新能源汽車與動力電池保持平穩(wěn)高增

新能源汽車環(huán)保優(yōu)勢明顯，進入穩(wěn)定發(fā)展期

與傳統(tǒng)汽車相比，新能源汽車在環(huán)保方面的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：

有害顆粒物低排放:由于采用電、氫氣或混合能源，所含鉛、苯及顆粒物等有害物質(zhì)更少，其自身的廢氣排放污染相對傳統(tǒng)燃油車更小，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，造成的污染也少于傳統(tǒng)汽車，因為發(fā)電廠的能量轉(zhuǎn)換率更高，而且集中排放可以更方便地加裝減排治污設(shè)備;

提升能源利用率:以電動汽車為例，按每百公里耗電15-20kWh計，考慮發(fā)電廠和電動機損耗，能耗約等于7kg標準煤，傳統(tǒng)汽車按每百公里耗油量10L計，能耗約等于10kg標準煤。

基于新能源汽車在環(huán)保方面所擁有的優(yōu)勢，國家針對新能源汽車的生產(chǎn)、銷售和購買等環(huán)節(jié)出臺了諸多優(yōu)惠政策，刺激新能源汽車行業(yè)迅速發(fā)展。

新能源汽車市場迎來產(chǎn)量、銷量雙爆發(fā)后繼續(xù)維持高速增長，2013-2015年新能源汽車實現(xiàn)爆發(fā)增長，產(chǎn)量逐年成倍攀升，2016年以來增長由爆發(fā)轉(zhuǎn)向平穩(wěn)高增，近兩年均維持50%以上的產(chǎn)量增速，2017年實現(xiàn)產(chǎn)量79.4萬輛，同比增長53.6%。

動力電池爆發(fā)后轉(zhuǎn)向平穩(wěn)高增，三元和磷酸鐵鋰電池各占半壁江山

動力電池作為新能源汽車的配套設(shè)備，同樣經(jīng)歷了由爆發(fā)到平穩(wěn)高增的發(fā)展。整體來看2017年動力電池總出貨量38.2GWh，同比增長37.0%。

在動力電池的開發(fā)、運用過程中，各大廠商將高性能的鋰電池作為主要對象，根據(jù)正極材料的不同主要分為:

磷酸鐵鋰(LiFePO4)電池和鎳鈷錳(NCM)、鎳鈷鋁(NCA)等為代表的三元電池，其中磷酸鐵鋰正極化學性質(zhì)穩(wěn)定且使用壽命較長，同時由于原材料價格低廉，其仍占據(jù)動力電池半壁江山;

而三元材料電池高能量密度、更強的耐溫性和充電效率等優(yōu)勢使得其近年越來越受到青睞，占比迅速提升。

2017年磷酸鐵鋰電池的裝機量19.97Gwh，占比50%;而三元材料電池裝機量16.15Gwh，占比已達44%。

大量動力電池即將步入退役期，回收需求迫切，市場空間廣闊

預計2018年動力電池回收量增速望超200%

對于新能源汽車來說，當電池容量衰減到初始容量的70%-80%就需要對電池進行更換，其中電動乘用車電池的使用周期為4-6年，而商用車電池用度更高，因此壽命約為3-5年。

由于新能源汽車大力推廣是從2013年以后開始，因此能夠推算出第一批電池更新?lián)Q代的試點將會在2018年左右，屆時動力電池的退役與更新也望迎來爆發(fā)式增長。

我們假設(shè)新能源乘用車電池使用周期5年，商用車4年，到期后更新率(即真正退役的電池/年限到期應(yīng)該退役的電池總量)逐年提高，則根據(jù)近年動力電池的產(chǎn)量能夠測算出到2018年，動力電池新增報廢裝機量或?qū)⑦_11.14GWh，同比大幅增長278.9%;

若假設(shè)磷酸鐵鋰和三元材料電池能量密度在0.11MWh/t和0.18MWh/t維穩(wěn)，則對應(yīng)重量約9.22萬噸，同比增長273.3%。

