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锂电储能报告:锂电池回收市场测算 有万亿空间

日期:2022-01-11    来源:川财证券  作者:黄博 张天楠

国际储能网

2022
01/11
09:26
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关键词: 锂电池 电池回收 电化学储能

未来磷酸铁锂电池的优势逐渐显现,更具市场主导性!锂电池储能的核心在于高安全、长寿命和低成本,其次才是能量密度,因此国内以磷酸铁锂路线理论上更具优势,国内储能的快速发展将拉动磷酸铁锂电池正极材料需求。磷酸铁锂电池应用场景广泛丰富,万亿市场即将开启。

锂电池的市场如此广阔,报废的锂电池进行有效的回收肯定具有不错的经济价值!特别是锂电池的正极材料!回收后的稀有材料进行循环再利用!形成更好的锂电池循环生态。

锂离子电池占据电化学储能主导地位,应用场景丰富

储能即能量的存储。根据能量存储形式的不同,广义储能包括电储能、热储能和氢 储能三类。抽水蓄能是目前装机量最高的储能路线,占全球储能累计装机规模的 90%以上。2019 年,全球电化学储能累计装机规模为 8.22GW,占比 4.5%,比去年 同期增长 0.9 个百分点。在电化学储能领域,锂离子电池占据电化学储能最大比 重,2019 年,全球锂离子电池占电化学储能装机 87.3%。未来,下游可再生能源并 网、电动车以及 5G 基站等应用场景将为锂离子电池产业发展贡献较大增量。

风电、光伏消纳、新能源车迅速渗透、5G 基站放量,孕育万亿级广义储能市场

我们对 2020-2025 年间可再生能源并网、电动车以及 5G 基站备用电源三大储能应 用场景下的储能新增装机需求进行了测算。预计 2020-2025 年,全球新增锂电储能 装机容量合计 1622GWh,2025 年全球新增锂电储能装机容量 648GWh;国内新增锂 电储能装机容量合计 858GWh,2025 年国内新增锂电储能装机容量 270GWh。看好磷 酸铁锂电池在可再生能源并网、电动车以及 5G 基站三类应用场景中的发展前景, 我们认为,未来磷酸铁锂电池路线在三类应用场景下都将占据主导。据测算,2020- 2025 年,全球磷酸铁锂储能系统新增市场空间分别为 478、774、1135、1796、2783、 4343 亿元,合计 1.1 万亿元,万亿级储能市场正在孕育。

储能应用场景分析及成长空间测算

1.储能在电力系统中的应用:新能源消纳是储能爆发风口

从整个电力系统的角度看,储能的应用场景可分为发电侧储能、输配电侧储能和用电侧储能三大场景。其中,发电侧对储能的需求场景类型较多,包括 电力调峰、辅助动态运行、系统调频、可再生能源并网等;输配电侧储能主要用于缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级等;用电侧储能主要用于电力自发自用、峰谷价差套利、容量电费管理和提升供电可靠性等。

2020 年可再生能源装机量高增,新能源消纳问题亟待解决,储能蓄势待发。

新能源发电具有间歇性和不稳定性的特点,随着新能源装机容量的不断提 高,由此引发的消纳问题日益凸显,储能在其中占据至关重要的地位。“十 三五”期间,消纳问题是制约新能源产业大规模发展的瓶颈,新能源消纳需 要协同电力系统各方综合解决,目前我国新能源已初步进入无需依赖政府补 贴的市场化发展阶段,行业具备成长动力和空间,新能源装机的大幅提升给 电力系统管理提出了新的要求。

我们对 2020-2025 年,风、光并网储能装机需求进行测算,首先,我们测算 2020-2025 年全国风电、光伏装机规模。

假设:

(1)2030 年,非化石能源占一次能源消费比重为 25%。

(2)2014-2019 年,我国一次能源消费总量年均复合增长率为 2.6%,假设 2019-2030 年我国一次能源消费总量年均复合增长率为 1.5%。

(3)2030 年各类电源利用小时数与 2019 年一致。

(4)1 万吨标煤约等于发电量 0.32 亿千瓦时。

(5)当前我国水电开发已进入中后期,假设水电装机容量复合增速为 1%;

