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1、中国退役动力电池循环利用技术与产业进展报告II 询虽然已有商业储能、低速电动车、电网储能等方面的示范工程，但由于 废动力电池容量分布不均,外观壳体材质、电池尺寸规格、电池内部构造、材料 类型、成组方式等均存在多样化的特点，导致后续再利用技术难度大、本钱高。 随着电池性能提升和本钱下降，梯次利用市场受到很大影响,梯次利用与电 池本钱之差是打算其能否经济可行的关键，合理的回收价格是关键条件。中国退役动力电池循环利用技术与产业进展报告是由中国科学院过程工 程争论所、资源强制回收产业技术创战略联盟共同编写的行业争论型报告，山 人民出版社和科学技术文献出版社共同出版发行。作为国内唯一的动力电池循环 利用
2、产业口皮书，本书是继2023 年中国动力电池回收处理产业现状与进展报 告之后， 乂一本较为详实、全面地对我国退役动力电池循环利用产业进展整体 分析的权威性论著，也是在十九大思想的指引下，本着务实的态度，朝着深化体 制改革的方向乂一次的迈进。本书旨在从动力电池回收利用全产业链角度，分析 资源供给、利用技术与装备、过程污染掌握、政策法规、产业上下游等多层面的 进呈现状，最终形成废旧动力电池回收利用产业进展路线图，为能源汽车产业 的可持续进展供给支撑。一、动力电池产业相关资源现状分析能源汽车产业的快速进展引起了全球对动力电池核心原材料供给安全的 高度关注。2023 年，欧盟公布了 2023-2030
3、 年能源与交通技术领域的材料供 应链瓶颈分析报告，指出稀土、石墨、锂、钻、硅、银等具有显著的供给短缺风险，如何应对这些风险已受到欧盟各国重点关注。作为主要的能源汽车生产国 之一，我国从一次矿物处理、初级材料制备、电池材料制备、电解液/隔膜/粘结 剂/集流体金属箔等配套材料制备，到电池生产、组装等都形成了具有显著竞争 力的产业链和相对完备的工业体系；然而我国锂、钻、银、猛、铜等一次资源储量低、严峻依靠进口，存在巨大的资源短缺风险，不利于产业的可持续进展。基 于这一考虑，包括中国五矿集团、华友钻业、天齐锂业等在内的企业都在海外寻 求合作，以保障持续的原料供给， 随着我国动力电池装机量的持续增长，资
4、源供 给在产业链中的作用将进一步凸显。1、动力电池社会保有量1随着能源汽车不断拉动动力电池需求，动力电池等相关产品的技术成熟度 及市场格局的日趋稳定。2023 年我国动力电池装机量达 57. OGWh,其中三元电池 累计生产 30. 74GWh,占总装机量的 53. 9%；磷酸铁锂电池累讣生产 21. 57GWh, 占总产量比 38. 5%；其他材料电池占比 7. 6%o2023 年装车量前十名的动力电池 企业为：宇德时代、比亚迪、合肥国轩、力神、孚能科技、比克、亿纬锂能、北 京国能、中航锂电、卡耐能源。前十家动力电池企业占总装机量的 83%。受到 能源补贴政策调整退坡、转向扶优扶强的影响，乘
5、用车从 2023 年起就逐步转 向搭载能量密度更高的三元电池。2023 年三元动力电池出货量比例首次超过磷 酸铁锂电池，总出货量中约 55% 为三元动力电池。2、中国动力电池资源供给现状动力电池行业的快速进展引起专家对动力电池核心材料开发过程带来的环 境影响和资源安全的关注。在环境影响方面，动力电池作为典型电子废弃物之一, 含有很多危急物质，包括重金属例如银、钻和铜等和有机化学品如电解质 中的六氟磷酸锂和粘结剂聚偏氟乙烯，假设处理不当会导致生态环境恶化，危 害人体安康。在资源安全方面，动力电池的原料本钱占总本钱的 50-70%o 金属和石墨资 源的大量消耗给全球供给商带来了巨大压力，特别是动力
