锂电池回收的前景怎么样？

环保效益+经济性+政策支持，驱动锂电池回收业务爆发在即

伴随第一批服役的动力锂电池集中进入退役期，2018年锂电回收有望迎来小高峰。我们认为环保需求、锂电池回收的经济性和政策支持是驱动锂电回收业务发展的三大主要动力:（1）环保方面：废旧锂离子电池材料可能造成重金属污染或有机物污染，并最终通过食物链最终进入人和动物体内，严重影响环境质量和人类健康。（2）经济性方面：通过对废旧锂电池进行回收，将镍、钴、锂等有价金属进行提取进行循环再利用，是规避上游原材料稀缺和价格波动风险的有效途径，经济效益显著。（3）政策导向明确：政策在回收模式、责任划分等层面要求逐步完备，梯级利用、生产者责任延伸和动力电池回收利用体系建设为今后发展重点。

梯级利用和拆解回收是退役锂电池回收的重要途径：（1）梯级利用可以实现退役动力锂电池在储能领域的二次应用，下游应用空间巨大，也是政策着重支持的回收方式。车企和电池厂具备先天优势，但也面临退役电池回收成本较高的困境。同时该途径对电池一致性要求极高，目前有部分示范项目在运行；（2）拆解回收是目前退役锂电池回收的主要现行途径，其中湿法回收的商业化程度最高，格林美、中航锂电、邦普等电池材料生产商均有所布局，在原材料价格普遍上涨的背景下，通过“回收+生产”的方式锁定上游原材料价格将是未来电池材料厂商降低成本的重要途径。

锂电回收迎来高峰期，掘金锂电回收百亿蓝海

伴随新能源汽车销量旺盛，动力锂电需求打开高成长空间。根据我们的测算，预计2016-2020年我国动力锂电需求分别为28.21GWh、36.44GWh、47.48GWh、69.82GWh和100.94GWh，2017-2020年同比增速分别为29.17%、30.30%、47.05%和44.57%。而这部分电池将于2018年-2025年之间陆续进入退役期。据此我们测算，2018年动力锂电回收市场首次迎来高峰，将在未来三年保持高速增长，且这一结论具有一定的稳健性。乐观估计，2018-2020年全球动力锂电回收市场规模分别为41.40亿元、82.09亿元和131.02亿元，同比增速分别为474.11%、98.29%和59.61%，2018-2020年CAGR为78%。

行业绝对龙头尚未涌现，卡位精准和规模效应铸就核心竞争力

动力锂电池回收在我国尚处于起步阶段，市场规范、回收网络建设、回收效率等方面尚有不足之处。我们对行业内相关标的进行了梳理，目前布局锂电回收的企业包括上游原材料公司、中游电池制造公司和相对独立的第三方回收公司，三方各具优势，行业绝对龙头尚未涌现。借鉴海外发达国家的锂电回收发展过程可以发现，未来以电池（材料）生产商为主的回收、行业联盟和第三方回收将成为国内锂电池回收的三种主流商业模式。

我们认为未来卡位精准和实现规模效应的企业将拥有核心竞争力。首先，目前动力锂电池回收行业尚处于发展初级阶段，未来必将向规模化、品牌化方向发展。在此过程中，卡位准确、定位清晰的企业往往能够率先抢占优质资源，并在行业洗牌中脱颖而出。其次，经营规模大的电池生产企业往往拥有相对完善的销售网络，回收体系相对健全，可收回的锂电池数量庞大，由此形成业务的正向循环，有力支撑业绩。再者，规模效应可以摊薄运输成本、采购成本和费用。最后，规模效应有利于研发能力和技术水平的提升。因此，我们看好业务定位精准、较早布局回收体系建设、同时与电池生产商和汽车生产企业合作密切的标的。

投资建议与盈利预测：首推第三方回收的核心企业为天奇股份。公司大举进入锂电池循环利用领域，通过“收购+增资”方式实现对深圳乾泰能源再生技术有限公司的51%控股，并通过参股设立的专项并购基金（股权比例约14.29%）拟完成收购电池回收龙头金泰阁，打造汽车回收全产业链，并与国内车企有稳定合作多年，未来有望成为国内车企电池回收的核心第三方。预计公司2017-2019年实现归母净利润分别为1.19亿、3.50亿和4.51亿元，对应EPS分别为0.32元、0.94元和1.22元，维持“买入”评级。建议关注格林美，公司通过“回收+再造+服务”形成业务循环，打造新能源全生命周期价值链。预计2017-2019年净利润5.85亿、10.3亿和12.4亿，EPS0.15元、0.27元和0.32元。

