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1、 -1- 证券研究报告 2022 年 4 月 6 日 行业行业研究研究 降本与突破锂约束降本与突破锂约束,构成构成锂电锂电循环循环闭环闭环 锂电回收行业深度报告 电力设备新能源电力设备新能源 动力电池退役动力电池退役期来临与期来临与锂资源约束,锂电回收势在必行锂资源约束,锂电回收势在必行。碳中和背景下,电动车和储能市场将快速增长。综合考虑环保因素、锂资源区域约束、锂价格因素,废旧锂电池回收是一项必要工作。然而当前政策正在完善,标准、价格是核心掣肘。 20302030 年年三元与三元与磷酸磷酸铁锂电池铁锂电池回收回收将成为千亿将成为千亿市场市场。对于三元电池,根据我们测算,在金属处于均价时,20
2、30 年三元电池锂/镍/钴/锰回收市场空间预计273/157/138/10 亿元。20302030 年三元电池金属年三元电池金属合计合计回收空间在回收空间在均价均价情况下将达情况下将达近近 600600 亿元。亿元。 磷酸铁锂电池通过梯次利用再回收,磷酸铁锂电池通过梯次利用再回收,锂价高位带动回收环节利润。锂价高位带动回收环节利润。磷酸铁锂电池直接拆解回收的经济效益并不大,弥补经济性方案:1)先通过梯次利用提高收益,2)处理成本通过行政手段及补贴内部化。对于磷酸铁锂电池,我们预测在中残值下,在中残值下, 20302030 年铁锂电池梯次利用市场空间预计年铁锂电池梯次利用市场空间预计 33933
3、9 亿元亿元, 在锂金属处于在锂金属处于均价时,均价时,20302030 年磷酸铁锂电池锂元素回收市场空间预计年磷酸铁锂电池锂元素回收市场空间预计 144144 亿元亿元。 锂电回收可作为“城市矿山”,弥补锂电回收可作为“城市矿山”,弥补碳酸锂供给碳酸锂供给紧张紧张。动力和消费锂电回收途径增加的碳酸锂供给逐年增加可作为“城市矿山”,有助于弥补碳酸锂供给紧张。 海外动力电池回收模式海外动力电池回收模式可作为他山之石可作为他山之石。参考欧美发达国家,动力电池生产商往往承担电池回收的主要责任,主机厂和电池租赁公司起到配合回收的作用。依据责任主体的不同可以分为以日本为代表的动力电池生产商回收模式(包括
4、经过电动汽车经销商、电池租赁公司)、以欧美国家为代表的行业联盟回收模式(动力电池生产商联合形成回收联盟)以及第三方回收模式。 互利共赢互利共赢,“降本降本”与与“闭环闭环”为商业模式的源动力为商业模式的源动力。根据国内现有的商业模式主导企业性质的不同,我国动力电池回收市场催生出动力电池企业回收商业模式、锂电材料企业回收商业模式与梯次利用商业模式。(1)动力电池企业回收模式,提高原料的上游议价能力,降低电池成本,国内代表性的企业有宁德时代、比亚迪、国轩高科等。 (2)锂电材料企业回收模式,回收关键金属资源,形成产业闭环与降本空间。许多三元前驱体企业均在动力电池回收领域有所布局,如格林美、邦普循环
5、(宁德时代子公司)、华友钴业、厦门钨业控股的赣州豪鹏、中伟股份、赣锋锂业等。(3)梯次利用商业模式,如中国铁塔等。 投资建议:投资建议:锂电回收有助于弥补上游资源、特别是锂资源供给缺口,锂电回收市场空间及发展前景广阔。关注: (1)具备完善金属资源回收能力的锂电回收企业:天奇股份、光华科技; (2)转型切入锂电回收领域的企业:旺能环境、浙富控股; (3) 形成产业链一体化闭环的三元前驱体及正极企业: 邦普循环 (宁德时代) 、芳源股份、中伟股份、格林美等。 风险分析:风险分析: 政策补贴不及预期;动力电池回收率、工艺降本不及预期,环保风险较大;锂电材料技术进步、相关金属价格下跌。 买入(维持)
6、买入(维持) 环保环保 买入(维持)买入(维持) 作者作者 分析师:殷中枢分析师:殷中枢 执业证书编号:S0930518040004 分析师:郝骞分析师:郝骞 执业证书编号:S0930520050001 分析师:黄帅斌分析师:黄帅斌 执业证书编号:S0930520080005 联系人:联系人:陈无忌陈无忌 联系人:联系人:和霖和霖 行业与沪深行业与沪深 300300 指数对比图指数对比图 -20.00%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%21-0321-0421-0521-0621
