本文将深度剖析锂电池回收产业中的产业痛点和瓶颈、海内外回收技术和模式以及产业发展经济性、产业景气度、产业市场空间等来挖掘锂电池后时代的必然产物--锂电池回收产业中的投资机会。
1.锂电池回收简介：挖掘废旧锂电的剩余残值
1.1锂电池回收定义：
按照锂电池正极材料分类，锂电池主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元锂电池四种，应用的主要场景领域为新能源汽车领域、3C电子领域、电化学储能领域。
1.1.1动力锂电池回收：
动力电池各类结构材料产生不同污染。动力锂电池主要由正极、负极、隔膜、电解液、结构件等结构成分构成，不同电池结构成分里不仅所含资源类别、对环境的影响性质以及危害形式不同，回收资源对象及其内在价值也同样存在差异。
报废动力电池各结构材料、污染物及其回收资源：
中国与欧美等国家资源禀赋不同，故回收侧重点不同。
从经济学中的比较优势概念维度考量，由于不同国家稀缺资源分布结构不同，自然而然不同国家回收动力电池结构成分的相对着重点也有所差异。对于中国来说，相比于动力锂电池其余结构成分材料在全球中的相对稀缺程度，锂矿、镍矿等稀有金属矿源的相对稀缺度更为显著，故中国对动力锂电池的相对回收着重领域则更多是正极金属部分；
而对于欧美等发达地区国家来说，相比于动力锂电池其余结构成分材料在全球中的相对稀缺程度，石墨资源则彰显的更为相对稀缺有限，故欧美等发达地区国家对动力锂电池的相对回收着重点则更多在于负极石墨材料部分。
全球镍矿资源储量分布：全球锂矿资源储量分布：全球石墨资源储量分布：
1.1.2、3C电子锂电池回收：
钴、锰、锂是3C电子锂电池的回收重点。在高端3C电子产品中使用的更多是正极材料为具备高电压、高压实等特点的钴酸锂电池，在中低端的3C电子产品中使用的更多是综合性价比优异的锰酸锂电池，故对于3C电子锂电池的回收资源对象更多在于钴、锰、锂三大稀有资源。
报废3C电子锂电池各结构材料及其主要污染、回收资源：
1.1.3、电化学储能锂电池回收：
铁、锂等是电化学储能锂电池的回收重点。当下主要的储能方式为物理储能中的抽水蓄能以及电化学储能，二者占比分别接近为90%以及8%，其中锂电池储能凭借其优异的综合性能占据了电化学储能中的90%，电化学储能中的锂电池正极材料基本使用的是性价比高、污染性小、寿命长的磷酸铁锂电池，故对于电化学储能锂电池的回收更多提取的是磷酸铁锂电池中的铁、锂等金属元素。
1.2锂电池回收产业驱动因素及意义：
环保压力及经济性因素是锂电池回收产业主要驱动力。对锂电池进行回收不仅可减少全球人民的环保压力，构造更加美好的绿色地球，还可以缓解全球稀有金属稀缺程度，提高各种锂电池所处领域的产业经济性，推动各锂电池所处领域产业的蓬勃发展。当然，减少环保压力、提高各种锂电池所处领域的产业经济性等也是电池回收产业发展的主要驱动因素。
1.3锂电池回收产业历史复盘：
锂电池回收在历史上共经历了三个阶段，技术水平逐步提高。
第一阶段是技术研究初期阶段（2015年之前）、第二阶段是工业化试点阶段（2015年-2021年）、第三阶段是规模化发展阶段（2021年后）。在第一阶段时，研究人员通过对废旧锂电池进行拆解和分离，从中提取出有价值的金属以及化合物，但当时由于设备以及技术上的限制，回收效率极低，成本极高，几乎无法实现规模性应用；
在第二阶段时，部分龙头企业利用自身资金充裕优势以及配合政府的政策扶持开始进行投资建设锂电池回收利用的生产线，成功实现了从废旧锂电池回收到最终回收物质价值兑现的全；
在第三阶段时，锂电池回收工艺技术陆续成熟，众多企业投入其中，形成了相对完善的锂电池回收产业链，大幅度提高了锂电池回收利用量，显著的减少了锂电池直排对全球生态环境的污染。
2.锂电池回收技术：再生奉“镍”，梯次贡“锂”