风险提示：新能源政策发生重大变动，电池厂扩产不及预期，宏观经济剧烈波动等。

1.环保效益+经济性+政策支持，驱动锂电池回收业务爆发在即

近年来国内新能源汽车产业蓬勃发展，进而带动动力锂电池装机量显著提升。通常动力锂电池的使用寿命为3-5年，一辆电动车的电池组包含80-120块单体锂离子电池，每块动力锂离子电池的重量为3-4kg。以平均每辆新能源车载有100块单体锂离子电池，每块重3kg计算，截至2015年全国投入使用的动力锂电池将分别达到2.66亿块，总重量将达到79.8万吨，而这些锂离子电池将于2018年集中进入报废期，退役动力锂电池回收问题迫在眉睫。当前时点，我们认为环保需求、动力锂电池回收的经济性和政策支持是驱动锂电回收业务发展的三大主要动力。

1.1.重金属污染日益突出，严重影响环境质量

首先，废旧锂电池回收体具有极大的环保效益。锂离子电池主要由正极材料、负极材料、电解质和隔膜四部分构成，其中正极材料价值量最高，也是回收的重点。以三元锂电池为例，其成本中正极材料占比约35%，负极材料、电解液和隔膜占比分别约5%、8%和8%。废旧锂离子电池的材料一旦进入环境中，正极材料中的镍/钴/锰等金属离子、负极的碳粉尘、电解质中的强碱和重金属离子都有可能造成重金属污染或有机物污染，并最终通过食物链最终进入人和动物体内，严重影响环境质量和人类健康。

1.2.废旧锂电池回收经济效益显著，贵金属为重点回收对象

废旧锂电池回收在具有环境效益的同时，兼具经济效益。不同动力锂电池正极材料中所含的有价金属成分不同，其中潜在价值最高的金属包括钴、锂、镍等。未来，伴随高能量密度的三元电池需求持续增加，对钴、锂等原材料的需求亦将更加紧俏。因而，通过对废旧锂电池进行回收，将镍、钴、锂等有价金属进行提取进行循环再利用，是规避上游原材料稀缺和价格波动风险的有效途径，经济效益显著。

动力锂电池原材料价格高企是锂电回收的重要原因。近一年三元锂电池的重要原材料价格稳步提升，长江有色市场近几个交易日钴平均交易价格约为56万元/吨，创历史新高；金属镍的平均价也呈现出上升趋势；碳酸铁锂近期也维持在16.4万元/吨的高位。未来随着新能源乘用车市场规模的扩大，三元锂电池覆盖率的进一步提升，必将拉动相关金属原材料需求的快速增长，钴、镍等贵金属价格有望维持高位，废旧锂电池回收的经济效益得以凸显。

1.3.政策体系逐步完善，未来发展导向明确

2012年以来，国家各部委在政策层面由浅入深、由弱转强，逐步规范和完善废旧锂电池的回收市场，至今已累计发布十余项锂电池回收相关政策法规。通过梳理，我们发现当前政策导向集中表现在以下几方面：

（1）主张动力电池梯级利用，提高废旧锂电池的利用水平。2012年6月，国务院发布《节能与新能源汽车发展规划》，正式制定动力电池回收利用管理办法，建立动力电梯梯级利用和回收管理体系。此后出台的《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》、《关于加快推进再生资源产业发展的指导意见》、《促进汽车动力电池产业发展行动方案》等多项政策均延续这一主线，主张先梯级利用、再拆解回收，以充分发挥废旧锂电池的经济效益。

（2）落实生产者责任延伸制度，明确车企和电池生产商承担动力蓄电池回收利用的主体责任。相关政策指出要强化车企在动力电池生产、使用、回收、再利用等环节的主体责任，并指出车企应建立新能源车产品售后服务承诺制度（包括电池回收），实施新能源汽车动力电池溯源信息管理，跟踪记录动力电池回收利用情况。

（3）建立动力电池回收利用体系，包括开展试点项目、建设回收网络以及信息化监管等。相关政策明确提出：①重点围绕京津冀、长三角、珠三角等新能源汽车发展集聚区域，支持建立普适性强、经济性好的回收利用模式，开展示范应用；②电动汽车及动力电池生产企业应负责建立废旧电池回收网络，利用售后服务网络回收废旧电池，统计并发布回收信息，确保废旧电池规范回收利用和安全处置；③车企应实施电池溯源信息管理，跟踪记录动力电池回收利用情况。

