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新能源趋势下,锂电回收产业蓄势待发!
价值盐选
高抛低吸的老股民
2023-06-12 16:40:57

众所周知,锂电池的应用现在是越来越广泛了,从最开始的 3C 电子到现在拓展到动力电池及储能、5G 基站等各个领域。


而中国又是锂离子电池最大的消费市场,2021 年约占全球市场的 59.4%,由此产生的废旧电池越来越多,锂电回收产业也跟着发展了起来。



特别是新能源车发展下,动力电池应用越来越多,动力电池主要可以分为三元锂电和磷酸铁锂两种,寿命约为 5-8 年。


现在早期的新能源车电池已经进入报废期,未来几年报废的电池数量只会越来越多,其中含有大量有价金属,随意丢弃不仅会造成钴、镍、锰、锂等金属资源的浪费,还会严重污染环境。


特别是动力电池里使用的镍、钴、锂几种金属,我国都比较匮乏,虽然我国也有一些锂矿,但大部分都是盐湖锂矿,而且主要分布在青藏高原地区,开采难度大,十分依赖进口,而我国对于钴和镍更是稀缺,严重依赖进口。


锂电回收有望在动力电池领域适当降低对外依存度,例如三元锂电,每回收 100g 三元锂电,可以回收 12g 镍、5g 钴、1.2g 锂、7g 锰。


其他类型的动力电池也可回收数量不等的镍、钴、锂、锰等金属,废旧电池有色金属的含量甚至远高于原生矿,因此废旧动力电池的回收价值巨大。


01
锂电回收产业链



目前动力电池回收主要分两种,一种是梯次利用,另一种是再生利用。一般退役电池还有点剩余价值的,会进入梯次利用,不符合梯次利用条件的,会进入再生利用。


出于安全考虑,一般认为磷酸铁锂相比三元锂电更适合梯次利用场景。



梯次利用指的是对废旧动力电池的电池包和电芯进行拆解、检测、筛选,然后重组成健康的电池包,实现回收再利用。


一般动力电池实际容量衰减到 80%以下,就不再符合汽车的使用标准。


但容量介于 20%-80%之间状态良好的电池还能应用到其他对电池性能要求不太高的领域,如家庭储能、低速车、太阳能路灯、通信基站等,直到性能不再符合需求。


梯次利用主要包括电池包拆解环节和电池检测筛选环节,由于电池包的寿命与性能取决于性能最差的那块电池,因此废旧电池重组时会预先对电池进行一致性检测,把一致性较高的单电池挑出来进行配组,以提高锂电池整体寿命。


再生利用就是通过物理或化学手段提炼金属了,目前再生利用的工艺过程可分为预处理、二次处理和深度处理三个过程。


首先是预处理环节,由于锂电池密度大,报废后仍有一定的电量,因此需要先进行深度放电,出于成本考虑,一般就是放到盐水里浸泡放电。


放完电后要进行二次处理,先拆解金属外壳,再将拆解后的电芯和极片废料放入粉碎机粉碎,粉碎后的产物被业内称为“黑粉”,然后通过物理或化学方法对黑粉中的活性物质、集流体、膈膜等材料进行分离。


然后深度处理是整个过程的关键,主要包括浸出和分离提纯两个过程,对有价值的金属材料进行提取。


对于从黑粉中提炼金属材料主要有四种方法,火法回收、湿法回收、物理回收或生物法。目前在国内只有湿法回收工艺得到工业化广泛应用,而火法回收目前主要应用于海外。


动力电池回收产业其实环节较少,上游是废旧电池的来源端,包括报废动力电池、动力电池生产废料等,由个人消费者、电池生产企业与电池检测企业提供。


产业链中游是动力电池的回收利用环节,包括梯次利用与再生利用环节。


产业链下游是梯次利用领域,包括低速电动车、通信基站、储能电池、智能路灯等,以及再生利用领域,提炼锡、锰、钴、镍、锂等。



02
未来发展趋势



虽然锂电回收行业时近期才爆发的事,但事实上这个行业已经发展很多年了。2015 年之前的锂电回收处于起步阶段,以小作坊回收为主,那时的锂电池刚刚渗透到动力领域,以大客车为主,电池类型主要是磷酸铁锂。


随后 2015-2021 年,由于新能源汽车的发展,锂电池装机量显著提升,而且三元锂电又赶超了磷酸铁锂,在此期间,工信部发布了行业规范,又公布了三批企业名单,锂电回收行业形成一批比较优质的合规企业。


