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动力锂电池回收行业深度研究报告 来源: 日期:2018-08-25 15:08


动力锂电池
的需求量和作废量不断添加

2015 年我国锂电 池总产值 47.13Gwh,其间,动力电池产值 16.9Gwh,占比 36.07%;消费锂电池产值 23.69Gwh,占比 50.26%;储能锂电池产值1.73Gwh,占比 3.67%。咱们测算,到 2020 年 动力锂电池 的需求量将到达125Gwh,作废量将达32.2Gwh,约 50 万吨;到 2023 年,作废量将到达101Gwh,约116万吨。规模巨大的动力锂电商场伴生的将是锂电池收回和下游梯次运用的职业时机,开展锂电池收回和梯次运用在防止资源糟蹋和环境污染的一起也将发生可观的经济效益和出资时机。2016 年上半年,我国新动力轿车产销别离到达 17.7 万辆和 17 万辆,依旧是全球蕞大的新动力车商场。1-2 月受新年和方针要素影响而产销较低,跟着方针调整推进,上半年的 3-6 月新动力车逐渐完结恢复性添加,6 月冲刺到 3.5 万台水平。下半年的 7-8 月新动力车处于 3 万台左右的位安稳状况,等候进一步的添加动力。据中汽协会计算,8 月新动力轿车出产 21303 辆,出售 18054 辆,同比别离添加 2.9 倍和 3.5 倍,其间纯电动轿车产销别离完结 13121 辆和12085 辆,同比添加 3.8 倍和 6.1 倍,插电式混合动力轿车产销别离完结 8182 辆和 5969辆,同比别离添加 2 倍和 1.6 倍。

 

依据工信部的相关方针规定,纯电动乘用车补助规范在归纳考虑规模效应、技能进步等要素后逐年退坡;此外,在 16 年上半年政府加大查骗补力度之后,考虑关于方针进行调整和修改。國家将对补助方针进行多方面的改进,研究树立动态调整机制,调整产品结构,提高补助产品的先进性水平。政府查骗补的力度增大,有助于规范职业开展,提高企业自主技能研发和工业晋级的动力;也有助于防止职业产能过度扩张,完善新动力车职业开展的方针和制度环境。

新动力轿车职业现在和未来 3~5 年仍将处于高速开展的阶段,方针转型和工业结构调整都是使得工业开展更加健康完善的必经之路。跟着电动轿车技能的不断晋级和工业会集度的不断提高,未来职业仍将阅历较快开展。通过归纳考虑补助要素改变、充换电设备数量、油电价差和电动产品功能等方面的要素,咱们树立如图表 4 的猜测:

动力电池的需求量和作废量不只与新动力车新增产值密切相关,还与不同车型的占比、电池技能道路的搬运趋势、不同动力电池的运用寿数及不同电动车型的作废年限等有关。现在职业界的均匀规范如下,可以作为猜测动力电池需求量和作废量的假定条件:不同动力电池的均匀质量别离为:插电式乘用车 275kg、插电式商用车 235kg、纯电动乘用车 550kg、纯电动商用车 1900kg;依据公路部分计算,轿车、轻型车年均匀行进路程为 5 万 km、中型车为 4 万 km、重型车为 3 万 km;在相同的行进条件下,纯电动乘用车动力电池的运用寿数约为 4-6 年;而纯电动商用车日行进次数多、行进路程长、充电较为频频,其动力电池的运用寿数约为 2-3 年。现在我国私家乘用车均匀作废年限在 12-15 年,商用车强制作废年限为 10 年,电动轿车在其寿数周期内至少更换 2次动力电池,并且因为不确定性要素(意外事故、人为原因等),动力电池的寿数周期会不断改变。

依据咱们的测算,按商用车(按3 年电池寿数假定)和乘用车(5 年)所运用的 动力锂电池 作废量,将在2020年别离到达27Gwh和4.2Gwh,在2023年别离到达84Gwh和17.5Gwh