（4）行业规范不断完善，对企业的资质要求逐步清晰。2017年5月，国家标准化管理委员会发布《车用动力电池回收利用拆解规范》，这是首个动力电池回收利用的国家标准，对回收拆解企业应具有相关资质做了明确要求。

综上，废旧锂电池回收政策在回收模式、责任划分等层面逐步完备，梯级利用、生产者责任延伸和动力电池回收利用体系建设为今后发展重点，未来行业上下游之间的联盟合作、第三方回收企业与车企的合作共建回收网络等有望得到显著加强。

1.4.梯级利用+拆解回收：退役锂电池回收的重要途径

对于退役的动力电池，目前主要有两种可行的处理方法：其一是梯次利用，即将退役的动力锂电池用在储能等其他领域作为电能的载体使用，从而充分发挥剩余价值；其二是拆解回收，即将退役电池进行放电和拆解，提炼原材料，从而实现循环利用。目前仅有磷酸铁锂电池可以通过梯次利用发挥剩余价值，三元材料的电池仍以拆解回收为主。

1.4.1.梯次利用：降低电池成本的新途径，发展前景值得期待

动力锂电池的梯次利用是介于新能源汽车和动力锂电池资源化的中间环节，其意义在于从电池原材料—电池—电池系统—汽车应用—二次利用—资源回收—电池原材料的电池全生命周期使用角度考虑，可以降低电池成本，避免环境污染。

梯次利用的技术壁垒较高，关键技术包括离散整合技术和寿命预测技术。其中剩余寿命预测的关键点在于全生命周期监测，即建立大数据追溯系统平台对退役电池进行系统分析，以此获得能否进入梯次利用市场的大数据。在这方面，电池生产企业和汽车生产企业具备先天优势，但伴随新电池性能快速提升以及电池成本下降至1元/Wh左右，退役电池的回收价格将成为影响电池生产企业和车企行动的重要因素之一。

一般而言，当动力电池性能下降到原性能的80%时，将不能达到电动汽车的使用标准，但其依然具备在储能系统，尤其是小规模的分散储能系统中继续使用的条件，比如平抑、稳定风能、太阳能等间歇式可再生能源发电的输出功率，实施削峰填谷、减轻用电负荷供需矛盾，满足智能电网能量双向互动的要求等。此外，退役动力锂电池还可以用于低速电动交通工具，比如电动自行车、电动摩托车等。

铁塔基站储能电池需求巨大，符合梯次利用电池大规模使用特点，将成为梯次利用电池主要的应用领域。据中国电池网报道，2018年1月4日，中国铁塔公司与长安汽车、比亚迪、银隆新能源、沃特玛、国轩高科、桑顿新能源等16家企业，签订了新能源汽车动力蓄电池回收利用战略合作伙伴协议。中国铁塔公司自2015年开始，在黑龙江、天津等9省市建设了57个退役电池梯次利用试验站点，对废旧动力蓄电池梯次利用进行了积极有益的探索，目前试点范围已扩大到12省市，已建设了3000多个试验站点，涵盖备电、削峰填谷、微电网等各种使用工况。

通信基站储能电池需求巨大，可吸纳绝大部分的废旧动力锂电池。根据智研咨询的预测，2017年全球移动通信基站投资规模有望达到529亿元，同比增加4.34%；2016年，中国移动、中国电信和中国联通的4G基站建设数分别达30万、29万和21.6万，而截至2016年Q3，三大运营商的4G基站建设数就已经超过全年的计划，累计达到300万个，每年存量电池的更换和新建基站产生的电池需求量庞大。事实上，自2015年10月以来，中国铁塔先后在黑龙江、广东等多个省市组织建设了梯级利用试验站点，将电动大巴退役的动力电池经检测、分选和重组后代替铅酸蓄电池，涵盖基站备电、削峰填谷、微电网等各种使用工况，试点运行效果良好。长期来看，梯次利用不仅能够实现退役动力电池的再利用，更有望引导新能源利用模式的发展。

动力电池梯次利用在日韩、美国已经有多年的示范经验，日韩从新能源发展伊始就着力动力电池再利用的研究，这些前期研究工作给我国提供了很好的借鉴。近年来，我国政府密集出台相关政策，积极鼓励锂电池的梯次利用，在北京、青岛、河南等地区开展了示范工程项目。通过示范工程的建设、调试及运行维护，为大规模开展退役电池储能系统梯次利用奠定坚实的技术基础。