不同锂电池回收技术适合不同回收对象。“铁锂”与“镍锂”在下一发展周期谁可为王或是差异化评分中需商榷探讨事项中的重中之重，二者未来景气度的变迁发展或将决定了各类锂电池回收技术在未来的结构份额分布。
2.1、锂电池回收技术类型综介：
锂电池回收技术从大类角度来说，主要分为再生利用以及梯次利用两类。
再生利用回收技术是指通过对废旧锂电池进行预处理彻底放电后，用物理（干法）、化学、生物等方法将废旧锂电池中的镍、钴、锂、锰等具备回收价值的有价金属以及其余锂电池成分结构中的有价材料分离出来并制成金属化合物或锂电池原材料的技术模式；
梯次利用回收技术是指通过对废旧锂电池中的电芯或电池包进行拆解、检测、分选以及重组成新的健康电池包重新给予不同对应应用领域进行结构化使用的回收处理技术模式，本质其实是对锂电池进行结构式分层高效利用。
2.1.1、再生利用回收技术--物理法：
再生利用回收技术中的物理法回收技术又可称之干法回收技术，即直接用物理手法直接提取锂电池中的有价金属及锂电池部分化合原材料，主要包括了机械分选法和高温热解法两种方法工艺。
机械分选法主要是通过锂电池中不同材料的物理性差异通过破碎、筛分、磁选等物理方法进行分离提炼；高温热解法则主要是通过高温或低温焚烧去除材料中的粘结剂并促使金属或有机化合成分进行氧化还原反应，进而实现不同的金属以及锂电池原材料的分离与回收。物理法回收具有工艺简单且可结合自动化等优点，但回收的有价金属存在杂质需进一步提纯、部分锂电池原材料被高温分解导致回收量损失、需配套相应的尾气回收设备以及电力消耗较高等缺点也相对显著，
故物理法一般仅适用于再生利用模式的初步处理过程或对锂电池回收材料品种需求及要求较为单一粗糙的回收过程。
物理法（干法）回收方法及流程：
2.1.2、再生利用回收技术--化学法（湿法）：
再生利用回收技术中的化学法回收技术主要采取的是湿法回收技术，湿法回收技术主要指采用酸碱溶液对电极材料中的固态金属物质提取。湿法回收的主要流程首先是把废旧的锂电池进行筛选分类，再将其去壳溶于酸碱溶液中萃取出有价值的有价金属，最终通过离子交换法和电沉积等方式提取出碳酸锂、硫酸镍、硫酸钴等有价金属化合物。
虽说湿法回收需用到酸碱溶剂等腐蚀性溶剂存在额外的污染治理成本等缺点，但其回收工艺成熟、回收成品纯度高、回收工艺综合经济性显著等优点相对明显，湿法回收技术已成为了全球以及我国较为主流的锂电池回收工艺技术。
2.1.3、再生利用回收技术--生物法：
2.2、国内外主流锂电池回收技术对比：
国内外锂电池回收主流技术存在差异，正逐步向国际接轨。
虽说国内外在驱动锂电池回收产业发展因素以及回收锂电池目标是趋于一致的，但在国际上有部分发达国家进入锂电池回收产业相对较早，回收技术成熟度相对国内较高，其在选择性较高的再生利用回收技术细分方法与国内也有所差异。
国际主流惯用的锂电池再生利用回收技术是采用“热法+湿法”即物理法结合化学法的回收技术路线，而国内传统主流的再生利用回收技术则是相对聚焦于化学法采用“湿法”的回收技术路线，但近些年随着国内对锂电池回收需求的大幅度激增，国内不少锂电池回收产业龙头企业也正在尝试可通过自动化同时处理多类型电池的“化学法+物理法”的锂电池回收技术路线，向国际主流锂电池回收技术路线接轨。
2.2.1、国际主流锂电池再生利用回收技术：
相比于国内主流惯用的纯“湿法”锂电池回收技术路线来说，国际上惯用主流的“热法+湿法”回收技术路线的主要优点在于该技术路线不仅自动化程度高可同时处理多类型电池，解决各类锂电池回收需求激增问题还可通过热法回收工艺中的高温降低电池材料中的毒性，但金属回收利用率相对较低，单品回收工艺流程相对较长等缺点任相对突显。
2.2.2、国内主流锂电池再生利用回收技术：