6、电池所消耗的锂盐和钻 盐在锂、钻的全部应用领域中终端消费量最大o2023 年，中国 75% 全球为 46% 的锂和 76. 6% 全球为 44%的钻用于锂离子电池生产。随着动力电池生产力量 持续增长，一次资源快速消耗，但二次资源的回收却未到达相应的水平。以钻为 例， 2023 年到 2023 年，一次矿石资源产量增加了 4. 75 倍，而回收量仅增加了 0.23 倍。依据专家测算，为了满足目前中国钻资源的供需平衡，其回收率需要 到达 90%以 上。我国钻矿分布较广、储量小、矿石品位低、贫矿和伴生矿多， 钻资源对外依靠强。虽然我国锂资源总量丰富，但禀赋不佳，受开发条件及技术 限制，国内卤水锂和矿
7、石锂的开发较低，锂资源对外依靠度高。因此，我们应更 加关注动力电池相关资源的供给安全和环境可持续性。动力电池所涉及的一次 资源锂、银、钻、猛和自然石墨资源的世界分布状况可参见中国动力电池回收处理行业 2023 年白皮书我们对原材料进展关键评估，确定了动力电池行业 中使用的关键原材料，并在动力电池全生命周期中对关键原材料的流量和库存进 行动态MFA 计算，追踪材料流量和库存随技术升级产生的变化。3、动力电池相关金属行业市场分析受能源汽车市场的带动，动力电池的出货量快速增长，山此导致正极材料 以及电解液出货量快速增加，进而促进了锂资源需求的增长。因此，各大锂资源 公司都规划了中长期的锂资源扩产打算
8、，但由于大局部项 H 仍在建设中，2023 年产能逐步释放，锂的供求格局得到局部改善，碳酸锂价格回归，有效降低动力 电池的整体本钱。预讣到 2023 年左右诸多锂资源公司建碳酸锂产能将进入产 能集中释放期，锂盐加工产能将超过 80 万吨。据统计 2023 年全球碳酸锂增产 能近 6. 7 万吨，主要是盐湖卤水和锂辉石，其中盐湖卤水占 40%o 2023 年我国碳 酸锂年产量约 11. 6 万吨，较 2023 年增长 39. 7%,其中盐湖卤水来源占比约 30%o 锂的消费主要在电池领域， 主要依靠于能源汽车和储能领域，其他领域消费增 长缓慢。2023 年全球钻供给增量主要来自于刚果铜钻伴生矿，
9、其他傑钻伴生矿区产 出较为稳定。钻原料主要来自于刚果，最大的钻生产商嘉能可 2023 年钻产量为4. 2 万吨，同比增长 54%,估量 2023 年钻产量连续增加至 5. 7 万吨上下浮动 5 千吨；同时，国内华友钻业、寒锐钻业、盛屯矿业以及金川国际等矿企也在持 续加码钻矿开采，洛阳钮业估量 2023 年实现钻金属产量 1.87 万吨，同比增长 14%等； 以Sherrit. Vale 为代表的银钻伴生矿巨头产出较为稳定，其至由于原 料品位问题导致消灭肯定程度的下滑。如表 1.6 所示，整体来看，2023 年钻产 量增速大于需求增速，导致全球钻原料供过于求，供给量增加约 1 万吨左右。2023
10、 年，中国猛矿供给量连续上升，预 11-2023 年国内镒矿供给较 2023 年 增长 15% 实物吨。虽然国产猛矿在环保压力之下产量连续收缩，但进口镭矿 却在国内冶炼厂猛烈需求的刺激下不断涌入，仅 2023 年 1-10 月的进口量就已经 到达2208 万吨，远远超过了 2023 年全年的 2126 万吨。因此 2023 年，中国镭矿 供给量整体有明显上涨。2023 年中国高纯硫酸猛产量为 9. 3 万吨，较 2023 年增长 25. 7%,这主要是 山于国内線钻猛三元正极材料行业的蓬勃进展，来自下游三元前驱体的订单增 多，刺激了高纯硫酸猛生产企业增加开工负荷以及投产的产线。一些下游厂家 也