鋰電池潛在環(huán)境威脅大

大量的退役電池將對環(huán)境帶來潛在的威脅，尤其是動力電池中的重金屬、電解質(zhì)、溶劑及各類有機物輔料，如果不經(jīng)合理處置而廢棄，將對土壤、水等造成巨大危害且修復過程時間長、成本高昂，因此回收需求迫切。

回收處理發(fā)展空間仍大

1、退役電池回收體系初步建立，生產(chǎn)者責任延伸促進回收網(wǎng)絡(luò)緊密化

2017年1月國務(wù)院印發(fā)的《生產(chǎn)者責任延伸制度推行方案》中，明確了電池的回收責任歸生產(chǎn)者所有，要求電動汽車及動力電池生產(chǎn)企業(yè)建立廢舊電池回收網(wǎng)絡(luò)，利用售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)回收廢舊電池，統(tǒng)計并發(fā)布回收信息，確保廢舊電池規(guī)范回收利用和安全處置。

汽車廠商負責全程追溯:汽車生產(chǎn)廠商生產(chǎn)時優(yōu)先使用再生原料、安全環(huán)保材料，考慮可回收性、可拆解性，并且將出售給消費者的產(chǎn)品進行編碼，建立全生命周期追溯系統(tǒng)。

經(jīng)銷商與售后網(wǎng)點保障回收處置:同時，汽車生產(chǎn)廠商建立售后服務(wù)網(wǎng)點，統(tǒng)計并發(fā)布回收信息，確保廢舊電池規(guī)范回收利用和安全處置。

消費-主動提出回收:消費者購買、使用汽車/動力電池直至報廢，通知汽車售后的回收部門。

經(jīng)銷和售后網(wǎng)點回收并通知下一步回收拆解:對于電池:售后網(wǎng)點對廢舊動力電池進行統(tǒng)一整理后，通知專業(yè)電池回收公司;對于整車:通知報廢汽車拆解企業(yè)進行拆解，拆解出的電池自行回收處理或通知專業(yè)電池回收公司處理。

電池回收企業(yè)梯次利用/拆解再生完成循環(huán):廢舊動力電池公司通過對電池的安全性以及可利用性進行分類，通知動力電池回收利用資源再生企業(yè)，將可以利用的動力電池合理分配給需要低動力電池的企業(yè)，或者銷售給有電池企業(yè)授權(quán)的回收網(wǎng)點，回收網(wǎng)點通過檢測不同電池廢舊程度、電量以及可再利用的價值，對電池匹配使用。

對于不能利用的電池進行拆解并將原材料出售給相應(yīng)的電池生產(chǎn)企業(yè)，完成循環(huán)。

在此政策背景下，動力電池的回收體系將進一步明晰，電池廠商-車企-消費者-回收/處理企業(yè)-電池廠商/其他廠商的循環(huán)機制得到認可，第三方回收/處理企業(yè)能夠與上/下游建立更密切的聯(lián)系，而此前提到的小作坊等渠道由于無法與合法渠道直接對接，其生存空間料將進一步被壓縮。

2、回收再生方案:梯次利用仍有提升空間，拆解技術(shù)成熟度高被替代的廢舊電池主要有梯次利用和拆解兩種處理模式。

梯次利用的循環(huán)體系已經(jīng)形成

梯次利用指退役動力電池經(jīng)過測試、篩選、重組等環(huán)節(jié)，再次用于低速電動車、備用電源、電力儲能等運行工況相對良好、對電池性能要求較低的領(lǐng)域。

目前梯次利用的主要領(lǐng)域仍在儲能和調(diào)峰，以中國鐵塔為例，其鐵塔備電、削峰填谷站等儲備電量需求約8800kWh(目前主要使用壽命短、能量密度低、價格低的鉛酸電池)，而隨著環(huán)保、效率等要求之下，對鉛酸電池的替代料將為動力電池梯次利用打開巨大的需求缺口。

