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)。