之后锂电池装机量持续高速增长,回收行业新进玩家不断增多,三元电池回收竞争趋于白热化,磷酸铁锂回收的经济性随着金属价格上涨和技术进步也有所增强。


目前国内动力电池回收主要有三个来源,正极制造环节废片、电池制造环节废料、退役动力电池回收。虽然这个行业目前规模不大,但发展速度那是相当快。


2022 年我国动力电池回收实际市场规模约为 146 亿元,2025 年理论可达 595 亿元,至 2030 年理论可达 1406 亿元。


2022 年锂电回收整体市场规模约为 314 亿元,至 2025 年理论可达 1264 亿元,至 2030 年理论可达 2351 亿元。



这个行业的主要利润主要就是销售与采购的价差,收购废旧锂电池的计价方式主要根据相关金属现货价格给予适当的折扣系数。


除此之外,金属回收能力、渠道回收能力以及产能利用率等因素也对行业的利润水平产生影响,目前行业头部企业的毛利率可达 20%-30%,还是挺不错的。


根据券商的测算,在碳酸锂 20 万元/吨的情况下,磷酸铁锂电池正极片或黑粉回收的毛利为 0.4 万元,单吨碳酸锂对应的毛利为 2.22 万元。


当折扣率为 60%的时候,碳酸锂价格每增加 5 万元/吨,回收铁锂正极片或黑粉毛利增加 0.3 万元/吨,回收碳酸锂毛利增加 1.7 万元/吨。当碳酸锂价格在 10 万元/吨以上,铁锂回收仍具有经济性。


三元锂电回收主要计算钴和镍的金属含量,按照金属价格的一定折扣系数作为收购价,没怎么考虑碳酸锂的价格,但锂的金属价值也不小。


在碳酸锂 20 万元/吨的情况下,单吨三元正极片或黑粉回收毛利为 0.79 万元/吨,回收单吨碳酸锂对应毛利为 4.87 万元/吨。


尽管碳酸锂价格下跌在一定程度上影响三元锂电的回收毛利,但当碳酸锂价格在 10 万元/吨以上,钴镍折扣率在 120%以下仍将具备回收价值。


在动力电池的强劲需求下,锂的价格很难大幅下降,目前碳酸锂价格基本保持在 30 万元/吨左右,因此锂电回收相关企业目前利润还是比较可观的。


但在今年的世界动力电池大会上,政协委员苗圩表示,要加强电池上游材料的保供稳价工作,今年碳酸锂价格大概率会保持在 15-20 万元/吨。


即便如此,锂电回收企业也还是有利润的,为了提高利润率,行业内的企业就会不断研究如何降本增效,提高技术壁垒。


这样一来,行业洗牌可能就会到来,大量没有竞争优势的小作坊会逐渐淘汰,剩下来一批具备竞争优势,操作规范的龙头企业。


03
竞争格局现状



目前动力电池回收行业的参与企业众多,由于动力电池回收门槛低,金属价格高位下,利润空间也不错,最近几年数量暴增。


2021 年,中国动力电池回收企业注册量达到了约 2.4 万家,相比 2020 年增长约 6.2 倍。动力电池回收市场目前仍是一片蓝海,尚未出现明显的龙头企业,竞争格局暂时呈现“小、散、乱”的局面。


工信部已经为锂电池回收企业制定了一系列标准,包括项目选址、装备和工艺、资源综合利用及能耗、环境保护等各个方面。


而且企业还要取得排污许可证、清洁生产许可证等多项证书及项目批复文件,并且规定镍、钴、锰的综合回收率应不低于 98%,锂的回收率不低于 85%。


满足要求的企业可称为“白名单企业”,目前仅 88 家,不满足要求的称为“小作坊”。


目前国内电池回收行业主要参与者大体分为五类,包括整车企业、电池企业、材料企业、金属资源企业以及第三方企业,可以看出,动力电池产业链上下游企业都在积极布局电池回收利用相关业务。



布局锂电回收的整车厂以比亚迪、广汽、北汽为代表,电池厂商以邦普循环(宁德时代控股子公司)、国轩高科、蜂巢能源为代表,资源型企业以华友钴业、赣锋锂业为代表,还有一批第三方回收企业,包括格林美、旺能环境、光华科技等。