目前以PACK(電池包，即多級串并聯(lián)電池構(gòu)成模組)+BMS(電池管理系統(tǒng))為主的梯次利用技術(shù)是較為主流的選擇。

PACK工序分為加工、組裝、包裝三大部分，其核心是將多個單一的電芯通過機械結(jié)構(gòu)串聯(lián)和并聯(lián)起來形成電池包。

具體操作過程中由于需要考慮整個電池包的機械強度、系統(tǒng)匹配等問題，需要涉及熱管理、電流控制與檢測、模組拼裝設(shè)計以及計算機虛擬開發(fā)等大量的成熟技術(shù)相互交叉協(xié)作，是梯次利用過程中的高門檻環(huán)節(jié)。

BMS電池管理系統(tǒng)的主要功能是智能化管理及維護各個電池單元，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，并實時監(jiān)控電池狀態(tài)，從而起到保護電池使用壽命的作用。

BMS是管理系統(tǒng)、控制、顯示、通信、信息采集模組的集合，起到了銜接整車、電池和整個電池系統(tǒng)的紐帶作用，對于電池廠商而言，BMS體現(xiàn)了廠商的核心技術(shù)競爭力，而對于動力電池梯次利用而言，BMS則決定了再利用電池的適用范圍、壽命和整體價值。

狹義的梯次利用僅指電池的重組再利用，而當前磷酸鐵鋰電池的梯次利用回收利用體系已經(jīng)形成，其內(nèi)涵已經(jīng)成為圍繞著可利用資源展開的全周期、多層次的利用:當車輛進入報廢期后(一般車的使用壽命比電池長)，將經(jīng)歷:

(1)高性能電池篩選:車企、汽車拆解廠和部分回收企業(yè)會將報廢電池中一致性較高、性能相對較好的電池通過檢測等方式篩選出來，配組或委托其他企業(yè)配組為電池組，進而出售給下游以中國鐵塔為代表的梯次利用企業(yè)。

(2)拆解:對于狀態(tài)較差、沒有直接利用價值的電池，多數(shù)會歸集到第三方回收企業(yè)手中，回收企業(yè)利用物理法或濕法進行拆解再利用，將其中的銅、鋁、隔膜等原材料提取并直接銷售，磷酸鐵鋰電池的正極材料粉、負極材料粉將進入修復階段。

(3)修復:修復的目的是為了將磷酸鐵鋰的材料粉進一步提純，以獲得更高的售價。同時，梯次利用后退役的電池將同樣接收拆解/修復等流程，實現(xiàn)多維度的層層利用。

整個循環(huán)流程中，一般的回收企業(yè)有三個盈利點，即(1)出售初次篩選狀態(tài)較好、能夠直接梯次利用的電池;(2)出售拆解后的原材料;(3)出售修復過的正/負極材料。

但目前梯次利用由于技術(shù)和商業(yè)化兩方面問題。

從技術(shù)角度來看，由于動力電池一致性較差、壽命不一，BMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)將會和電池實際狀況發(fā)生背離，從而使進行梯次利用過程中面臨安全、產(chǎn)品品質(zhì)等方面的挑戰(zhàn);

從商業(yè)化角度來看，一方面目前梯次利用的產(chǎn)物標準化程度相對較低，另一方面因為電池型號不一，配組時需要的電池量基數(shù)將很大，則篩選、配組和加工成本仍相對較高，只有少數(shù)技術(shù)成熟的企業(yè)才能獲取經(jīng)濟效益。

盡管如此，目前已經(jīng)有多家行業(yè)龍頭與中國鐵塔等下游利用企業(yè)達成了研究和應(yīng)用的戰(zhàn)略合作協(xié)議，隨著動力電池各類標準的不斷出臺和實施，電池的一致性將大幅提高，而緊密的合作關(guān)系將使梯次利用的應(yīng)用問題在未來迎刃而解。

三元電池拆解技術(shù)相對成熟

對于三元材料電池，常用的回收手段仍為拆解，其拆解產(chǎn)物鎳鈷鋰銅鋁等金屬仍具有較高的經(jīng)濟價值(磷酸鐵鋰回收成本和拆解收益接近，拆解效益低)，一般用于動力電池的再制造。