11、建立了自给自足的加工回收产线，对高纯硫酸镭的供给也起到了肯定的补充。4、动力电池回收处理行业问题分析（1） 退役动力电池综合利用的技术装备亟需绿色化、智能化升级U 前退役动力电池综合利用过程，特别是再生利用过程仍存在物料分选效率低、二次污染重、装备自动化水平差等问题：资源循环过程流程长、仍普遍依靠 传统的选矿与冶金原理，亟需从动力电池废料特征入手，推动建立型共性理论, 全面提升其综合利用绿色化与智能化水平。（2） 动力电池回收利用体系与回收市场有待完善山于当前动力蓄电池退役量仍旧较少，缺乏规模效益，回收总体本钱较高。 尤其是针对退役量居多的磷酸铁锂离子电池尚缺乏经济可行、污染全过程掌握的 再生
12、利用技术。另一方面，我国对动力蓄电池回收利用企业尚没有严格的准入条 件，不利于标准市场行为。在退役动力蓄电池梯次利用方面，动力蓄电池性能衰 减机理、安康状态评价以及全都性检测等技术水平有待进一步提高，梯次利用产 品向低速动力、UPS 电源及充电宝等方向集中，产品性能、安全等缺乏保障，增 加了治理难度。再生利用方面，退役动力蓄电池包拆解仍大多釆取人工手动作业, 效率偏低，需智能化升级；再生利用侧重于三元材料中钻、傑的回收，锂回收率 偏低。（3） 行业亟需完善环境污染防治相关标准体系动力蓄电池生产企业、能源汽车生产企业与退役动力电池综合利用企业等 仍需进一步完善相关标准体系，从全产业链角度推动治理
13、、技术、环保、市场等 综合水平。尤其是污染防治方面，虽然我国对相关行业的排污许可已经间续出台 相关要求， 但在退役动力电池回收方面尚缺乏完整的标准体系或技术标准体系。二、废旧动力电池回收技术进展1、废动力电池资源化利用全产业链技术体系废动力电池资源化利用全产业链涵盖动力电池减量化设计与制造、动力电池 拆卸、动力电池收集与储运、动力电池拆解、梯次利用与再生利用、环境保护、绿色评价等儿大环节。废动力电池资源化利用产业链涉及到的企业可大致分为生 产企业、回收企业、梯次利用企业、再生企业，LI 前尚无企业涵盖从回收到梯次 利用、资源再生整个产业链。全产业链依据内容主要分为五个环节：动力电池废4弃物源头
14、减量化技术体系、废动力电池梯次利用技术体系、废动力电池再生利用 技术体系、产品再制造体系以及废动力电池资源化综合利用全产业链绿色评价技 术体系。依据动力电池全生命周期治理，废动力电池资源化综合利用全产业链技术体 系包含五个方面的内容，而U 前我国只关注了废动力电池梯次利用技术体系、再 生利用技术体系和产品再制造体系这三个方面，而动力电池废弃物源头减量化技 术体系和建立在全生命周期根底上的绿色评价技术还有待突破。LI 前，我国亟需开发基于废动力电池处理技术和再生产品的掩盖动力电池全 生命周期的废动力电池源头减量化技术体系和绿色评价技术体系，以完善废动力 电池资源化综合利用全产业链技术体系。2、梯
15、次利用动力电池报废后，需要对其安全性、剩余寿命等相关参数进展科学合理的评 估， 才能进展梯次利用。梯次利用主要潜在市场有 12V/24V 汽车起动电池、UPS 不连续电源、ESS 储能系统、Power Bank移动电源、36V/48V 电动摩托/自行车 电池等。LI 前虽然已有商业储能、低速电动车、电网储能等方面的示范工程，但 山于废动力电池容量分布不均，外观壳体材质、电池尺寸规格、电池内部构造、材料类型、成组方式等均存在多样化的特点，导致后续再利用技术难度大、本钱 高。随着电池性能提升和本钱下降，梯次利用市场受到很大影响，梯次利用与 电池本钱之差是打算其能否经济可行的关键，合理的回收价格是关