04
行业护城河



这么多企业都在积极参与这一新兴市场,这个行业会形成护城河吗?事实上是会的,首先最大的护城河就是要有稳定的废旧电池回收渠道,起码你得有条件拿到电池才行。


动力电池回收的渠道主要来自电池生产企业、主机厂试验车、售后维修的 4S 店以及达到报废年限退役的新能源车。但随着新能源车即将迎来报废潮,个人车主报废的电池将成为锂电回收的主要渠道。


这种渠道来源庞大又分散,而且报废电动汽车目前发展并不规范,存在大量流入二手市场等问题,报废汽车龙头企业格林美年回收的报废汽车数量仅占中国报废汽车总量的 4%,回收难度较大。


尽管有很多企业在全国各地设立了电池回收网点,但实际上开展业务的网点并不多,因为现阶段动力电池回收主要还是来自研发试验和生产制造产生的废旧动力电池,真正从新能源汽车上回收的退役电池还很少。


另外,动力电池回收涉及动力电池厂商、电动车厂商、电池租赁公司、个人消费者、行业回收联盟、第三方回收组织等多个责任主体。主体之间职责不清,也导致了回收网络有待完善。


参考海外经验,在建立废旧电池的回收体系时,动力电池生产商承担电池回收的主要责任。


在回收动力电池的过程中,电动汽车生产商和电池租赁公司要配合动力电池生产商的回收活动。消费者可以将废旧动力电池交回电动汽车或电池租赁公司的经销服务网络,由其在收集后运回动力电池生产商。



除了渠道这一护城河外,动力电池回收行业也存在一定的技术壁垒,主要的技术方向就是降本增效。


首先是回收环节,车用动力电池具有体积大、电压高、污染因素多等特点,废旧电池在回收过程中存在触电和爆燃危险,需要由专业人员进行绝缘处理和包装暂存,再通过回收网络流入回收利用市场。


其次是拆解外壳,由于不同类型的电池包拼装结构存在差异,要想通过机器进行智能无损化拆解,技术难度很大,因此现在企业大多采用人工拆解。


但随着报废电池越来越多,人工拆解不具备经济性,需要企业提高拆解环节的自动化水平。


目前只有邦普、格林美等少数企业实现了全自动化成套设备,随着未来电池回收规模增大,全自动化模式将具备更明显的规模效应。


梯次利用的技术难点在于检测与安全评估,首先是无损检测,由于电池的外观可以间接反映电池的性能变化,可以通过外观分选剔除性能不良的电池。


这对于人工操作还行,但机器操作就比较难了,如何在线检测与快速分拣是一大技术难点。


还有一致性检测,由于回收的电池来源、类型、尺寸不同,导致梯次电池的一致性不足,对于电池一次使用阶段的 BMS 数据也未知,导致企业在检测和筛选阶段的技术要求与经济成本较高。


再生利用的技术难点在于金属的提取率与处理非标原料的工艺能力,这直接影响电池回收企业的盈利能力。


现阶段申请工信部白名单资质的其中一条技术要求是镍、钴、锰的综合回收率不低于 98%,锂的回收率不低于 85%,很多企业都达不到。


而且回收的电池类型五花八门,导致电池回收企业在原材料方面存在一定的非标性,这要求企业在回收利用的工艺方面具备相应的处理能力。能够处理的原料种类越多,工艺成本越低,企业的获利能力越强。