国内传统主流锂电池回收技术路径是相对聚焦于化学法回收技术中“湿法”回收技术路线。该回收技术的原理是将报废电池经过物理放电后拆解获得电池壳、极片等部件，随后用NMP溶解掉正负极上的PVDF、PAA等粘结剂，回收锂电池的正负极集流体，随后再将得到的正负极粉末进行酸碱沉淀反应，最终提取分理出有价金属以及锂电池结构成分中的有机化合材料。
相比于国际主流惯用的“热法+湿法”的回收技术路线来说，国内主流的纯“湿法”回收技术路线的优势是几乎所有元素材料均可回收以及再生效率极高，Co和Ni可达95%以上，Al和Cu可达90%以上，Li相对最低但任有75%以上，但自动化程度不足、难以同时处理多类型电池导致无法承载大量不同类型锂电池回收需求激增等缺点也迫需改进。当下已有如赣锋锂业、格林美等锂电池回收龙头企业正尝试向国际主流回收技术路线接轨，发展“化学法+物理法”的锂电池结合性回收技术。
国内主流锂电池回收技术路线：
2.3、锂电池回收技术未来发展展望：
三元锂电池渗透率有望再度反超磷酸铁锂电池，促使再生利用回收技术应用需求有望进一步上升。
自2020年来世界加速了习近平总书记在2017年提到的百年未有之大变局的变迁，黑天鹅事件频频发生，全球经济纷纷进入了大衰退时代，性价比较高的磷酸铁锂电池也是迅速随中低端新能源汽车销量的飞速增长爆发渗透，市占率在2021年顺势反超三元锂电池。但磷酸铁锂电池更多运用于中低端汽车品牌，高端品牌渗透相对较低，而三元锂电池则恰恰相反，故随未来经济逐渐修复，社会对于中高端汽车产品的偏好度回暖，三元锂电池渗透率有望再度反超磷酸铁锂电池。
那么，对于锂电池回收技术发展展望而言，在假设3C电子市场波动不大以及电化学储能相对新能源汽车影响权重较低的情况下，再生利用回收技术有望随“铁锂”、“镍锂”市占率反转而得到应用需求的进一步上升。
2017-2022年部分年份磷酸铁锂与三元锂电池装车量（GWh）：
3.锂电池回收模式：各有千秋，或将趋“致”
3.1、国内外主流锂电池回收模式细析及对比
3.1.1、国内主流锂电池回收模式细析：
（1）第三方锂电池回收模式：
第三方锂电池回收模式是我国目前主流回收模式。第三方锂电池回收模式是指由不消费、不生产仅回收锂电池的第三方专业电池回收企业向上游购买报废锂电池并自行对其进行回收利用生产后销售给下游，以上下游价差为单位盈利即收取回收加工费的一种锂电池回收模式。由于该模式具备门槛低、合规有序化低、高效电池回收渠道统一性弱等性质，故该回收模式企业数量极多且竞争十分激烈，当然，该回收模式也因此成为了我国当前主流的锂电池回收模式。
第三方锂电池回收模式：
（2）生产者责任制锂电池回收模式：
生产者责任制锂电池回收模式：
（3）产业同盟锂电池回收模式：
产业同盟锂电池回收模式：
3.1.2、国外主流锂电池回收模式细析：
（1）美国锂电池回收模式：
美国锂电池回收模式制度理念为：市场为主法律为辅，多方合作共促发展。
美国锂电池回收模式：
（2）德国锂电池回收模式：
德国锂电池回收模式制度理念：法律政策规范市场秩序，基金推进回收体系市场化建设。依据欧盟和德国关于锂电池回收法规的规定：在德国，锂电池生产和进口商必须向消费者介绍免费回收电池的地点，最终用户有义务将废旧电池交付给制定回收机构。
此外德国利用基金和押金制度，已建立便携式的锂电池回收利用体系，且运行良好，德国的便携式回收体系是欧洲最大的便携式电池回收组织，其成员主要包括电池生产商和经销商，电池回收点覆盖超市、商场、城市和乡村，通过三种安全标记分类收集电池，以便在运输和存储过程中采取不同的安全策略。
德国该回收模式通过法律政策来强制推动锂电池回收产业的运行，可以促使产业进程高效运行，最大化实现锂电池回收产业的环保性、有序性以及贡献性。当然，在法律政策干预力度极强的情况下自然而然锂电池回收产业的市场经济性会有所弱势，这将促使众多第三方锂电池回收企业在该回收模式下利润空间大打折扣，陆续离场。
（3）日本锂电池回收模式：