16、键条件。退役动力电池梯次利用流程JJr I I r 占右废旧电池回收 I 电池包拆解匚电池筛分 I4 电池重组 I系统集成源头可扯C 去向満外蕊査:;材科休系;淅不合格I3 聲放I撤除约東!隹放审劇爲| I91 11退役动力电池梯次利用流程ra：: c 电池包:3、环境风险和污染防治废动力电池回收处理过程贯穿着一系列环境风险，具体包括：1回收贮 存过程安全风险构成潜在环境风险，2拆解及再组装过程安全风险构成潜在 环境风险，3梯级利用过程安全风险构成潜在环境风险，4预处理及金属 再生过程的污染物排放风险。前 3 个方面的潜在环境风险是相像的，废动力电池 回收、贮存、拆解、再组装以及梯级利用过程存
17、在安全风险，一旦该环节发生电 解液泄露、爆炸或者是火灾，都可能产生污染物，存在安全风险转化为环境风险 隐患。废动力电池的预处理及其资源再生过程会产生相应的粉尘、废气、废液、废渣、噪声，与其它废物资源化过程相像，在废动力电池回收处理过程的再生资 源或制品环节同样会产生污染物， 这既包括电解液等动力电池本身所含有的有机 物向环境排放，也有大量的预处理或金属再生过程产生的污染物，即二次污染。 废动力电池回收处理过程环境风险治理必需从其自身组成物质的环境风险和二 次污染环境风险两个方面来考虑。三、废旧动力电池回收产业特征分析中国废旧动力电池回收产业已经初具规模，U 前产业链呈现多元化进展趋 势。在生产
18、者责任延长制度的引导下，能源汽车生产企业、动力电池生产企业、 梯次利用企业、再主利用企业、报废汽车企业以及原材料生产企业等都在退役电 池回收各环节起到了重要作用。车企或电池企业通过投资等方式间接介入如北 汽或通过开发/优化技术直接介入动力电池回收如比亚迪/宇德时代；原材 料生产企业一般通过技术开发/优化直接将动力电池回收作为其产线的延长；其 他也有入行业的企业通过投资等方式介入动力电池回收，这类企业前期多为化 学品生产/贸易企业等。随着能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案的推行，京津冀、长三角、珠三角、中部区域等地区逐步开展构建回收利用体系、探究多样化商业模式、推动技术创与应用、建立完善政策
19、鼓励机制等四方面的 试点工作。其中 45 家能源汽车生产企业在全国 31 个省市设立了 3204 个 回收效劳网点对废旧动力电池回收行业起到重要支撑作用。当前企业回收的动力蓄电池中，以研发生产过程中产生的废旧动力蓄电池为 主，能源汽车退役电池较少。据不完全统计，湖北格林美、湖南邦普、江西豪鹏、广东光华及浙江华友钻业 5 家废动力电池再生利用企业规划处理产能约 25 万吨，这儿家企业与汽车、电池生产企业合作，2023 年共计回收处理约 1.1 万 吨废旧动力蓄电池， 其中约 70%-80%来源于研发试验和生产制造产生的废旧动力 蓄电池。2023 年，各主要综合利用企业共计回收处理约 0.5 万吨
20、能源汽车产 生的退役电池，处理动力电池生产企业与争论试验单位产生废动力电池与废料处 理量约 0.8 万吨。回收量较 2023 年有肯定提升。另外，还有局部退役电池通过 拍卖、收购等渠道流向其他回收利用企业。四、动力电池回收行业宏观政策与标准在国务院、进展与改革委、工业信息化部等多部门的共同推动下，我国已经 公布了生产者责任延长制度推行方案、能源汽车动力蓄电池回收利用管 理暂行方法等一系列政策，期望在动力电池大规模退役前建立具有肯定成熟度 的电池回收利用体系，建立以生产者责任延长制度为依托的各环节高度协作的产 业链条。这些政策对于指导废旧动力电池回收处理行业标准进展起到重要的作 用，为能源汽车产