目前回收工藝主要分為干法、濕法和生物回收，其中濕法為目前的主要工藝，其回收率高且能夠?qū)F金屬進行定向回收;干法一般作為濕法的配套工藝，主要用于金屬的初步處理，而生物回收尚處于初級階段，技術(shù)發(fā)展仍不成熟。

根據(jù)工信部2016年發(fā)布的《新能源汽車廢舊動力蓄電池利用行業(yè)規(guī)范條件和行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦理》，鼓勵綜合使用干法和濕法對動力蓄電池回收利用。

目前回收拆解市場相對分散，且當前退役的電池中(多為2014年左右)三元材料電池占比仍相對較低，但由于鎳、鈷等原貴金屬仍然是上游產(chǎn)業(yè)的稀缺資源，因此三元電池的拆解具有很大潛力。

3、回收渠道逐步形成，解決運作模式不規(guī)范痛點

由于動力電池回收市場仍處于發(fā)展的初級階段，各類不規(guī)范的現(xiàn)象依然存在，主要表現(xiàn)在:

（1）小企業(yè)技術(shù)與環(huán)保仍不達標

目前市場上的中小企業(yè)普遍采用破碎進行回收資源化利用，而破碎方法以統(tǒng)一粉碎為主，即原材料投入吃料斗中破碎為粉狀和片狀，通過揚塵粗分等回收銅粉和鋁粉等，一方面銅粉、鋁粉雜質(zhì)高，另一方面環(huán)保嚴重不達標。但由于小企業(yè)分布分散，監(jiān)管仍不能完全觸及，因此仍對行業(yè)集約化發(fā)展造成阻礙。

（2）電池運輸成本高，地域性強

電池的運輸算作危廢運輸，異地處理的成本會因為運輸費用高企而變高，小規(guī)模企業(yè)無法通過提高周轉(zhuǎn)量攤薄成本，因此更多的企業(yè)傾向于在本地進行回收處理，對于需要運輸?shù)臉I(yè)務(wù)，部分不規(guī)范企業(yè)采取與有危廢運輸資質(zhì)的運輸企業(yè)合作的方式“打擦邊球”，以危廢資質(zhì)企業(yè)的名義操作但不使用危廢專用車，雖然降低了成本但形成了巨大的環(huán)境污染安全隱患。

盡管行業(yè)不規(guī)范行為仍存，以大型車企為代表的企業(yè)已經(jīng)通過主動聯(lián)通產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的方式加強回收利用網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。

從車企角度來看，其對消費者承諾電池的使用期，當電池提前報廢而承諾使用時限未到時，消費者可以用已經(jīng)報廢的電池在4S店等終端渠道進行替換，車企通常會替換狀態(tài)較好的梯次利用電池，這樣一來消費者在剩余承諾期的電池使用基本不受影響，而車企則能夠同時在回收端和利用端進行電池的循環(huán)。

車企主動推動回收是整個回收渠道正規(guī)化的重要一環(huán)，隨后回收到的動力電池將流入擁有資質(zhì)和技術(shù)的專業(yè)電池回收再利用企業(yè)。

從電池回收企業(yè)的角度來看，一般會與回收服務(wù)網(wǎng)點、報廢車回收等上游企業(yè)建立合作，獲取報廢的動力電池。

通過梯次利用或拆解使報廢電池增值，進一步將梯次利用電池出售給下游的儲能等用戶，或?qū)⒉鸾獾玫降碾姵卦牧铣鍪劢o電池企業(yè)，完成再利用的閉環(huán)。

目前國內(nèi)車企在電池更換承諾、報廢電池回收方面已經(jīng)有所啟動，隨著各環(huán)節(jié)的合作緊密型加強，未來動力電池的流通環(huán)節(jié)將更加透明，回收體系也會更加規(guī)范化、健康化。

拆解市場前景可期

三元電池:貴金屬價格維持高位，拆解收益空間廣闊

三元電池的回收拆解收益因近年貴金屬價格高漲而受益。

以三元523電池為例，每噸三元電池鎳、鈷、錳、鋰含量約為96、48、32、19千克，目前市場上鎳、鈷、錳的平均回收率可以達到95%以上，鋰的回收率在70%左右，金屬鋰、鈷、電解鎳和電解錳的市場價格分別為90萬元/噸、60萬元/噸、10萬元/噸和1.2萬元/噸。