3.1.3、国内外主流锂电池回收模式对比分析：
根据上述国内外主流锂电池回收模式的差异更多是在于对于锂电池回收产业的“产业市场经济化”与“产业合规有序贡献化”二者的平衡性。
国外更多是一边倒的态势，如美国与日本是几乎将“产业市场经济化”完全放在首位，“产业合规有序贡献化”放在次位，而以德国为代表的欧盟部分国家则完全相反。国内相比国外来说更多是寻求一个综合度，既要保证锂电池回收产业一定的市场经济化，也要确保其合规有序的高质运行，兑现锂电池回收产业对我国节约资源、环保的产业贡献性。
国内外锂电池回收产业性质对比：
3.2、锂电池回收模式发展展望：
落实到中国，则体现的是锂电池产业联盟回收模式的进一步成熟渗透，并且国家会出台适当法律政策与其挂钩，形成“即约束也即推动”的双赢发展态势。
据公开信息显示：中国政府通过法规和政策鼓励和推动电池回收与处理，一些大型城市建立了废旧电池回收网络和专门的回收设施，中国的一些大型电池回收企业通过建立回收收集站点、与电池生产企业合作开展回收等方式，积极推进锂电池回收利用业务。
4.锂电池回收设备：“破碎分选”携“MVR”共称双雄
4.1、锂电池回收主要设备：
(1)MVR蒸发系统：
MVR蒸发系统主要应用于在碳酸锂、硫酸锰、硫酸钴、氢氧化锂、硫酸镍等金属离子化合物生产过程中的蒸发浓缩和结晶两个工艺环节当中，MVR蒸发系统的存在可降低两个工艺环节中生蒸汽的使用量，起到节能减排的良好效益作用。
锂电池再生回收流程中金属离子化合物生产流程：
(2)锂电池破碎分选设备：
锂电池破碎分选设备及工艺相对成熟。锂电池破碎分选设备主要是将报废的锂电池送进破碎机进行粉碎，再通过磁选和气流进行分选。由于该处理方式被广泛应用于采矿业、冶金业，故该设备及工艺相对较为成熟，不会给锂电池回收产业带来过多的额外不必要回收成本且国产供应相对充足。
4.2、锂电池回收设备价值量分析：
锂电池破碎分选设备以及MVR蒸发系统，价值量占比最大。
锂电池回收过程中涉及的设备及系统种类相对较多，其中价值量占比最大的为锂电池破碎分选设备以及MVR蒸发系统，价值量占比分别超22%以及17%，其余设备单位价值量占比均不超10%，属于多而分散的设备结构分布格局，并不会有严重的因设备端价格变动而导致回收成本大幅变动的窘境出现。
锂电池回收设备价值量结构：
5.锂电池回收产业链：“多元之影”，渐“光”渐“显”
5.1、上游：
加入国家“白名单”的“正统企业”通常与电池厂建立长期的合作关系以得到稳定的废旧动力电池供应，因此电池厂在回收渠道中占比最大，接近50%，而个人消费者通常被视作“偏军企业”抢占市场，占比最低，接近2%。
2022年锂电池回收渠道占比：
5.2、中游：
2022年锂电池回收技术市场占比构成：
5.3、下游
锂电池回收下游端在梯次利用技术加持下多元化发展。中国锂电池回收产业下游是以材料利用为主线的原材料需求端，参与者包括工商户用企业、电网、通信企业、低功率电车企业、锂电池上游材料生产企业等。
6、锂电池回收成本分析及单位经济性测算：成本结构差异虽存，但产业单位经济依强
“偏军企业”与“正统企业”成本结构存在差异。在锂电池回收成本及单位回收经济性上，进入国家“白名单”的“正统企业”与国家“白名单”外的“偏军企业”是存在一定差异的，“偏军企业”会选择牺牲环境以及安全性来删节部分“正统企业”必经国家审核的关键环节步骤来压缩锂电池再生回收相对成本，给予自身相对“正统企业”高买低卖的底气，进而抢占“正统企业”市场份额，提高自身营收总量。根据汽车之家公开信息显示，“偏军企业”相对“正统企业”向上游出价购置时，最高可溢一倍的价格进行竞争性谈判。
6.1、锂电池回收成本结构：
（1）“正统企业”：
