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隨著使用時間的增長，鋰電池的容量、放電效率以及安全性等各方面性能均會出現(xiàn)明顯下滑。對于已經(jīng)不能滿足當前應用需求的鋰電池，回收可以有效發(fā)揮其“剩余價值”：對于應用于消費類場景的鈷酸鋰、三元材料鋰電池，可以回收其中的鋰、鈷等金屬元素及外殼；而對于結(jié)構(gòu)和組分更加復雜的動力電池，則有梯次利用和原料回收兩種模式：（1）容量無法滿足新能源汽車要求，但循環(huán)壽命較長的動力電池，可通過梯次利用的模式用于儲能領(lǐng)域；（2）對于循環(huán)壽命顯著下降的電池，可提取其中的金屬氧化物、有機電解液、塑料外殼等再生資源。

梯次利用是適用于廢舊動力電池的一種高效節(jié)能的回收方式，通過延長動力電池使用期限的方式實現(xiàn)經(jīng)濟性目標。一般而言，當新能源汽車搭載的動力電池容量衰減至80%左右時，動力電池將被淘汰，但此時的動力電池仍然能用于儲能設備，投放到商業(yè)住宅儲能站、電動汽車充電儲能站以及電信基站等場所。

資源化回收可以有效收回鋰電池成本，具有較強的經(jīng)濟性。電芯在動力電池成本中占比達到36%，若扣除毛利則電芯占比高達49%；在消費類電池中電芯成本占比更高。而在電芯中，富含鎳鈷錳等金屬元素的正極材料的成本占到了45%。通過原料回收，鎳鈷錳等金屬元素可實現(xiàn)95%以上的回收率，而鋰元素的回收率也在70%以上，經(jīng)濟效益顯著。經(jīng)由資源化回收，可以生產(chǎn)出鎳、鈷、錳及鋰鹽，甚至進一步產(chǎn)出三元正極材料及前驅(qū)體，直接用于鋰電池電芯制造，具有構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)的重大意義。

另一方面，鋰電池正極材料中包括鎳、鈷、錳、鋰等重金屬元素，而電解液一般由高純度電池級電解質(zhì)鋰鹽、有機溶劑和必要的添加劑等原料制成。如將廢舊鋰電池采取普通的垃圾處理方法(包括填埋、焚燒、堆肥等)，其中的重金屬和電解液等物質(zhì)將對大氣、水和土壤造成嚴重污染，因此鋰電池回收具有環(huán)境保護和污染防治層面的必要性

近年來，國家通過一系列直接補貼型和鼓勵引導型政策大力推動新能源汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。隨著新能源汽車和動力電池的產(chǎn)銷量快速增長，動力電池報廢回收的問題逐漸顯露。針對于此，近年來國家積極部署相關(guān)政策和規(guī)范，動力電池回收的政策框架已經(jīng)基本確立：2016年1月，工信部出臺《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》，對動力電池綜合利用產(chǎn)業(yè)提出規(guī)?；⒁?guī)范化和專業(yè)化的要求；而2017年1月出臺的《生產(chǎn)者責任延伸制度推行方案》則明確動力電池生產(chǎn)者為動力電池回收的責任主體。

基本政策框架確定后，國家標準化管理委員會聯(lián)合行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)著手制定了《車用動力電池回收利用 拆解規(guī)范》《車用動力電池回收利用 余能檢測》等鋰電回收行業(yè)細則政策；未來，國標委還將針對包裝運輸、梯次利用、放電、拆卸、材料、生產(chǎn)條件等諸多方面制定豐富詳細的準則。政策細則的不斷落實將推動鋰電池回收行業(yè)向健康、有序的方向發(fā)展。

此外，部分地區(qū)出臺了補貼政策以鼓勵動力電池回收行業(yè)發(fā)展：上海市曾出臺政策規(guī)定，車企若回收動力電池，政府將補助1000元/套。深圳則推出如下政策：每賣一輛車，則廠商出資600元、政府配套300元——專門用于回收動力電池，以激勵電池回收機制的建立。補貼政策對緩解上海、深圳等新能源汽車高消費地區(qū)的動力電池回收處理需求，具有積極的意義。