依据测算,从废旧 动力锂电池 中收回钴、镍、锰、锂及铁和铝等金属所发明的商场规模将会在 2018 年开端迸发,到达 52 亿元,2020 年到达136亿元,2023 年将超越300 亿元。这些因为开展新动力轿车工业而发生的电池作废量假如不得到妥善的处置,将会对环境构成较大的污染;此外,抛弃的锂离子电池具有明显的资源性,下文咱们将剖析锂离子电池收回的技能可行性和本钱经济性。

抛弃 动力锂电池 具有明显的资源性,其间钴和锂潜在价值 组成锂离子电池的正极、负极、隔膜、电解质等资料中含有很多的有价金属。不同 动力锂电池 正极资料中所含的有价金属成分不同,其间潜在价值 高的金属包含钴、锂、镍等。例如,三元电池中锂的均匀含量为 1.9%、镍 12.1%、钴 2.3%;此外,铜部分、铝部分等占比也到达了 13.3%和12.7%,假如能得到合理收回运用,将成为发明收入和降低本钱的一个首要来历。

钴是一种银灰色有光泽的金属,有延展性和铁磁性。因具有很好的耐高温、耐腐蚀、磁性功能,钴被广柉用于航空航天、机械制作、电气电子、化学、陶瓷等工业范畴,是制作高温合金、硬质合金、陶瓷颜料、催化剂、电池的重要质料之一。

钴资源多伴生于铜钴矿、镍钴矿、砷钴矿和黄铁矿矿床中,独立钴矿物很少,陆地资源储量较少,海底锰结核是钴重要的前景资源。再生钴的收回也是钴资源的重要来历之一。据 USGS 数据,2015 年全球产出钴矿 12.38万金属吨,刚果(金)产出钴矿 6.3 万吨,占比超越 50%,我国仅产出钴金属 7700 吨,占比 6.2%。

 

钴矿扩产项目包含:2016 年刚果(金)的 Etoile Leach SX-EW plant、澳大利亚的 Nova Nickel、美国的 ldaho Cobalt 和 NorthMet,phase 1 等,算计新增产能 7235 吨; 2017 年新增项目较少,仅加拿大 NICO 和赞比亚Cobalt converter slag 等,算计新增产能 2215 吨;2018 年澳大利亚Gladstone Nickel 和刚果(金)Project Minier 的新矿山投产,算计新增产能 9600 吨。钴矿减产项目包含:嘉能可的 Katanga 和 Mopani 项目、巴西的Votorantim Metais 矿山,估计减产金属量 5200 吨。未来跟着铜镍价的持续低迷,不排除其它大型矿企也会参加减产的阵营。

因为 2016 年上半年 动力锂电池 商场的快速开展所带动的关于钴的需求提振以及各大矿山减产的预期,钴价在 2016 年年中出现了拐点,估计未来两年内仍将维持供应紧平衡的态势。从全球商场来看,钴的需求 42%会集在锂电池范畴,其次是高温合金(16%)和硬质合金(10%);从我国商场来看,电池资料占比高达 69%。跟着新动力车下游需求逐渐明确,国内动力电池厂商2016 年-2017 年纷繁扩展产能,关于钴的需求将进一步提高。因而从废旧电池中收回再运用钴也越来越具有经济性。

锂元素作为广柉用于 动力锂电池 中的元素,其用处非常广 ,且现在商场上碳酸锂的价格不断走高,需求端尤其是新动力轿车驱动的需求扩展以及供应端产能开释的难度共同作用于碳酸锂的价格,促进越来越多的企业开端重视锂电池收回的经济效益。锂资源在自然界中广 分布,然而锂资源的提取工艺职业壁垒较高,因而供需格式较为安稳,近年来的供应端变化首要有:银河资源复产(Mt Cattlin 矿山);SQM 成立合营公司开发 4 万吨的阿根廷盐湖Cauchari-Olaroz 项目;ALB 与智利本乡企业加强协作,2020 年有望在智利构成 3 座锂盐厂、算计 7 万吨 LCE 出产规模。

2015 年,锂电池占全部锂需求的 50% 以上;依据 SQM 的猜测,2016 年到 2025 年锂需求的复合增速将到达 8%-12%,其间动力锂电的锂需求复合增速将到达18%-24%,依据该猜测,2025 年全球锂需求将到达 49万吨(折 LCE )。Tesla Model 3 的开幕一起带来了关于高端氢氧化锂需求的添加。Tesla设置的方针是在 2020 年达成整车制作 50 万辆/年、超级电池厂35Gwh/年的既定产能建造方针,假定可以达成方针的 80%、碳酸锂单耗为 0.6 吨/kwh,则对应锂需求 1.68 万吨(折 LCE)。该现象级事情一起也会对整个工业的开展起到作用。

