金屬量）以及錳、銅箔、鋁箔等有價元素。

2）格林美公司通過整合資源、加強產業間合作，積累了動力鋰離子電池再生產業上的技術優勢、規模優勢。

格林美按照“電池回收—原料再造—材料再造—電池包再造—新能源汽車服務”的新能源全生命周期價值鏈開展業務布局。公司聯合北汽、比亞迪、三星等國內外知名公司，開啟汽車廠牽頭、電池廠參與、回收公司承辦的社會責任大循環體系，實現全生命周期價值鏈模式的落地執行。同時，公司先后與160多家車企、電池公司簽訂了車用電池回收處理協議。

（3）梯次利用商業模式的代表公司為我國鐵塔。作為第三方公司，其主業并非電池以及電池回收業務，但是其主營業務類型與動力鋰離子電池回收的梯次利用有比較好的契合點，例如，我國鐵塔既是退役電池的消費者，也是退役電池的回收者，根據我國鐵塔相關相關經驗，總結出了三種梯次利用鋰離子電池的方式，分別為重新組裝、直接組合電池模組與整包使用。

我國鐵塔的商業回收模式關鍵在于與車企、動力鋰離子電池公司合作，從而共建共享回收網絡。目前，我國鐵塔與一汽、東風、江淮、比亞迪、蔚來等眾多新能源車企簽署了戰略合作協議，這些合作協議重要服務于新能源汽車退役電池的回收利用。同時，我國鐵塔也積極與動力鋰離子電池公司進行戰略合作，2018年一月，我國鐵塔與國軒高科簽訂動力鋰離子電池梯級再生利用戰略合作協議，國軒高科與我國鐵塔成為戰略合作伙伴，協力推動梯級動力鋰離子電池在通訊基站領域的應用。

我國鐵塔以退役動力鋰離子電池作為基站用儲能電池的梯次利用潛力巨大，市場廣闊。我國鐵塔公司早在2015年便陸續在12個省市3000多個基站開展梯次利用電池替換鉛酸電池試驗，充分驗證了梯次利用安全性和技術經濟性可行。2018年，我國鐵塔公司已停止采購鉛酸電池，而是從深圳比亞迪等20個公司采購退役動力鋰離子電池。截至2018年，我國鐵塔在全國約12萬個基站中使用梯次回收電池共計約1.5GWh，替代鉛酸電池約4.5萬噸，成為全國梯次利用行業的領先公司。

隨著5G時代來臨，我國鐵塔的5G基站建設將在未來幾年內迎來快速上升，若梯次利用電池應用于5G基站，則鐵塔有關梯次利用電池的需求將進一步攀升。我們以每個基站使用12.5kWh梯次利用電池為基礎，綜合5G頻譜及相應覆蓋增強方法，預計未來十年國內5G宏基站約為現有4G基站數量的1-1.2倍（截至2019年，國內現有4G基站445萬個），合計約500-600萬，對應梯次利用電池的總需求將達到62.5GWh-75GWh，基本可以被未來的退役梯次利用電池有效消化。

3.4、構建降本模型：從另一個角度看待降本邏輯

3.4.1、拆解回收降本測算：鋰電材料公司的降本邏輯

廢舊動力鋰離子電池資源的拆解回收能夠緩解資源緊張，從而減少相關資源的開采以及對市場材料的依賴。同時，材料公司還能通過回收利用的金屬直接銷售帶來一定的經濟效益。為此，我們構建經濟性評估模型，針對動力鋰離子電池回收過程中投入成本和回收材料用于后續動力鋰離子電池生產出現的成本降低，以相應的數學模型的形式表達出來，便于定量化分析。

按成本分析法建立廢舊動力鋰離子電池的收益模型，收益（E）可以用下式表示：其中Esell表示拆解回收的有價金屬全部直接出售（這里只考慮鎳、鈷、錳、鋰），CRecycle表示拆解回收得到有價金屬過程中所要考慮的相關成本。

根據上表測算：回收1噸廢棄的三元電池，其成本為21900元，而回收1噸廢棄的磷酸鐵鋰離子電池的成本為21400元。我們后續將測算三元電池拆解回收得到的Ni、Co、Mn、Li的循環利用效益。由于磷酸鐵鋰離子電池拆解回收每噸回收的產物為磷酸鐵、碳酸鋰、鋁料，直接拆解回收的經濟效益并不大，優先梯次利用，或處理成本通過行政手段、補貼內部化后，經濟性才會出現。

確定了拆解回收成本CRecycle后，我們要確定Esell，即拆解回收的有價金屬直接銷售的收益。

3.4.2、梯次利用之“峰谷套利”降本測算

鑒于未來大量的磷酸鐵鋰離子電池退役，而單純的磷酸鐵鋰離子電池的拆解回收沒有太大的經濟效益。因此，梯次利用將成為退役磷酸鐵鋰離子電池最佳的選擇。退役的磷酸鐵鋰離子電池的電池容量往往仍在70%-80%，在某些場合，仍然具有很好的儲能效益。因此，我們設計了一個使用退役的磷酸鐵鋰離子電池為基礎的儲能電站模型，利用“峰谷套利”獲得收益。