7、-0721-0821-0921-1021-1121-1222-0122-02电力设备及新能源(中信)电力及公用事业(中信)沪深300 资料来源:Wind 要点要点 -2- 证券研究报告 电力设备新能源、环保电力设备新能源、环保 投资聚焦投资聚焦 2021 年政府工作报告中强调了“加快建设动力电池回收利用体系”,动力电池回收行业发展即将加速。 发展新能源汽车是推进节能减排的重点,规模庞大的动力锂电池市场伴生的将是锂电池回收和下游梯次利用行业机遇, 锂电回收产业链正在加速建立与完善。 锂电回收具有经济性和环保双重意义, 还有助于突破锂资源约束,构成动力电池产业链的闭环。 我们我们的的创新之处创新之
8、处 1、从锂资源区域约束、锂价格因素角度分析了动力电池回收对于实现碳中和的意义。 2、测算了不同金属价格假设下锂电回收的市场空间。 3、我们构建了经济性评估模型,针对动力电池回收过程中投入成本和回收材料用于后续动力电池生产成本降低,定量分析了回收成本与循环利用效益。 股价上涨的催化因素股价上涨的催化因素 1、动力电池上游资源品价格持续上涨; 2、政策、补贴大力扶持,相关报废回收标准和技术标准的建立。 投资投资建议建议 锂电回收有助于弥补上游资源、 特别是锂资源供给缺口, 锂电回收市场空间及发展前景广阔。 关注: (1) 具备完善金属资源回收能力的锂电回收企业: 天奇股份、光华科技; (2)转型
9、切入锂电回收领域的企业:旺能环境、浙富控股; (3)形成产业链一体化闭环的三元前驱体及正极企业:邦普循环(宁德时代) 、芳源股份、中伟股份、格林美等。 UUiZvZcXjWrZdU2XdU7N9R8OpNqQtRsQjMmMmQeRrRrO7NnNzQwMrQoOxNrRrQ -3- 证券研究报告 电力设备新能源、环保电力设备新能源、环保 目目 录录 1、 着眼于未来:我们为什么要回收锂电?着眼于未来:我们为什么要回收锂电? . 6 6 1.1、 电动车产业快速发展,动力电池退役量庞大 . 6 1.2、 全球电动化趋势下,锂资源约束几何 . 7 1.3、 动力电池梯次利用与材料回收市场空间 .
10、 8 1.3.1、 动力电池报废量及梯次利用量空间预测 . 8 1.3.2、 动力电池报废及梯次利用市场空间敏感性分析 . 11 2、 聚焦产业链:应当如何回收动力电池?聚焦产业链:应当如何回收动力电池? . 1313 2.1、 政策正在完善,标准、价格是核心掣肘 . 13 2.2、 动力电池回收渠道与再生利用方法论 . 15 2.2.1、 磷酸铁锂电池的梯次利用和金属回收 . 16 2.2.2、 三元电池正极材料回收与再生 . 18 2.2.3、 负极材料回收与再生 . 19 2.2.4、 电解液回收与再生 . 19 2.3、 他山之石,海外动力电池回收政策与模式 . 20 2.3.1、 美
11、国:健全的电池回收法律与回收知识普及. 20 2.3.2、 欧盟: 电池法(草案) 规定最低回收材料使用比例、生产者责任延伸制度 . 21 2.3.3、 日本: “未雨绸缪”发展下的动力电池回收模式 . 24 2.3.4、 韩国:新能源车快速起量,回收模式发展正当时 . 26 2.3.5、 海外公司电池回收技术路线 . 27 3、 国内动力电池回收利用产业链全梳理国内动力电池回收利用产业链全梳理 . 2929 3.1、 国内动力电池回收“素描” : “分羹者”众多 . 29 3.2、 互利共赢:电池产业链间回收业务合作逐渐加强 . 33 3.3、 “降本”与“闭环”为商业模式的源动力 . 34
12、 3.4、 构建降本模型:从另一个角度看待降本逻辑 . 39 3.4.1、 拆解回收降本测算:锂电材料企业的降本逻辑 . 39 3.4.2、 梯次利用之“峰谷套利”降本测算 . 40 4、 投资建议投资建议 . 4141 5、 风险分析风险分析 . 4141 -4- 证券研究报告 电力设备新能源、环保电力设备新能源、环保 图目录图目录 图 1:全球新能源汽车销量 . 6 图 2:国内新能源汽车销量 . 6 图 3:全球动力电池装机量 . 6 图 4:我国动力电池年新增装机量 . 6 图 5:世界锂矿储量和资源量 . 7 图 6:中国目前锂矿资源对外依赖度 . 7 图 7:我国电池级碳酸锂价格走