1.4.2.拆解回收：以化学法为主，物理法商业化尚需时日

在对废锂离子电池进行了放电、拆解等预处理之后，根据回收过程所采用的的主要关键技术，可以将废锂离子电池的资源化处理过程分为物理法、化学法和生物法三类。

物理法包括火法、机械破碎浮选法、机械研磨法、有机溶剂溶解法及水热溶解沉淀法等。其中火法又称干法，是最常用的物理回收方法，其主要通过高温焚烧分解去除起粘结的有机物，以实现锂电池组成材料间的分离，同时可使电池中的金属及其化合物氧化、还原并分解，在其以水蒸气形式挥发后，用冷凝方法等将其收集。

火法工艺简单，可有效去除电池中的电解液、粘结剂等有机物质，但操作能耗大，而且如果温度过高，铝箔会被氧化成为氧化铝，造成价值降低和收集困难。同时对于高温燃烧产生的废气，也需要研究相应的对策防止其污染环境。

与物理法不同，化学法（又称湿法）是在拆解破碎锂离子电池之后，先用氢氧化钠、硫酸、硝酸、双氧水等化学试剂将锂电池正极中的钴、锂、铝等方法来净化、分离、提纯钴、锂等金属元素。由于使用盐酸浸出金属离子时，会在反应中生成有害的氯气，因此目前使用较多的浸出体系是硫酸与双氧水的混合体系。针对酸浸后的浸出液，可采用沉淀法、萃取法、盐析法、电化学法等方式实现金属离子的提纯。

化学法相对比较成熟，回收率高于物理法，但一般得到的是金属氧化物，并不能直接用来作为锂离子电池正极材料，后续利用回收得到的金属氧化物制备正极材料工艺比较复杂，成本较高。

对比两者工艺流程可以发现，物理法能够直接回收正极材料、负极材料电解液、隔膜，只需经过简单处理后即可用于锂电池的再生产，但此法要求至少废锂电池所用的正负极材料、电解液一致。然而现实中动力锂电池正极材料众多，高能量密度的三元材料也可根据自身成分比例不同分为811、522、111等多种型号，因此目前物理法尚未得到商业化推广和使用，行业普遍采用技术相对成熟的化学法。

从技术支撑的角度来看，电池材料生产企业可利用本身对材料合成工艺的理解，深挖材料回收处理技术，优势更为明显。事实上，格林美、邦普、赣锋锂业等开展锂电回收业务的公司亦有正极材料等相关业务布局。尤其在上游原材料普遍涨价的背景下，通过“回收+生产”锁定重要原材料价格具备重要的战略意义，预计未来这种模式将得到进一步推广。

2.锂电回收迎来高峰期，掘金百亿蓝海市场

2.1.新能源汽车销量增加迅猛，带动锂电装机量显著提升

国内新能源汽车销售规模迅速提升，带动动力锂电池出货量的显著增加。据中汽协数据，2011-2017年我国新能源汽车销量从0.82万辆增长至77.7万辆，CAGR高达114%。由此带来动力锂电池出货量的迅速增加，根据GGII数据，2017年我国动力锂电池装机量高达36.4GWh，同比增加约29%。

尽管新能源汽车销量渐成气候，但渗透度仍极低，预计2017年全球新能源乘用车市场渗透度仅为1.66%，到2020年该数值有望升至近5%，对应2020年全球新能源乘用车销量373.39万辆，2017-2020年CAGR为47.65%。

未来新能源汽车行业将逐渐由政策驱动转变为需求驱动。一方面，市场竞争加剧倒导致整车厂下调销售价格，另一方面，车企将通过扩产实现规模效应以降低成本，双重因素影响下，新能源汽车价格将持续下降，需求将成为驱动行业发展的主要动力。

根据国务院发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，预计2020年新能源汽车将实现当年产销200万辆以上，累计产销超过500万辆，对应2016-2020年的平均复合增速为41%，市场空间广阔。根据天风证券汽车行业研究团队的测算，预计2020年我国新能源汽车产量将达到242万辆。其中乘用车是主力车型，产量将达到188万辆，占当年新能源汽车总产量的78%。

伴随新能源汽车销量旺盛，动力锂电需求打开高成长空间。根据我们的测算，预计2016-2020年我国动力锂电需求分别为28.21GWh、36.44GWh、47.48GWh、69.82GWh和100.94GWh，2017-2020年同比增速分别为29.17%、30.30%、47.05%和44.57%。而这部分电池将于2018年-2025年之间陆续进入退役期，考虑到2015年及以前行业技术水平参差不齐，生产的锂电池性能较差，我们预计此部分电池将提前进入退役期，2018年动力锂电回收将迎来首次高峰。