在國家能源戰(zhàn)略的指導規(guī)劃下，2014年以來新能源汽車相關(guān)政策集中出臺，伴隨著動力電池技術(shù)的不斷進步，整個產(chǎn)業(yè)鏈進入高速發(fā)展期；2013-2016年，新能源汽車的年銷量由1.76萬輛劇增至50.7萬輛。受到新能源汽車需求爆發(fā)的直接拉動，2014年以來動力電池出貨量也呈現(xiàn)同步高速增長態(tài)勢。

動力電池的正極材料主要包括磷酸鐵鋰和三元材料兩種，一般由新能源客車搭載的磷酸鐵鋰電池具有較高的循環(huán)性能，80%循環(huán)壽命可達2000-6000次；而新能源乘用車搭載的三元材料電池雖然具有更高的能量密度，但其80%循環(huán)壽命僅為800-2000次。鋰電池不同應用環(huán)境的影響，磷酸鐵鋰電池的平均使用年限約為4-6年，而三元電池的使用壽命在2-4年左右；故此2014年以來裝機量快速增長的動力電池將在2018年迎來首批退役潮。另一方面，消費類電池中有較高回收價值的為鈷酸鋰電池和三元電池。綜合各類鋰電池消費結(jié)構(gòu)和使用年限，我們測算得出，未來三年鋰電池退役規(guī)模將快速增長，至2020年退役鋰電池將達60GWh以上, 2017-2020年復合增長率為41.12%。

根據(jù)目前主要的三類材料體系鋰電池——三元材料、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰電池的回收價值，我們進一步測算出鋰電池回收的市場規(guī)模。同時要考慮到，鋰電池生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一部分報廢電池和邊角料，目前仍是電池回收的次要來源之一，預計未來隨著設備升級和工藝技術(shù)改進，生產(chǎn)過程中報廢電池和邊角料比率將有所下降。綜合以上各類電池回收來源，我們預計未來三年鋰電池回收市場將呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，至2020年市場規(guī)模有望超過156億元，2017-2020年復合增長率為40.84%。

鋰電池回收行業(yè)目前尚處于發(fā)展初期，商業(yè)模式尚不很成熟。在2014年之前，鋰電池的需求主要來自手機、筆記本電腦等消費類電子產(chǎn)品，因其體積小、結(jié)構(gòu)和組分簡單、集散運輸難度小，因而多由傳統(tǒng)的鎳氫、鎳鎘電池回收企業(yè)進行回收處理。2014年后，新能源汽車產(chǎn)銷量大幅增長，受此需求拉動，動力電池在2016年已經(jīng)成為鋰電池中消費占比最高的產(chǎn)品；同時，動力電池材料、動力電池、新能源整車產(chǎn)銷和運營等更多的企業(yè)也逐漸進入了鋰電池回收產(chǎn)業(yè)鏈。經(jīng)過多方的努力探索，并且伴隨著技術(shù)的不斷進步，目前“回收網(wǎng)絡 專業(yè)化處理”的框架性商業(yè)模式初具雛形，也已涌現(xiàn)出格林美、邦普集團等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。

目前，回收網(wǎng)絡主要包括兩套模式：生產(chǎn)者主導的回收網(wǎng)絡和以專業(yè)第三方為主體的回收網(wǎng)絡。2016年1月，五部委聯(lián)合下發(fā)《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策（2015年版）》，明確建立動力電池編碼制度，形成廢舊電池可追溯體系，為生產(chǎn)者為主體的回收網(wǎng)絡構(gòu)建提供條件；2017年1月，國家出臺《生產(chǎn)者責任延伸制度推行方案》，明確了廢舊動力電池回收的責任主體——動力電池廠商及整車廠商。