核电 2020 年重启审批,假设装机容量复合增速为 2%。

(6)2030 年,风电、光伏发电量一致。

据测算,截至 2030 年底,风电累计装机规模将达到 639GW,光伏累计装机规 模 1137GW,CAGR 分别为 11%、17%。接下来,对 2020-2025 年间新能源并网储能需求进行测算。

假设:

(1)根据各地出台的新能源配置储能相关政策,储能配置比例在 5-20%之 间,我们假设 2020 年新增储能装机规模配置比例为 10%,配置比例每年上升 2 个百分点。

(2)储能时长为 2 小时。

(3)根据前表测算的 2030 年风电、光伏累计装机规模,计算 2020-2030 年间装机年均复合增长率 CAGR 分别为 11%、17%,假设每年全国风电、光伏装 机以此增速增长。

据测算,2020-2025 年,全国可再生能源并网带来新增储能装机需求合计 155GWh,年度新增装机分别为 11、16、21、27、35、45GWh。

我们对 2020-2025 年海外新能源并网储能装机容量进行测算。2019 年,海外 风电累计装机容量 415GW,海外光伏累计装机容量 438GW。假设 2020-2025 年,海外风电、光伏装机增速均为 15%;2020 年储能配备比例为 2%,以后每 年增长 1 个百分点,储能时长为 2 小时。

据测算,2020-2025 年海外风电、光伏并网新增储能装机容量合计 120GWh, 年度新增装机分别为 5、9、15、21、30、40GWh。

2.储能在通信领域的应用:5G 基站建设带来大量备用电源需求

国家加速 5G 建设,通信基站对备电电池需求量激增。工信部数据显示,截至 2020 年底,我国已建设超 70 万个 5G 基站,2020 年我国新建 5G 基站达到 58 万个,我国 5G 终端连接数已超 1.8 亿。同时,2021 年全国工业和信息化工 作会议和三大运营商 2021 年工作会议在北京召开,2021 年我国将新建 5G 基 站 60 万个以上,相比 2020 年继续提速。

根据智研咨询,2021-2025 年,我国新增 5G 基站数量分别为 80、110、85、 60、45 万个。5G 单站功耗是 4G 单站的 2.5-3.5 倍,目前 5G 单站满载功耗约 为 3700W,备电时长多为 4 小时。据测算,2020-2025 年,全国 5G 基站备用 电源带来储能需求 8.58、11.84、16.28、12.58、8.88、6.66GWh,合计 64.82GWh。

对海外 5G 基站储能需求进行测算,2020 年海外 5G 基站累计约 30 万个,假 设 2021-2025 年,海外 5G 基站建设增速与我国保持一致,单站满载功耗约为 3700W,备电时长 4 小时。据测算,2020-2025 年,海外 5G 基站备用电源带 来储能需求 3.7、5.07、6.98、5.39、3.81、2.85GWh,合计 27.8GWh。

3.新能源车渗透率提升,动力电池迎放量

我们对 2020-2025 年国内以及海外新能源车磷酸铁锂电池需求进行测算。

国内新能源乘用车 2020 年产量为 124.6 万辆,按照工信部 2025 年规划,达 到约 600 万辆,对应 CAGR 为 37%,2030 年预估市占率达到 50%,约为 1300 万辆。截至 2019 年,国内新能源乘用车中铁锂占比仅为 5%,预计到 2030 年,搭载铁锂的新能源汽车占比将提升至 60%。新能源乘用车目前渗透率较 低,且搭载磷酸铁锂的渗透率更低,随着渗透率的不断提升,预计 2025 年铁锂需求将达到约 170GWh,是 2019 年的近 95 倍。