原材料成本几乎决定了“正统企业”总回收成本的高低。“正统企业”电池总回收成本主要由原材料成本、燃料成本、环境治理成本、辅助材料成本、人工成本、设备折旧成本、拆解成本、土地租赁成本、产品检验成本、电力成本以及其它费用等构成，其中原材料占比最大，可达75%-90%(PS:变动幅度区间来自于上游原材料市场价格波动以及不同再生细分技术（湿法、干法）的成本结构差异)。
“干法回收”：
“湿法回收”：
辅助材料费用为湿法回收非原材料成本中的主要成本。由于在使用湿法回收工艺技术对锂电池回收时需用到相对量的酸碱化学试剂、沉淀试剂以及催化试剂等辅助材料，故使用湿法回收工艺技术对锂电池进行再生回收时所需花费的辅助材料费用相对较高。据公开信息显示，使用湿法回收技术工艺对磷酸铁锂电池以及三元锂电池进行回收时，辅助材料费用占除原材料成本外的其余总成本的比例分别为30%以及42%左右，成本总额仅次于原材料成本。
三元锂电池以及磷酸铁锂电池回收成本结构：
（2）“偏军企业”：
6.2、锂电池回收单位经济性分析测算：
结论：锂电池回收单位经济性相对显著，单位毛利超3万元。
（1）测算逻辑及公式：
单位回收经济性
=单位回收收入-单位回收成本
=单位回收材料销售价格-单位回收原材料采购价格-单位回收制造成本
=（碳酸锂、氢氧化锂、硫酸锰、硫酸镍、硫酸钴）现货价格-单位回收废旧电池各金属含量（镍、钴）*各对应金属前6个月价格*折扣系数-单位回收制造成本
（2）核心测算因子假设：
1.以1吨为计算单位；
2.1吨三元锂电池所含对应单位金属分别为：锂3.5%、镍15%、锰8%、钴8%；
3.销售材料类别有：碳酸锂、氢氧化锂、硫酸锰、硫酸钴、硫酸镍；
4.参考《废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法》，锂、锰、镍、钴回收率为85%、98%、98%、98%；
5.2023年9月28日最新报价作为销售材料价格（碳酸锂、氢氧化锂、硫酸锰、硫酸钴、硫酸镍）；
6.制造成本包括:人工成本、设备折旧成本、场地租赁费用、燃料动力成本、辅助材料成本、其它制造成本等，镍钴锰三元前驱体制造成本为3.5万元/吨，碳酸锂制造成本为1.5万元/吨，总制造成本为5万元/吨；
7.折扣系数采用2023年9月28日所公布的报废三元正极折扣系数；
8.原材来采购价格则采用2023年9月28日所公布的金属钴、金属镍的现货价格；
9.处置一吨废旧三元里电池可产出：0.15吨碳酸锂、0.35吨硫酸钴、0.65吨硫酸镍、0.24吨硫酸锰、0.4吨氢氧化锂；
10.单位回收废旧各金属含量仅考虑钴、锰；
（3）数据及测算：
锂电池单位回收经济性测算数据及结果（2023/9/28）：
结论：
7、锂电池市场空间分析测算
结论：未来五年行业景气度持续，市场空间有望从2023年预计的366亿增长至2027年的686亿，实现CAGR5近13.38%以上的惊人增长。
（1）计算公式：
锂电池回收市场空间
=锂电池单位回收收入*对应年份锂电池回收总量
=锂电池单位回收收入*对应年份（3C电子锂电池回收量+动力锂电池回收量+电化学储能锂电池回收量）
=锂电池单位回收收入*对应年份（3C电子锂电池回收量+（三元锂电池回收量+磷酸铁锂电池回收量）+电化学储能锂电池回收量）
（2）测算核心假设：
1.磷酸铁锂电池使用年限5年、三元锂电池使用年限3年；
2.3C电子锂电池使用年限4年；
3.锂电池单位回收收入为前文计算12.3万元/吨；
4.报废锂电池回收率2023年-2027年分别为60%、60%、70%、70%、70%；
5.22年回收量按磷酸铁锂与三元锂电池二者市占率作为权重分别计算所耗对应年份废旧电池回收量并给予去除；
（3）测算结果：
随着新能源汽车中动力锂电池对于锂电池回收产业需求端的增长贡献，锂电池回收产业市场保持相对乐观的增速持续稳定上升，经测算，预计市场规模可从2023年预计的366亿增长至2027年的686亿，实现CAGR5近13.38%以上的惊人增长。