2.2.动力锂电回收渐入佳境，2020年市场规模突破百亿

根据高工锂电、锂电大数据等的统计，2011-2017年我国动力锂电装机量分别为0.35GWh、0.66GWh、0.79GWh、3.70GWh、15.90GWh、28.21GWh和36.44GWh。在此基础上综合行业发展特点和正极材料技术路线演变趋势，我们进一步作出如下假设：

（1）不同正极材料的动力锂电池装机量情况：考虑到2011-2015年磷酸铁锂电池占据绝对领先地位，预计其装机量分别占当年总装机量的100%、95%、90%、85%和80%，三元电池装机量占比分别为0%、3%、7%、11%和15%。

（2）三元材料类型分布：2011-2015年所用三元材料均为三元111，2016年所用三元材料中111和532各占50%，2017年所用三元材料中111、532和622占比分别为15%、80%和5%。

（3）动力电池服役期限：动力锂电的服役期限一般为3-5年，考虑到2015年以前的行业尚处于发展初期，动力电池质量和性能有限，我们乐观估计动力电池服役期限为3年，据此得到2018-2020年动力锂电回收规模分别为15.11GWh、26.79GWh和34.05GWh，同比增速分别为325.25%、77.36%和27.10%。

（4）不同类型电池正极材料重量估算：利用各种正极材料的能量密度、化学分子式及元素占比计算得出单位KWh动力锂电池的主要原料重量。

（5）回收利率用：目前金泰阁等行业内领头的动力锂电回收企业回收利用率在95%左右，考虑到回收利用率逐步爬坡，我们估计2015-2020年回收利用率分别为85%、88%、90%、95%、97%和98%。

（6）贵金属单价：根据长江有色市场镍、钴、锰的年均单价确定其2015-2017年每吨回收价格，根据上海有色金属市场锂年均价格确定锂2015-2017年每吨回收价格，用2018年1月均价近似代表2018年全年均价，考虑到当前市场对钴的涨价预期较为充分，上调2019-2020年钴的价格为60万元/吨，其他金属2019-2020年均价与2018年一致。

（7）全球动力锂电回收市场规模：根据根据国务院发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，预计2020年新能源汽车将实现当年产销200万辆以上，而天风汽车团队对2020年全球新能源汽车的产销量预测约为400万辆。事实上，中国新能源汽车产销量也已经连续三年居世界首位。据此我们粗略估计，全球动力锂电回收市场规模约为中国的两倍。

（8）考虑到动力电池服役3年全部进入退役期这一假设较乐观，进一步增加以下几种情景讨论：

情景一：第N年回收规模=第N-4年服役规模*50%+第N-3年服役规模*50%

情景二：第N年回收规模=第N-4年服役规模*40%+第N-3年服役规模*60%

情景三：第N年回收规模=第N-4年服役规模*30%+第N-3年服役规模*70%

情景四：第N年回收规模=第N-4年服役规模*20%+第N-3年服役规模*80%

情景五：第N年回收规模=第N-4年服役规模*10%+第N-3年服役规模*90%

综合上述测算，我们认为2018年动力锂电回收市场首次迎来高峰，将在未来三年保持高速增长，且这一结论具有一定的稳健性（不同情景下计算出的市场规模差距较小）。乐观估计，2018-2020年全球动力锂电回收市场规模分别为41.40亿元、82.09亿元和131.02亿元，同比增速分别为474.11%、98.29%和59.61%，2018-2020年CAGR为78%。

2.3.动力锂电回收效益显著，三元电池表现尤为突出

考虑到三元动力电池装机量及占比逐年提升，我们以三元电池为例对动力锂电回收的成本和收益进行分析：

（1）回收成本：废旧三元电池回收的成本主要来自废旧电池、液氮、酸碱试剂等材料成本，其占全部成本的比例高达75%以上。

（2）单位GWh动力锂电池质量：此处以日产leaf为例，其动力电池正极材料由LMO共混11%NCA构成，正极材料质量占电池总质量的比例为38%。根据LMO和NCA的比容量以及电压可得出单位GWh动力电池重量。

（3）单位GWhLeafEV动力电池可回收的金属质量：考虑95%的平均回收率，根据不同类型正极材料金属含量计算单位GWh动力电池可回收的金属猛、镍、锂、钴的质量。

（4）动力锂电回收成本收益分析：根据长江有色市场和上海有色市场2018年1月平均价确定镍的单价为9.9万元/吨、钴的单价为57.3万元/吨、锰的单价为1.3万元/吨、锂的单价为91万元/吨，从而计算出单位GWh动力电池回收的收入、成本及毛利率。

结果显示以LMO和LFP为正极材料的动力锂电池不具备回收价值，NCM111、532、622、811以及NCA具备较高的回收价值。