在政策及市場的推動下，國內(nèi)主要動力電池廠商及整車廠商紛紛涉足在動力電池回收領(lǐng)域，積極推動以生產(chǎn)者為主導鋰電回收網(wǎng)絡的構(gòu)建和運維。諸如比亞迪、寧德時代、國軒高科等行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)，已在動力電池回收領(lǐng)域較早布局——依托其動力電池生產(chǎn)制造相關(guān)環(huán)節(jié)的技術(shù)實力，并利用其渠道優(yōu)勢，實現(xiàn)對退役動力電池的高效回收，并以其在儲能、小動力電池等應用場景的梯次利用為主的方式實現(xiàn)回收價值。

以專業(yè)第三方電池回收企業(yè)為主體的回收模式要求企業(yè)自建回收網(wǎng)絡和物流渠道，將廢舊動力電池統(tǒng)一收集到第三方處理中心進行集中處理。國內(nèi)專業(yè)第三方電池回收企業(yè)有較多是從鎳氫、鎳鉻等傳統(tǒng)電池回收行業(yè)，以及相關(guān)的廢棄資源綜合再利用行業(yè)切入鋰電回收領(lǐng)域，并已經(jīng)在商業(yè)模式類似的消費類鋰電池回收領(lǐng)域積累了一定的運營經(jīng)驗；而相比動力電池廠商和整車廠商，專業(yè)第三方企業(yè)在動力電池回收領(lǐng)域沒有回收渠道的天然便利，因而在建立相應回收網(wǎng)絡的過程中需要投入可觀的人力、物力成本。

格林美、邦普集團等國內(nèi)領(lǐng)先回收企業(yè)已經(jīng)深耕鋰電池回收領(lǐng)域多年，在行業(yè)中有較高的影響力和知名度；他們也已積累了較為成熟的回收技術(shù)，且具備危廢處理資質(zhì)，并在動力電池回收網(wǎng)絡和處理技術(shù)方面率先布局，占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢。其他有一定規(guī)模的第三方回收企業(yè)也實踐各自的商業(yè)模式，如豪鵬科技與北汽新能源共建回收網(wǎng)絡，超威集團成立子公司長興億威專注于回收網(wǎng)絡的構(gòu)建。通過積極與國內(nèi)動力電池廠商和整車廠商建立深度合作關(guān)系，專業(yè)第三方回收企業(yè)正逐步建立起較為完善的回收網(wǎng)絡。

從回收網(wǎng)絡中的各類渠道收集到廢舊鋰電池后，第三方回收企業(yè)將對不同材料體系的鋰電池分別采取梯次利用、資源化回收及電池材料修復再造等不同方式進行專業(yè)化處理，下文會更詳細地進行分析闡述。綜上我們認為，鋰電池回收領(lǐng)域的“回收網(wǎng)絡 專業(yè)化處理”的框架性商業(yè)模式已初具雛形，并在動力電池生產(chǎn)者及專業(yè)第三方回收企業(yè)等多方的推動下不斷優(yōu)化。

磷酸鐵鋰電池是國內(nèi)較早應用于新能源汽車的主要動力電池類型之一，因此也是率先退役的一批動力電池。寧德時代曾分別在25℃、45℃、60℃的溫度下進行實驗，測試退役動力電池的使用壽命。綜合考慮儲能設備的使用條件，退役后的動力電池可繼續(xù)作為儲能電池使用至少五年。因此磷酸鐵鋰電池適用于梯次利用，可充分發(fā)揮其剩余價值，降低儲能系統(tǒng)的建設成本。

梯次利用能夠充分發(fā)揮動力電池的剩余價值，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的最大化，目前，動力電池梯次利用的關(guān)鍵技術(shù)在于離散整合技術(shù)和動力電池全生命周期追溯技術(shù)。離散整合技術(shù)主要包括動力電池組拆解和系統(tǒng)集成兩個關(guān)鍵技術(shù)點，而電池全生命周期追溯技術(shù)的實現(xiàn)主要依托其BMS的技術(shù)成熟度。

（1）離散整合技術(shù)：不同動力電池的PACK技術(shù)不同，因此，如何更為高效地進行自動化拆解成為有效梯次利用的關(guān)鍵技術(shù)點，而根據(jù)不同電池模組的性能、壽命等數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)集成，也是梯次利用的關(guān)鍵技術(shù)點。