13、势 . 7 图 8:锂盐产能与成本分布 . 7 图 9:我国三元电池锂金属回收市场空间 . 11 图 10:我国三元电池镍金属回收市场空间 . 11 图 11:我国三元电池钴金属回收市场空间 . 12 图 12:我国三元电池锰金属回收市场空间 . 12 图 13:我国三元电池金属回收市场预测 . 12 图 14:动力电池回收路线 . 15 图 15:动力电池生产商回收路径模式. 16 图 16:行业联盟回收路径模式 . 16 图 17:第三方回收路径模式 . 16 图 18:磷酸铁锂电池应用区段 . 16 图 19:废旧磷酸铁锂电池回收和再生流程图 . 17 图 20:废旧三元电池(NCM)回
14、收和再生过程流程图 . 18 图 21:火法处理流程图 . 18 图 22:湿法处理流程图 . 18 图 23:美国三层次的电池回收法律框架 . 21 图 24:欧盟新电池法(草案) . 22 图 25:欧盟新电池法(草案) 最新审理进度 . 22 图 26:欧盟新电池法(草案) 重要规定时间轴 . 23 图 27:德国动力电池回收体系 . 24 图 28:宝马集团电池价值链形成产业闭环 . 24 图 29:日本动力电池回收体系 . 25 图 30:4R 公司在住宅上将退役动力电池与太阳能电池板组合进行能源储存 . 25 图 31:4R 株式会社对于不同电池容量的退役动力电池梯次利用领域划分
15、. 26 图 32:韩国新能源汽车快速起量,配套充电桩数量快速增长 . 26 图 33:学者提出的基于 EPR 制度的韩国动力电池回收体系 . 27 图 34:Umicore 回收工艺流程图 . 28 图 35:德国 IME 公司回收工艺流程图 . 28 图 36:AEAT 回收工艺流程图 . 28 图 37:Batrec Industrie AG 回收工艺流程 . 29 图 38:Accurec Recycling GmbH 回收工艺流程图 . 29 图 39:格林美废旧电池回收工艺流程图 . 32 -5- 证券研究报告 电力设备新能源、环保电力设备新能源、环保 图 40:邦普循环利用废旧动
16、力电池生产 NCM 新材料流程图 . 35 图 41:宁德时代控股公司邦普设置的回收网点(部分) . 35 图 42:华友钴业原料供应渠道 . 36 图 43:格林美“全生命周期价值链模式”示意图 . 37 图 44:以中国铁塔为例梯次利用商业模式 . 38 表目录表目录 表 1:三元正极各类型材料占比假设 . 8 表 2:不同三元电池技术路线度电质量 . 8 表 3:磷酸铁锂电池梯次利用比例假设 . 9 表 4:国内退役三元电池正极回收量 . 9 表 5:国内退役三元电池总的各金属回收量 . 9 表 6:国内磷酸铁锂电池梯次利用与拆解回收量 . 10 表 7:金属价格假设 . 11 表 8:
17、磷酸铁锂电池每瓦时价格预测 . 11 表 9:三元电池金属回收市场空间 . 12 表 10:磷酸铁锂电池梯次利用市场空间 . 13 表 11:磷酸铁锂电池锂金属回收市场空间 . 13 表 12:动力电池梯次利用及材料回收法律框架体系 . 14 表 13:国家标准主要技术内容 . 15 表 14:锂离子电池石墨负极主要回收方法 . 19 表 15:常见电解液的溶剂、溶质及添加剂种类 . 20 表 16:4R 公司电池回收利用理念(4 个 R) . 25 表 17:国外领先的废旧锂离子动力电池回收企业 . 27 表 18:国外主要电池回收公司的工艺及产物 . 28 表 19:国内主要电池回收及材料
18、公司的工艺及产物 . 30 表 20:国内主要电池回收及材料公司的工艺及产物 . 31 表 21:在动力电池回收领域锂电、储能等企业 . 32 表 22:产业链主要企业间合作情况 . 33 表 23:中国铁塔梯次利用锂电池的三种主要模式 . 38 表 24:废旧三元电池、磷酸铁锂电池吨回收处理成本 . 39 表 25:1 吨废弃三元电池各金属材料质量 . 40 表 26:使用退役、新电池的峰谷套利模型下 IRR(全投资回报率)比较 . 40 -6- 证券研究报告 电力设备新能源、环保电力设备新能源、环保 1 1、 着眼于未来:我们为什么要回收锂电?着眼于未来:我们为什么要回收锂电? 1.11.