考慮到三元電池回收企業(yè)在拆解貴金屬后以硫酸鹽的形態(tài)再銷售給下游企業(yè)，銷售價格應(yīng)該低于純金屬形態(tài)的市場價格，因此假設(shè)按市價70%的比率折價銷售，則三元電池的拆解收益為34000元/噸，因此到2023年僅三元電池的拆解市場規(guī)模預期可達54.1億元，未來五年CAGR預期達61.9%。

成本費用方面，三元電池回收成本主要由生產(chǎn)成本、各類費用和稅費構(gòu)成。

其中，生產(chǎn)成本的構(gòu)成主要有:

材料成本(廢舊電池、液氮、水、酸堿試劑、萃取劑、沉淀劑等)20000元/噸;燃料及動力成本(電能、天然氣、汽油消耗等)650元/噸;

環(huán)境治理成本(廢氣、廢水凈化以及廢渣、灰燼處理)550元/噸;設(shè)備成本(設(shè)備維護費、折舊費)500元/噸;

人工成本(操作、技術(shù)、運輸人員等工資)400元/噸。分攤的管理人員工資等管理費用和銷售人員、包裝等銷售費用約400元/噸;增值稅、所得稅4000元/噸。

則三元電池的拆解成本合計為26500元/噸，按上述收益34000元/噸計算，拆解利潤為7500元/噸，2023年對應(yīng)凈利潤空間料將超10億元。

磷酸鐵鋰電池:梯次利用百億市場潛力巨大

就拆解回收而言，目前使用最廣泛的濕法回收磷酸鐵鋰電池的成本為8500元/噸左右，而貴金屬再生材料收益僅為8100元左右，因此拆借虧損約400元/噸。

因此，從經(jīng)濟性方面考量，我們僅測算磷酸鐵鋰電池的梯次利用空間。

我們假設(shè)使用PACK+BMS技術(shù)進行梯次利用，PACK的成本大約在0.3元/Wh，BMS成本在0.1元/Wh，廢舊磷酸鐵鋰電池回收成本在0.05元/Wh，磷酸鐵鋰電池梯次利用成本合計約為0.45元/Wh，梯次利用的收益為0.6元/Wh。

假設(shè)磷酸鐵鋰電池的能量密度為110Wh/kg，回收廢舊電池的能量衰減至70%，梯次利用的收益空間有望在2023年超過50億元。

行業(yè)發(fā)展趨勢和特點——龍頭集中度有望提高

發(fā)達地區(qū)需求高增，區(qū)域與渠道布局成重要壁壘

動力電池回收存在較強的區(qū)域性，且行業(yè)規(guī)范化后各環(huán)節(jié)渠道將相對固定，因此現(xiàn)階段在地域和產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)布局渠道的龍頭企業(yè)有望在未來獲取穩(wěn)定退役電池資源。

目前國內(nèi)新能源汽車的制造企業(yè)和推廣政策集中在上海、江蘇、廣東等東南部地區(qū)，而發(fā)達的一二線城市仍占據(jù)新能源汽車保有量前列。

截至2016年底，以上海、北京為代表的前五城市新能源汽車保有量約為35.2萬輛，占全國153萬輛的23%。同樣地，動力電池的回收渠道方面同樣呈現(xiàn)較強的區(qū)域性，且產(chǎn)能分布與能源汽車推廣地區(qū)的重合度也相對較高。

目前行業(yè)內(nèi)的龍頭企業(yè)已經(jīng)通過自建生產(chǎn)線、并購和與上下游合作等方式在前端渠道(即回收端)和后端渠道(即回收產(chǎn)物的下游利用端)進行拓展。

其中，以光華科技、格林美等為代表的企業(yè)利用主業(yè)優(yōu)勢，從供給和需求兩段提早布局，一方面拓寬前端回收渠道的覆蓋地域，另一方面通過自建生產(chǎn)線擴充產(chǎn)能，并與利用企業(yè)簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議等方式保障下游需求順暢;