（2）全生命周期追溯技術(shù)：通過BMS系統(tǒng)提供的精確SOC、SOH以及SOP等指標估算，可以及時退役用量達到80%容量的動力電池，同時該技術(shù)也是離散整合技術(shù)實現(xiàn)的基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)是SOC、SOH以及SOP等指標估算的基礎(chǔ)，因此建設大數(shù)據(jù)平臺可以幫助動力電池全生命周期追溯技術(shù)更為高效地實現(xiàn)，梯次利用的大數(shù)據(jù)平臺包括三套系統(tǒng)，分別是電芯研發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)、電池包研發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)、電池包車載運行監(jiān)控數(shù)據(jù)系統(tǒng)；三套系統(tǒng)對退役電池進行系統(tǒng)分析，以此獲得能否進入梯次利用市場的大數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包括設計信息、性能數(shù)據(jù)安全、來料檢測等。

梯次利用與動力電池開發(fā)具有技術(shù)協(xié)同性，動力電池和整車廠商在離散整合和生命周期追溯方面有一定優(yōu)勢；同時，該類企業(yè)在退役動力電池梯次利用方面具有渠道優(yōu)勢，能夠以較低成本實現(xiàn)快速的電池回收。從全球市場來看，典型的動力電池梯次利用案例均有動力電池和整車企業(yè)參與，由其牽頭主導。綜上，動力電池生產(chǎn)者在梯次利用領(lǐng)域具有顯著的“先天優(yōu)勢”。

相較于磷酸鐵鋰，三元材料電池壽命較短，且安全性存在一定風險，不適宜用于儲能電站、通信基站后備電源等應用環(huán)境復雜的梯次利用領(lǐng)域。但三元正極材料因其成分和易還原性而具備很高的資源化回收價值：三元材料中主要金屬鎳、鈷、錳的含量分別占12%、3%及5%，金屬總含量高達47%，具有較高的回收再利用價值。

近年來受新能源汽車-動力電池產(chǎn)業(yè)鏈高速發(fā)展的強勢帶動，上游原材料價格持續(xù)上漲：以碳酸鋰為例，在2015年10月前價格一直保持在5萬元/噸以下的價位，其后則迅速上漲并維持在12萬元/噸以上的高位，最高價格高達17萬元/噸以上；同時，三元材料電池在乘用車和物流車領(lǐng)域的大規(guī)模應用，導致鈷的需求也大幅提升，國內(nèi)鈷價不斷攀升，增長幅度近3倍。

三元材料含有高價金屬元素，更具有直接資源化回收的價值。以硫酸鎳的生產(chǎn)為例，通過廢舊動力電池回收處理每噸鎳的成本在4萬元以下，而直接通過鎳礦生產(chǎn)的成本在6萬元以上。因此，通過資源化回收獲得金屬原料的成本低于直接從礦產(chǎn)開發(fā)的成本，因此三元材料電池的資源化回收亦具有降低成本的意義。

在2017年發(fā)布的新能源汽車推廣目錄中，新能源乘用車占比穩(wěn)定上升，近幾年的需求量也是呈穩(wěn)步增長態(tài)勢；而作為新能源乘用車主要搭載的動力電池，三元鋰電池未來增長可期。因此，針對三元電池的資源化回收將具有廣闊的規(guī)?？臻g，未來有望成為市場主角。

目前，普遍的廢舊動力電池的資源化回收過程包括預處理和后續(xù)處理兩個階段。預處理過程首先需要對徹底放電，然后對電池進行拆解，以分離出正極、負極、電解液和隔膜等各組成部分。在后續(xù)處理環(huán)節(jié)，主要目標是對拆解后的各類廢料中的高價值組分進行回收，以及更進一步開展電池材料再造或修復；其中采用的技術(shù)方法可分為三大類：干法回收技術(shù)、濕法回收技術(shù)和生物回收技術(shù)。