19、1、 电动车产业快速发展,动力电池退役量庞大电动车产业快速发展,动力电池退役量庞大 全球新能源汽车行业发展迅速,2021 年全球新能源汽车销量 644 万辆,同比+98%,在新冠肺炎疫情的冲击下逆势增长。我们预计 2021-25 年全球新能源汽车销量复合增速有望在 30%以上,到到 20252025 年销量将突破年销量将突破 23002300 万辆。万辆。 中国新能源汽车产业于 21 世纪初期兴起,自 09 年“十城千辆”工程启动,2013-14 年推广应用新能源汽车并免征购置税,2015 年 4 月财政部发布关于2016-2020 年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知 , 对新能源汽车购买
20、给予补助实行普惠制, 财政补贴成为推动中国新能源产业的主要增长力量。随着新能源汽车购置补贴逐步退坡,2017 年开始推行的“双积分”政策接力继续推动新能源产业发展。我们预计我国新能源汽车销量 2021-25 年年均复合增速在30%左右,到到 20252025 年有望超过年有望超过 10001000 万辆。万辆。 图图 1 1:全球新能源汽车销量全球新能源汽车销量 图图 2 2:国内新能源汽车销量:国内新能源汽车销量 0%50%100%150%0 300 600 900 1,200 1,500 1,800 2,100 2,400 2,700 20022E 2023E 202
21、4E 2025E全球新能源汽车销量(万辆)同比增长 -100%0%100%200%0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1,000 1,100 1,200 20022E 2023E 2024E 2025E国内新能源汽车销量(万辆)同比增长 资料来源:Marklines,光大证券研究所预测 资料来源:中汽协,Wind,光大证券研究所预测 在电动汽车市场快速增长带动下, 动力型锂离子电池继续保持快速增长势头。在电动汽车市场快速增长带动下, 动力型锂离子电池继续保持快速增长势头。按照正极材料动力电池可分为三元电池、磷酸铁锂电池及其他电池。目
22、前看,海外以三元电池为主, 国内三元电池和磷酸铁锂同步发展。 全球动力电池年新增装机量保持稳定增长,我们预计 2025 年装机量超 1100GWh;国内装机量可达453GWh。 其中三元电池装机量达 196GWh, 磷酸铁锂及其他装机量达 257GWh。 图图 3 3:全球:全球动力电池装机量动力电池装机量 图图 4 4:我国动力电池年新增装机量:我国动力电池年新增装机量 0%20%40%60%80%00500600700800900020022E 2023E 2024E 2025E全球动力电池装机(GWh)YOY -20%0%
23、20%40%60%80%100%120%140%160%180%0 100 200 300 400 500 20022E2023E2024E2025E三元电池装机量磷酸铁锂及其他装机量三元电池同比增长磷酸铁锂及其他同比增长 资料来源:SNE Research,光大证券研究所预测 资料来源:Wind,上海有色网,光大证券研究所预测;装机量单位:GWh -7- 证券研究报告 电力设备新能源、环保电力设备新能源、环保 1.21.2、 全球电动化趋势下,锂资源约束几何全球电动化趋势下,锂资源约束几何 从世界锂资源的勘探量来看, 我们并不需要担心锂资源不够用, 但我们依然需要关注区
24、域上的资源约束。 (1)资源量较高的是盐湖中的锂,如果提纯技术能够进步、生产成本能够降低,问题将能够较好的解决; 图图 5 5:世界锂矿储量和资源量世界锂矿储量和资源量 图图 6 6:中国目前锂矿资源对外依赖度中国目前锂矿资源对外依赖度 0040005000600070008000900010000储量(万吨)资源量(万吨) 资料来源:USGS,光大证券研究所 资料来源:USGS;百川盈孚;光大证券研究所 (2)中国优质的锂资源与世界其他地区相比较少,考虑我国是锂电中游产业链以及下游应用市场核心,因此需要考虑资源掣肘; (3)从锂盐产能、成本分布和锂价趋势看,不同资源禀赋