国内新能源客车市场,全国公交车总体 70 万辆左右,更新周期 8 年,平均 9 万辆/年,增量有限;单车带电量 200kWh,铁锂占持续在 95%以上,未来燃料 电池会有一定份额。新能源专用车市场:包括卡车、市政用车等,轻卡和中卡 市场空间大概 20 万辆/年,市政车辆空间较小,因此我们预计产量在 2025 年稳定在 25 万辆左右,磷酸铁锂占比 95%。2019 年全国搭载铁锂的新能源客车 与专用车占比分别达到 85%和 60%,未来增长空间较小。

海外新能源汽车市场首次引入磷酸铁锂电池,市场空间巨大。欧洲受到碳排放 新政影响,各大车企均开启转型之路,按照规划,2025 年新能源车占据总销量 的 20-25%,保守预期在 20%,则 2025 年新能源乘用车产量将达到 1200 万辆, CAGR 为 49%。2030 年均接近发达国家燃油禁售令的期限,因此保守预测新能 源车市占率到 50%。2020 年 10 月,7000 辆搭载磷酸铁锂的国产 Model 3 出口 欧洲,预计会逐渐打开欧洲市场,磷酸铁锂在海外的市占率逐渐提升。磷酸铁 锂凭借高安全性和低廉的成本有望抢占海外 550km 以下的续航里程的车型,预计最终市占率将达到 60%。

4.下游应用场景储能需求高增,孕育万亿级市场

对上述三类应用场景下的锂电储能装机需求进行汇总,我们预计 2020-2025 年全球新增锂电储能装机容量合计达 1622GWh,2025 年全球新增锂电储能装 机容量 648GWh。2020-2025 年我国全国新增锂电储能装机容量合计达 858GWh,2025 年全国新增锂电储能装机容量 270GWh。

我们看好磷酸铁锂电池在可再生能源并网、电动车以及 5G 基站三类应用场景中的发展前景,我们认为,未来三类储能应用场景下,磷酸铁锂电池都将占据主导。与三元路线相比,磷酸铁锂在使用寿命、安全性、快速充放、成本 等方面具备明显优势,更适用于储能市场。在目前较为成熟的储能应用中, 磷酸铁锂电池分布式储能电源,早已被广泛运用到通信基站、用户侧削峰填 谷、离网电站、微电网、轨道交通、UPS 甚至家庭储能等多个场景。

在动力电池领域,伴随新能源汽车补贴持续退坡,以及动力电池新技术的加 持,磷酸铁锂电池的成本优势逐渐显现,能量密度问题也逐步改善,我们认 为,未来动力电池也将逐步向磷酸铁锂电池转向。

接下来,我们对可再生能源并网、电动车以及 5G 基站三类。再生能源并网将带来更好的磷酸铁锂回收市场,回收市场将迎来又一波的收益,并且量变引发质变,多种应用场景几年后将带来巨量的报废回收处理市场,将这些报废的锂电池进行有效的回收再利用将为抓住回收市场的人带来丰厚的利润。如何回收以及再利用呢?人工拆解肯定不行,将回收的废旧锂电池预处理后通过废旧锂电池回收处理设备进行物理的破碎拆解、气流筛分,获得废旧锂电池当中含有的稀有金属材料,将这些回收的材料送到生产锂电池的企业形成二次的合理利用,构建良性的锂电池生态。未来的市场空间广阔。

三大应用场景下,全球磷酸铁锂储能系统市场空间超万亿元;国内磷酸铁锂储能系统市场空间达 6000 亿。

从储能产品技术路线角度看,国外企业的储能产品主要采用三元路线,国内企业则以磷酸铁锂为主。电池储能的核心需求在于高安全、长寿命和低成本,其次才是能量密度,因此国内以磷酸铁锂路线理论上更具优势,国内储 能的快速发展将拉动磷酸铁锂电池正极材料需求。磷酸铁锂电池正极材料相关上市公司包括德方纳米、富临精工等。德方纳米具有降本空间大的液相法 优势,并且与大客户宁德时代的绑定,2019 年市占率 29%,行业排名第一。



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