車企龍頭比亞迪、宇通等企業(yè)則通過與電池廠商或回收廠商合作的方式參與循環(huán)體系;另外，產(chǎn)業(yè)鏈上的其他環(huán)節(jié)如電池廠商(以寧德時代為代表)、設(shè)備商(天奇股份等)也紛紛通過并購等方式切入回收領(lǐng)域。

技術(shù)驅(qū)動下的規(guī)范化企業(yè)有望脫穎而出—借鑒鉛酸電池發(fā)展經(jīng)驗

通過對比鉛酸電池回收“劣幣驅(qū)逐良幣”的歷史發(fā)展格局，我們認為在政策驅(qū)動下，動力電池回收行業(yè)中，擁有規(guī)模效應(yīng)和全面技術(shù)優(yōu)勢的龍頭企業(yè)將在未來實現(xiàn)“良幣擠出劣幣”的逆襲。

廢舊鉛酸蓄電池回收布局分散、技術(shù)門檻低，市場呈“劣幣驅(qū)逐良幣”格局

鉛酸蓄電池自1859年發(fā)明以來，被廣泛用于交通、通信、電力等各個領(lǐng)域。至今，由于其工作電壓穩(wěn)定、放電電流范圍寬、造價低廉的特點，鉛酸蓄電池仍然在當今生產(chǎn)生活各個領(lǐng)域大規(guī)模使用。

其報廢市場的總量同樣可觀，2016年報廢的鉛酸蓄電池規(guī)模超500萬噸，含鉛量超300萬噸，2017年報廢的鉛酸蓄電池將超600萬噸，含鉛量超400萬噸。

與動力電池回收不同，鉛酸電池的分布更為分散，且回收技術(shù)門檻更低。由于鉛的熔點較低加之電池成分相對簡單，即使是沒有任何技術(shù)基礎(chǔ)的小作坊，也能夠利用簡單的加熱析出這一土法煉鉛工藝獲得電池中80%-90%的鉛。

而小作坊在煉制過程中隨意傾倒廢液、排放廢氣，無污染處理費用負擔，利潤空間遠高于正規(guī)的鉛酸蓄電池處理廠，因此約有80%的鉛酸電池都會經(jīng)由小攤販流入無危險廢物經(jīng)營許可證的小作坊。

高危險性與低門檻阻礙規(guī)模化發(fā)展

雖然對于鉛酸電池的回收國家同樣出臺了諸多政策方案和處理辦法規(guī)定，但由于鉛蓄電池危險性高、酸液腐蝕性強易滲漏等缺點，《廢鉛酸蓄電池處理污染控制技術(shù)規(guī)范》對廢舊鉛酸蓄電池處理的各個環(huán)節(jié)提出了嚴格的要求，一方面極大地提高了正規(guī)鉛酸蓄電池回收、處理的技術(shù)門檻和合規(guī)成本，另一方面規(guī)定中對儲存、運輸環(huán)節(jié)的高周轉(zhuǎn)等要求對廢舊鉛酸蓄電池回收企業(yè)擴大規(guī)模形成了一定阻礙。

動力電池回收技術(shù)要求和政策起點更高，規(guī)范化企業(yè)順應(yīng)政策達到擠出效應(yīng)

相比廢舊鉛酸蓄電池回收利用過程中正規(guī)廠商面臨眾多小作坊的競爭、排擠的局面，動力電池的回收不僅涉及拆解，各類材料的分離、提純修復對技術(shù)要求更高，一般小作坊不具備動力電池回收的技術(shù)水平，回收收益不及鉛酸蓄電池。

同時，環(huán)保方面更為嚴格的要求進一步使小散企業(yè)的生存空間被壓縮，政策導向也重在提高行業(yè)的集約化發(fā)展程度，培養(yǎng)示范企業(yè)。因此通過提高技術(shù)獲得高收益并降低環(huán)保成本的企業(yè)自然能夠在盈利能力提升的同時提高市場份額。