25、、地区政策导致开采难度和投资、成本不同,未来不同时间、不同区域供需有一定的错配,锂价格大幅波动也在所难免,若锂价大幅上涨,将不利于实现碳中和愿景。 图图 7 7:我国电池级碳酸锂价格走势:我国电池级碳酸锂价格走势 图图 8 8:锂盐产能与成本分布:锂盐产能与成本分布 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 --012022-01 资料来源:Wind,2018.01-2022.3,单位:万元/吨 资料来源:Galaxy Resources 因此,综合考虑环保因素、锂资源区域
26、约束、锂价格因素,对使用过的锂电池进行回收也是一项必要的工作。 -8- 证券研究报告 电力设备新能源、环保电力设备新能源、环保 1.31.3、 动力电池梯次利用与材料回收市场空间动力电池梯次利用与材料回收市场空间 1.3.11.3.1、动力电池报废量及梯次利用量空间预测动力电池报废量及梯次利用量空间预测 我们对未来三元电池的金属回收市场空间及磷酸铁锂电池的梯次利用与回收市场空间设计了测算模型,首先作出如下假设: (1 1)三元电池:)三元电池: 1)在循环充放电过程中电池容量会逐渐衰减,当衰减至 80%以下时,便达到退役状态。通常,动力电池的服役年限在 5 年左右。我们假设三元电池与磷酸铁锂我
27、们假设三元电池与磷酸铁锂电池的有效寿命均为电池的有效寿命均为 5 5 年年。因此,截至目前,第一批动力电池己经到达退役年第一批动力电池己经到达退役年限,今后将迎来较为持续且不断扩大的动力电池回收市场。限,今后将迎来较为持续且不断扩大的动力电池回收市场。在此假设下,2014年装机的三元(磷酸铁锂)电池将在 2019 年全部拆解回收,2015 年装机的三元(磷酸铁锂)电池将在 2020 年全部拆解回收,以此类推。 2)对对退役退役三元电池的处理主要采取拆解回收的方式三元电池的处理主要采取拆解回收的方式。拆解回收主要是对正极材料中的钴、镍、锰、锂等金属材料的回收再利用,而正极材料又分为 NCM333
28、、NCM523、NCM622、NCM811 等,且不同的技术路线能量密度不同。随着三元电池行业的发展,高镍、无钴成为主要发展趋势,依据鑫椤锂电三元电池类型占比,我们我们对对未来年份正极材料各金属占比进行假设,并进行测算未来年份正极材料各金属占比进行假设,并进行测算。 表表 1 1:三元正极各类型材料占比三元正极各类型材料占比假设假设 正极材料占比正极材料占比 20142014E E 20152015E E 20162016E E 20172017E E 20182018E E 20192019E E 2020E2020E 2021E2021E 2022E2022E 2023E2023E 202
29、4E2024E 2025E2025E NCM333 100% 100% 51% 41% 15% 8% 5% 0% 0% 0% 0% 0% NCM523 0% 0% 49% 50% 69% 62% 53% 48% 38% 35% 35% 33% NCM622 0% 0% 0% 9% 14% 19% 20% 20% 23% 23% 21% 21% NCM811 0% 0% 0% 0% 2% 11% 22% 32% 39% 42% 44% 46% 资料来源:鑫椤锂电,光大证券研究所假设 表表 2 2:不同三元电池技术路线度电质量:不同三元电池技术路线度电质量 技术路线技术路线 三元正极(三元正极(k
30、g/kWhkg/kWh) NCM333 1.96 NCM523 1.86 NCM622 1.66 NCM811 1.55 资料来源:光大证券研究所假设 (2 2)磷酸铁锂电池:)磷酸铁锂电池: 1)2017 年 9 月 28 日,工信部、财政部、商务部等五部门联合公布了乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法 即“双积分”政策, 强调提高新能源车电池能量密度。 由于磷酸铁锂电池能量密度的劣势, 其市场竞争力一度下滑。补贴政策退坡后,由于钴价的持续走高,无钴电池受到市场青睐,而高镍三元电池的安全性还有待进一步提升,同时 CTP 技术的不断深化及对低成本电池的需求提升,磷酸铁锂电池重新