21、业的可持续进展供给了重要保障。依据生产者责任延长制度, 汽车生产企业以及动力电池生产企业有明确的回收主体责任，然而如何明晰分 工，建立可操作、可推广的退役电池回收产业运行模式仍处在探究和试点阶段； 如何进一步强化政策与市场规律结合度，如何进一步躲避政策/标准间的重复与 表达地域和产业特征，如何借鉴废旧电子电器产品的治理模式，都需要治理、产 业、技术等多方面联动与协作。另一方面，退役动力电池的全产业链标准体系仍 有待进一步完善，如何表达国家标准的引领作用、行业和团体标准的示范作用， 如何实现治理政策与梯次利用、再生利用技术标准等的有机结合，仍需要从动力 电池的全生命周期入手，综合考虑环境风险、技
22、术瓶颈、产业上下游、法律法规 等，尤其需要强化过程污染掌握，防范公共安全事故的发生，为产业的安康、绿 色进展供给支撑。五、动力电池回收产业进展趋势资源紧缺、环境保护和政策驱动是近年来我国动力电池回收行业进展的最主 要动力。一方面一次资源价格上涨快速推动金属提取企业建厂投资，另一方面， 国家和地方出台多种政策扶持行业安康进展。U 前我国废旧动力电池的处置仍在 市场培育阶段：梯级利用主要以政府扶持的综合储能系统和基站为主，拆解回收 主要以再生利用企业为主。随着回收需求的爆发，政策的标准以及行业龙头的不 断布局，动力电池回收的市场马上翻开。同时，动力电池行业的龙头布局锂电回 收的模式有助于回收体系的
23、建立，进而引导行业向标准化进展。1、协同建立高效的回收体系是动力电池产业链进展的必定趋势2023 年 3 月，工业和信息化部等七部门印发了关于组织开展能源汽车动 力蓄电池回收利用试点工作的通知，提出“建立动力蓄电池产品来源可查、去向 可追、节点可控的溯源机制，对动力蓄电池实施全过程信息治理”的试点内容，同时提岀“充分落实生产者责任延长制度，山汽车生产企业、电池生产企业、报 废汽车回收拆解企业与综合利用企业等通过多种形式，合作共建、共用废旧动力 蓄电池回收渠道”。2023 年 7 月，工业和信息化部公布了能源汽车动力蓄 电池回收利用溯源治理暂行规定(工业和信息化部公告 2023 年第 33 号)
24、，对 汽车生产企业、报废汽车回收拆解企业、梯次利用企业和再生利用企业等相关方 的数据信息填报及上传提出了明确要求。上述治理文件的公布均为我国建立高效 的废旧动力蓄电池回收体系奠定了坚实的根底。2、动力电池回收产业链各主体之间的协同合作将愈发亲热LI 前，废旧动力电池回收利用行业的产业链呈现雏形，主要包括动力电池与 整车厂设立的回收利用企业和专业第三方综合利用企业。前者主要有比亚迪、F 德时代、国轩高科、比克电池、中航锂电、雄韬电源、北汽能源等，是动力电池回收的主要责任担当者。他们负责回收渠道的搭建，把握着废旧动力电池资源, 在废旧动力电池回收渠道上有着先天的优势。专业笫三方回收利用企业以格林
25、美、华友钻业、豪鹏科技、邦普循环和光华科技为代表，具有专业的技术和多年 的回收利用阅历，其回收渠道和产品分销渠道逐步趋于完善。3、动力电池回收利用产业链向规模化和集中化方向进展依据丄业和信息化部公开数据，我国能源汽车累计产量已超300 万辆，推 广规模居于世界首位。主要集中在京津冀、长三角及珠三角地区，广东、上海、北京、山东、浙江保有量位列全国前5 位。退役电池数量与保有量相关，据推测, 2023 年我国退役电池累计约为 25GWh,将主要集中在能源汽车保有量较大的京 津冀、长三角及珠三角地区。随着国家动力蓄电池溯源治理平台的运行，以电池编码(BIN)为信息载体, 实现动力蓄电池全生命周期的信息采集和监管，其大数据可为我国废旧动力蓄电 池回收利用企业布局供给根底数据支持。考虑到规模效应和日趋严格的环境监管 要求，废旧动力蓄电池回收利用企业最终将向规模化和集中化进展，这样有利于 企业进一步完善产业链，提高全产业链的经济性，同时有利于防止产能过剩、易 于实现对废旧动力蓄电池回收处理行业的环境监管。