干法回收技術(shù)是指不通過溶液等媒介，直接實現(xiàn)各類電池材料或有價金屬的回收技術(shù)方法，主要包括機械分選法和高分熱解法。干法回收不經(jīng)過其他的化學反應，工藝流程較短，回收的針對性不強，通常用于鋰電池中金屬的分離回收初步階段。

部分企業(yè)已初步開發(fā)出干法熱修復技術(shù)，可對干法回收得到的粗產(chǎn)品進行高溫熱修復；但這種方法產(chǎn)出的正、負極材料含有一定的雜質(zhì)，其性能無法滿足新能源汽車動力電池的要求，多用于儲能或小動力電池等場景。

濕法回收技術(shù)是以各種酸堿性溶液為轉(zhuǎn)移媒介，將金屬離子從電極材料中轉(zhuǎn)移到浸出液中，再通過離子交換、沉淀、吸附等手段，將金屬離子以鹽、氧化物等形式從溶液中提取出來。濕法技術(shù)路線主要包括濕法冶金、化學萃取以及離子交換等三種方法。濕法回收技術(shù)工藝相對比較復雜，但該技術(shù)對鋰、鈷、鎳等有價金屬的回收率較高；同時，藉由濕法回收技術(shù)得到的金屬鹽、氧化物等產(chǎn)品，其高純度能夠達到生產(chǎn)動力電池材料的品質(zhì)要求；因而濕法回收技術(shù)也是國內(nèi)外技術(shù)領(lǐng)先回收企業(yè)所采用的主要回收方法。

生物回收技術(shù)主要是利用微生物浸出，將體系的有用組分轉(zhuǎn)化為可溶化合物并選擇性地溶解出來，實現(xiàn)目標組分與雜質(zhì)組分分離，最終回收鋰、鈷、鎳等有價金屬。目前生物回收技術(shù)尚未成熟，如高效菌種的培養(yǎng)、培養(yǎng)周期過長、浸出條件的控制等關(guān)鍵問題仍有待解決。

正如上所述，當前回收效率更高也相對成熟的濕法回收工藝正日漸成為專業(yè)化處理階段的主流技術(shù)路線；格林美、邦普集團等國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)，以及AEA、IME等國際龍頭企業(yè)，大多采用了濕法技術(shù)路線作為鋰、鈷、鎳等有價金屬資源回收的主要技術(shù)；部分企業(yè)也同時配套干法等多種回收技術(shù)以提高綜合回收效率。

從另一個側(cè)面來看，無論是磷酸鐵鋰還是NCA三元材料，濕法技術(shù)進行有價金屬回收后再造得到的正極材料，其比容量這一關(guān)鍵性能指標均優(yōu)于干法技術(shù)修復后得到的正極材料。

相較于鋰電池生產(chǎn)者，專業(yè)化處理回收企業(yè)在資源化回收領(lǐng)域具有多方面優(yōu)勢，尤其在專業(yè)化處理技術(shù)和環(huán)保配套等方面：專業(yè)化處理回收企業(yè)深耕回收領(lǐng)域多年，積累了包括鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰電池在內(nèi)的豐富的回收經(jīng)驗和完善的人才團隊，具有采用濕法、干法多種方法來處理不同類型、不同型號廢舊鋰電池的專業(yè)技術(shù)；同時，專業(yè)化處理回收企業(yè)在提供環(huán)保綜合解決方案方面優(yōu)勢明顯，多數(shù)企業(yè)配備完善的二次污染處理設施，各類排放達到環(huán)保標準；此外，部分企業(yè)已經(jīng)具備相關(guān)的廢棄物處理資質(zhì)，如危險廢物經(jīng)營許可證。

為提高動力電池回收的經(jīng)濟性，國家在《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》中規(guī)定，濕法冶煉條件下，鎳、鈷、錳的綜合回收率應不低于98%；火法冶煉條件下，鎳、稀土的綜合回收率應不低于97%。國內(nèi)領(lǐng)先的鋰電回收企業(yè)邦普集團，主要采用濕法技術(shù)，在鎳、鈷、錳的綜合回收率已接近或達到了《規(guī)范條件》的要求；綜合考慮到其廢舊鋰電池來源不僅僅是“高品味”的動力電池，邦普集團的高回收率已證明了其代表的專業(yè)化處理企業(yè)的技術(shù)實力。