31、焕发生机。 2)磷酸铁锂退役电池宜采用先梯次利用,后拆解回收的处理顺序。目前,回收及梯次利用体系尚不健全,锂元素回收也存在经济性问题,但我们相信,随着政策的支持,以及随着储能市场兴起以及锂资源约束,市场和经济性会逐步好转。 -9- 证券研究报告 电力设备新能源、环保电力设备新能源、环保 在测算中,我们对梯次利用比例进行了假设,比例从 2019 年的 5%逐步提高到2030年的80%, 而对没进入梯次利用体系的磷酸铁锂电池做了相对极端的假设,即假设其进入了拆解及材料回收体系,否则将污染环境,产生环境成本。 表表 3 3:磷酸铁锂电池梯:磷酸铁锂电池梯次利用比例次利用比例假设假设 2019E201
32、9E 2020E2020E 2021E2021E 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 2026E2026E 2027E2027E 2028E2028E 2029E2029E 2030E2030E 磷酸铁锂梯次利用比例 5% 12% 19% 25% 32% 39% 45% 52% 59% 66% 73% 80% 资料来源:光大证券研究所假设 3)我们假设提升前的磷酸铁锂正极度电质量为 2.4kg/kWh,提升后变为2.3kg/kWh, 并假设 17-20 年市场逐步从低能量密度铁锂电池过渡为高能量密度铁锂电池,磷酸铁锂电池报废前后的能量密度不变
33、。 4) 储能是磷酸铁锂电池的应用场景之一, 但由于其应用周期较长, 一般是 15-20年以上,故暂时不考虑储能市场磷酸铁锂电池的报废。 5)对于梯次利用后的磷酸铁锂电池,3 年后再进行拆解回收锂元素。 对于三元电池,我们估算:2021 年国内预计可回收三元正极 1.2 万吨,随后逐年递增至 2030 年的 33 万吨。 表表 4 4:国内退役国内退役三元电池正极回收量三元电池正极回收量 单位:万吨单位:万吨 2021E2021E 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 2026E2026E 2027E2027E 2028E2028E 2029E
34、2029E 202030E30E NCM333 0.6 1.3 1.0 0.2 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 NCM523 0.6 1.5 4.3 5.3 4.8 7.0 8.0 9.0 10.7 12.1 NCM622 0.0 0.2 0.8 1.2 1.5 2.6 4.4 5.4 5.7 6.8 NCM811 0.0 0.0 0.1 0.3 1.4 3.9 6.9 9.1 11.2 14.0 正极回收总量正极回收总量 1.2 3.0 6.1 7.0 7.7 13.6 19.2 23.4 27.6 32.8 资料来源:光大证券研究所测算 根据各类型三元正极测算金属回收量,加
35、总得到根据各类型三元正极测算金属回收量,加总得到三元电池总的各金属回收量三元电池总的各金属回收量: 1 1)NCM333NCM333:随着 2014 年安装的 NCM333 三元电池于 2019 年开始退役,2019 到 2022 年 NCM333 回收量逐步增加,2022 年达峰值 1.3 万吨,随后由于 NCM333 的退出而逐步减少,至 2026 年回收量归零; 2 2)NCM523NCM523:2016 年开始进入市场的 NCM523 于 2021 年开始报废回收,随后回收量于 23-27 年稳定在 4-8 万吨之间,预计 2030 年上涨至 12 万吨; 3 3)NCM622NCM6
36、22:2017 年流入市场的 NCM622 于 2022 年开始报废回收,回收量小幅上涨,直到 27 年上涨幅度增加,预计 2030 年可回收 7 万吨; 4 4)NCM811NCM811:2018 年流入市场的 NCM811 于 2023 年开始报废回收,预计2030 年可增长至 14 万吨。 预计预计 20203030 年可回收锂年可回收锂 2.42.4 万吨,镍万吨,镍 1313 万吨,钴万吨,钴 3 3 万吨,锰万吨,锰 3.63.6 万吨。万吨。 表表 5 5:国内退役国内退役三元电池三元电池总的总的各金属回收量各金属回收量 单位:万吨单位:万吨 2021E2021E 202022E