从三元资料销量来看,全球商场三元资料销量出现快速添加态势,由2009 年的 1.2 万吨快速添加至 2015 年的超越 9 万吨,年均复合增速到达40%。依据对未来三元资料企业开展趋势的剖析,未来国内三元资料龙头企业产能占比仍维持在较高水平,估计未来前十大企业的产能占比将维持在 80%以上。

从三元资料的产能来看,估计2016 年动力三元资料产能将超越 7.1 万吨/年,2016~2018 年的年复合添加率将到达 56%。碳酸锂作为盐湖和锂矿提取的直接产品,是其他锂产品的根底质料,氢氧化锂现在则首要用于 NCA 三元资料和高镍 NCM 三元资料的出产,需求都跟着三元资料 需求的添加而添加。因为氢氧化锂安稳性高,反响进程中不发生一氧化碳搅扰物,有助于增大资料的振实密度,比较于碳酸锂更适协作为三元正极资料组成的根底锂盐。氢氧化锂为富锂锰基正极资料的组成有必要根底质料。富锂锰基正极资料 xLi2MnO3•(1-x)LiMO2 具有高比容量(200~300 mAh/g),能很好地满意锂电池在小型电子产品和电动轿车等范畴的运用要求,是 具潜力的下一代动力锂离子电池正极资料。我国碳酸锂首要从锂辉石中提取,选用硫酸法、石灰石焙烧法等,本钱较高约为 2.2-3.2 万元每吨。少量碳酸锂来自盐湖卤水提取,针对我国盐湖镁锂比较高,卤水品位差的现状,选用煅烧法和溶剂萃取法,本钱较从矿石中提取低,但仍然高于国外盐湖提锂本钱,且受制于恶劣出产条件产值十分有限。国外比方 Albermarle 公司和 SQM 在美国银峰盐湖和智利阿塔卡玛盐湖,首要选用蒸发沉淀法提取碳酸锂。这种办法本钱 低,在 1.2-1.9万元每吨,是现在碳酸锂出产的干流办法。

金属进行收回再运用的节能率在 70%~90% 之间,假如运用电池收回原资料出产电池,在节能减排方面具有絶对优势。考虑锂离子电池收回的经济性问题,需求站在电池的全生命周期考虑。电池原资料以有色金属为主,我国有色金属工业的动力消耗水平与国际先进水平存在明显的距离,动力消耗首要会集在矿山、冶炼和加工三大范畴。但有色金属收回进程的动力消耗远小于原生金属。

抛弃动力电池要挟环境和人类健康,影响社会可持续开展 废旧动力电池对环境和人类健康的潜在要挟。现有的废旧电池处理方式首要有固化深埋、存放于废矿井和资源化收回,但现在我国电池资源化收回的才能有限,大部分废旧电池没有得到有用的处置,将会给自然环境和人类健康带来潜在的要挟。尽管动力电池中不包含汞、镉、铅等毒害性较大的重金属元素,但也会带来环境污染。例如其电极资料一旦进入到环境中,电池正极的金属离子、负极的碳粉尘、电解质中的强碱和重金属离子,可能构成重环境污染等,包含提高土壤的 PH 值,处理不妥则可能发生有毒气体。此外,动力电池中含有的金属和电解液会危害人体健康,例如钴元素可能会引起人们肠道紊乱、耳聋、心肌缺血等症状。

 

动力电池收回问题影响到了社会经济的可持续开展。电动轿车有应对环境污染和动力缺少的优势,假如动力电池在其作废之后不能得到有用收回,会构成环境污染和资源糟蹋,有违开展电动轿车的初衷。对企业来说,动力电池的收回蕴藏着巨大的商机,通过收回处理,可认为电池出产商节约原资料本钱。此外, 动力锂电池 收回还关系到政府建造低碳经济和环境友好型社会。

 

 

 

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