專業(yè)化處理回收企業(yè)高度重視研發(fā)團隊建設，格林美、邦普集團、芳源環(huán)保等國內(nèi)專業(yè)回收企業(yè)多與清華大學、中南大學、北京工業(yè)大學等冶金類強校展開“產(chǎn)學研”合作，并積極引進院士、教授等一批人才。深耕回收領(lǐng)域多年，專業(yè)化處理回收企業(yè)在干濕法回收技術(shù)方面優(yōu)勢明顯，具有多項專利。隨著廢舊動力電池市場的爆發(fā)，專業(yè)化處理企業(yè)的研發(fā)儲備、規(guī)模效應等多方面優(yōu)勢將凸顯出來。

動力電池回收過程中產(chǎn)生的二次污染是企業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)，回收過程中使用的萃取劑，回收過程中產(chǎn)生的廢氣以及金屬提煉后的殘渣都會對環(huán)境造成污染。專業(yè)化處理回收企業(yè)的環(huán)保配套設施完備，在二次污染防治問題方面已經(jīng)構(gòu)建了較為成熟的處理體系。以格林美為例，公司會將回收金屬后的殘渣與煤矸石、頁巖等進行混合、焙燒、壓型成環(huán)保磚，最大限度地對資源循環(huán)利用；同時，格林美在液體污染物處理及水生態(tài)修復方面成果明顯，具有一套完整的環(huán)境生態(tài)修復體系。

目前僅對廢舊鋰電池進行回收，尚未有相關(guān)的資質(zhì)要求。但廢舊鋰電池中含有鎳、鈷、錳等重金屬元素，對含有某些重金屬（如鎳元素）的廢舊電池組分進行進一步處理，則需具備危險廢物經(jīng)營許可證；此外電解液含六氟磷酸鋰，遇水易釋放出氫氟酸，對人體和環(huán)境具有危害性。2017年5月，國家發(fā)布《車用動力電池回收利用拆解規(guī)范》，對動力電池的回收資質(zhì)提出一些具體要求。未來隨著相關(guān)政策的逐步落地，我們預期危險廢物經(jīng)營許可證等電池回收相關(guān)資質(zhì)將成為專業(yè)化處理企業(yè)的重要資產(chǎn)與競爭壁壘。

通過動力電池回收及相關(guān)工藝處理，專業(yè)化處理回收企業(yè)可將電池中的可再生金屬提煉出來，生產(chǎn)出硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳等金屬鹽，部分公司會繼續(xù)加工處理生產(chǎn)出三元前驅(qū)體。以NCM523為例，通過市場價格計算可以得出，以鎳、鈷、錳的硫酸鹽生產(chǎn)三元前驅(qū)體產(chǎn)品具有明顯的增值空間，因而具備三元材料及前驅(qū)體生產(chǎn)能力的回收企業(yè)盈利能力更強。

以格林美和芳源環(huán)保為例：格林美在2012年通過投資江蘇凱力克切入正極材料市場，并逐步建設年產(chǎn)萬噸級動力電池用NCM正極材料項目；自此之后，格林美電池材料業(yè)務毛利率連續(xù)三年實現(xiàn)攀升，增長至22.32%。芳源環(huán)保自2016年實現(xiàn)三元前驅(qū)體的量產(chǎn)和大批量銷售，毛利率得以從14.89%上漲到17.74%。

此外，能夠?qū)a(chǎn)品延伸至三元正極材料及前驅(qū)體，有望直接“對話”鋰電池生產(chǎn)企業(yè)，在獲取其退役電池及其生產(chǎn)過程中的報廢電池、邊角料方面具有顯著的渠道優(yōu)勢，將進一步增強鋰電回收企業(yè)的盈利能力，降低經(jīng)營風險。