37、22E 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 2026E2026E 2027E2027E 2028E2028E 2029E2029E 2030E2030E 锂回收量 0.1 0.2 0.4 0.5 0.6 1.0 1.4 1.7 2.0 2.4 镍回收量 0.3 0.8 1.8 2.2 2.7 5.0 7.3 9.1 10.7 12.9 钴回收量 0.2 0.5 0.8 0.8 0.9 1.4 1.9 2.3 2.7 3.1 锰回收量 0.2 0.5 1.0 1.1 1.1 1.7 2.2 2.7 3.1 3.6 资料来源:光大证券研究所测算 -10- 证券研究报告
38、 电力设备新能源、环保电力设备新能源、环保 对于磷酸铁锂电池,我们预测: 1)2030 年,报废铁锂电池将达到 59 万吨; 2)随着梯次利用逐年上升,预计 2030 年可梯次利用的铁锂电池达 206GWh,共47 万吨;其余 12 万吨进行拆解回收,可回收锂元素 0.5 万吨; 3)2027 年梯次利用的磷酸铁锂电池将在 2030 年达到报废标准,此时拆解回收16.5 万吨,可回收锂元素 0.7 万吨。二者总计可以回收锂元素 1.2 万吨。 表表 6 6:国内国内磷酸铁磷酸铁锂电池梯次利用与拆解回收量锂电池梯次利用与拆解回收量 项目项目 20192019E E 20202020E E 202
39、1E2021E 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 2026E2026E 2027E2027E 2028E2028E 2029E2029E 2030E2030E 磷酸铁锂电池报废总量(万吨) 0.8 3.0 5.2 4.8 5.5 5.4 6.9 17.4 28.0 36.5 48.1 58.6 磷酸铁锂梯次利用量(Gwh) 0.2 1.5 4.1 5.0 7.6 9.2 13.5 39.8 72.3 105.8 154.0 205.7 磷酸铁锂梯次利用量(万吨) 0.04 0.36 0.99 1.21 1.77 2.11 3.09 9.07
40、 16.50 24.12 35.10 46.90 磷酸铁锂拆解回收(万吨) 0.7 2.6 4.2 3.6 3.8 3.3 3.8 8.4 11.5 12.4 13.0 11.7 拆解回收锂元素量(万吨) 0.03 0.12 0.19 0.16 0.17 0.15 0.17 0.37 0.50 0.55 0.57 0.52 梯次利用后磷酸铁锂回收量(万吨) 0.04 0.4 1.0 1.2 1.8 2.1 3.1 9.1 16.5 梯次利用后锂元素回收量(万吨) 0.00 0.02 0.04 0.1 0.1 0.1 0.1 0.4 0.7 铁锂电池回收锂元素总量(万吨) 0.03 0.12 0
41、.19 0.16 0.18 0.2 0.2 0.4 0.6 0.7 1.0 1.2 资料来源:光大证券研究所测算 -11- 证券研究报告 电力设备新能源、环保电力设备新能源、环保 1.3.21.3.2、动力电池报废及梯次利用市场空间敏感性动力电池报废及梯次利用市场空间敏感性分析分析 由于金属价格变动对动力电池回收和梯次利用经济性、 市场释放和产值空间有着巨大影响, 我们对未来三元电池的金属回收市场空间及铁锂电池的回收与梯次利用市场空间进行了价格敏感性分析,并作出如下假设: 1)为测算市场空间,我们选取了三个不同时期的金属价格进行敏感性测算,分为高价、低价、均价。其中高价(2022.2.17)与
42、低价采用了 2014Q1 以来的历史价格进行评估测算。 表表 7 7:金属价格假设:金属价格假设 单位(万元单位(万元/ /吨)吨) 高价高价 低价低价 均价均价 Li 193 39 116 Ni 18 6.42 12.21 Co 68.5 19.4 44.0 Mn 4.4 0.9 2.7 资料来源:Wind;光大证券研究所整理,价格截至 2022.2.17,均值为最高价与最低价的平均值 2)进行敏感性分析时,我们在改变金属市场价格的同时,三元电池正极材料占比与磷酸铁锂电池梯次回收比例不变。 3)我们假设磷酸铁锂电池的每瓦时价格从 2014 年的 2.71 元/Wh 降低至 2025年的 0.
43、55 元/Wh,其中 21-25 年降低速度逐渐减慢。梯次利用的残值价格分为高(40%)、中(30%)、低(20%)三档分别进行残值折算。 表表 8 8:磷酸铁锂电池每瓦时价格预测:磷酸铁锂电池每瓦时价格预测 均价(元均价(元/wh/wh) 20142014 20152015 20162016 20172017 20182018 20192019 20202020 2021E2021E 20222022E E 20232023E E 20242024E E 20252025E E 磷酸铁锂动力电池 2.71 2.55 2.38 1.69 1.25 0.99 0.79 0.71 0.64 0.6
44、1 0.58 0.55 资料来源:CIAPS,光大证券研究所假设 图图 9 9:我国三元电池我国三元电池锂金属回收市场空间锂金属回收市场空间 图图 1010:我国三元电池我国三元电池镍金属回收市场空间镍金属回收市场空间 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 高价均价低价 0 50 100 150 200 250 高价均价低价 资料来源:Wind,光大证券研究所测算;单位:亿元 资料来源:Wind,光大证券研究所测算;单位:亿元 -12- 证券研究报告 电力设备新能源、环保电力设备新能源、环保 图图 1111:我国三元电池我国三元电池钴金属回收市场空间
45、钴金属回收市场空间 图图 1212:我国三元电池我国三元电池锰金属回收市场空间锰金属回收市场空间 0 50 100 150 200 250 高价均价低价 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 高价均价低价 资料来源:Wind,光大证券研究所测算;单位:亿元 资料来源:Wind,光大证券研究所测算;单位:亿元 图图 1313:我国三元电池金属回收市场预测:我国三元电池金属回收市场预测 0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 700.00 800.00 900.00 1000.00 2020E 2021E 2022E 2023E 2
46、024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030ELi高价Ni高价Co高价Mn高价Li均价Ni均价Co均价Mn均价Li低价Ni低价Co低价Mn低价 资料来源:光大证券研究所测算;单位:亿元 在金属处于高价时,2030 年三元电池锂/镍/钴/锰回收市场空间预计454/232/215/16 亿元。在金属处于低价时,2030 年三元电池锂/镍/钴/锰回收市场空间预计 92/83/61/3 亿元。在金属处于均价时,2030 年三元电池锂/镍/钴/锰回收市场空间预计 273/157/138/10 亿元。20302030 年三元电池年三元电池金属金属合合计回收计回收空间在空间
47、在均价均价情况下将达近情况下将达近 600600 亿元。亿元。 表表 9 9:三元电池金属回收市场空间:三元电池金属回收市场空间 市场空间(亿元)市场空间(亿元) 2020E2020E 2021E2021E 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 2026E2026E 2027E2027E 2028E2028E 2029E2029E 2030E2030E Li 高价 8 17 42 85 97 107 188 265 324 382 454 Ni 高价 2 5 14 33 40 48 90 132 163 193 232 Co 高价 8 14 3
48、2 56 58 59 97 131 158 184 215 Mn 高价 1 1 2 4 5 5 8 10 12 14 16 Li 低价 2 3 8 17 20 22 38 54 65 77 92 Ni 低价 1 2 5 12 14 17 32 47 58 69 83 Co 低价 2 4 9 16 16 17 27 37 45 52 61 Mn 低价 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 Li 均价 5 10 25 51 58 64 113 159 195 230 273 Ni 均价 1 4 10 22 27 33 61 89 111 131 157 Co 均价 5 9 21 36 37
49、38 62 84 101 118 138 Mn 均价 0 1 1 3 3 3 5 6 7 8 10 资料来源:光大证券研究所测算 -13- 证券研究报告 电力设备新能源、环保电力设备新能源、环保 在在中中残值下,残值下,20302030 年铁锂电池梯次利用市场空间预计年铁锂电池梯次利用市场空间预计 339339 亿元亿元,高残值时预计451 亿元,低残值时预计 226 亿元。中残值情况下,2020-2030 年铁锂电池梯次利用累计市场空间将超 1100 亿元。 表表 1010:磷酸铁锂电池梯次利用市场空间:磷酸铁锂电池梯次利用市场空间 市场空间(亿元)市场空间(亿元) 2020E2020E 2
50、021E2021E 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 2026E2026E 2027E2027E 2028E2028E 2029E2029E 2030E2030E 高残值 15 39 34 38 36 43 113 185 257 356 451 中残值 12 29 25 29 27 32 85 139 193 267 339 低残值 8 20 17 19 18 21 57 93 129 178 226 资料来源:光大证券研究所测算 在锂金属处于在锂金属处于均均价时,价时, 20302030 年磷酸铁锂电池锂元素回收市场空间预计年磷酸铁锂电