还有就是商业模式上的创新,主要是回收模式不同,主要分三种,电池(材料)生产商为主的回收、行业联盟和第三方专业公司回收。


动力电池生产厂商可以利用自己的销售商网络回收车主的动力电池,这种模式的特点是回收难度小、成本低,因为都是自家生产的电池。


但缺点是单个企业回收实力有限且渠道较为单一,电池生产商资金周转压力较大。


行业联盟回收模式由动力电池生产商、电动车生产商或电池租赁企业等组成,共同出资合作设立专门的回收组织负责电池回收。


这一模式的特点是市场影响力强,回收渠道更加多样,但该模式对企业间的协同合作要求较高,发展尚不完善。


第三方专业公司回收模式就是电池生厂商把回收业务委托给第三方企业经营,或者由部分小作坊式的电池回收企业自主回收废旧电池,只需要向其缴纳一定的服务费即可。


这一模式的特点是第三方企业独立构建回收网络,存在运输、产品再销售难题,而且小作坊回收技术性相对较差,难以保证再制造的产品质量。


综合了各种模式的优缺点,未来动力电池回收行业更可能形成电池生产商、车企以及专业回收机构等多方合作的商业模式,构建动力电池产业链的闭环。


另外,由于磷酸铁锂更适合先梯次后再生利用,三元锂电适合再生利用,也可能导致未来电池回收企业间联合回收的行为增加。



总而言之,目前这个行业还是以小企业为主导的市场模式,在监管不完善的背景下,小企业技术与环保不达标问题较为突出,容易存在劣币驱逐良币的情形。


因为小企业普遍没有太多资金实力,在安全环保方面投入较低,比如采购的环保设备一般都比较少,电池运输也采取与有危废运输资质的企业合作的方式,但又不使用危废专用车,收来的电池不是简单拆解重组,就是暴力提炼金属元素。


这些手段看似成本低了,但形成了巨大的环境污染和安全隐患,导致小企业的收购价格反而可以比大企业开出得更高,大量电池流入小作坊企业,而正规回收企业反而很难收到电池。


但随着我国动力电池回收行业政策法规不断规范化与具体化,中小企业的潜在环保与技术成本将逐步显现,想通过违规操作获利会变得越来越难。


这一过程中技术资金实力雄厚的头部企业将获得显著的竞争优势,而且随着企业回收责任制度逐步明确,更多废旧电池有望流入头部正规企业。


05
行业内主要公司有哪些



目前比较有竞争优势的企业有这几家:光华科技、格林美、天奇股份、邦普循环、华友钴业、旺能环境。我们为大家简单介绍一下,作为一个参考。


首先是光华科技,作为首批工信部白名单企业,光华科技覆盖了锂电池全生命周期。


公司自主研发了精细拆解工艺,代替了传统的粉碎分选方式。发明的磷酸铁锂正极废料高效选择性提锂技术,使得锂综合回收率超过 95%。


此外,公司也实现了磷酸铁工艺液的循环利用,避免了大量高盐废水的产生,实现了电池级磷酸铁的可控制备,铁、磷的回收超过 98%,说明这是一家技术实力雄厚的企业。


公司还在不断扩充产能,随着产能不断扩张,公司的业绩也会相应提升。计划在未来 5 年内总投资 30 亿元,在珠海规划建设年处理 20 万吨退役动力电池综合利用基地。


前面也说过,锂电回收行业渠道为王,公司与车企深度合作,不断建立渠道优势提升竞争力。


2018 年以来,公司陆续与北汽鹏龙、南京金龙、广西华奥、奇瑞万达等多家车企签订回收战略合作协议,建立起一定规模的动力电池回收渠道,动作领先同行。


格林美也是在动力电池回收领域具备技术领先优势的企业,采用超精准定向提取技术与内源铝氟吸附纯化技术,成功实现废旧三元离子电池中全组分金属回收到电池级原料的再造,解决了传统工艺中锂回收率低的难题。


公司的金属回收能力很强,镍钴的回收率在 97.5%以上,锂回收率在 91%左右。旗下已经有 4 家子公司入选“工信部动力电池回收白名单”。


渠道上,公司广泛建立上下游合作渠道,海内外产能也在持续发力布局。目前已与宁德时代、亿纬锂能、容百科技、梅赛德斯-奔驰、东风汽车等 1000 多家整车或电池厂商建立合作关系。


公司现有总拆解处理能力达 25 万吨/年,资源化处理能力 10 万吨/年,同时,公司 2021 年在韩国浦项基地建成 2 万吨废旧电池处理产线,也有计划在欧洲、印尼布局回收基地。


公司 2022 年预计回收退役动力电池包 2 万吨以上,市场占有率将达到 10%以上,计划到 2026 年动力电池回收量将达到 30 万吨的规模。


天奇股份以锂电池循环业务为公司的战略发展目标,公司集中发力锂电循环,产能稳步扩张,核心子公司天奇金泰阁现已形成“锂电池回收-梯次利用-再生利用”锂电池循环利用完整产业链。


公司目前拥有 5 万吨三元废旧电池的产能规模,叠加在建的 5 万吨磷酸铁锂回收处理产线,2023 年废旧电池处理规模将达到 10 万吨。


按照规划,公司 2023 年钴锰镍合计目标产出 12000 吨,碳酸锂 7000-7500 吨,电池级磷酸铁 8000-11000 吨。


渠道方面,公司是国内较早布局汽车行业渠道的企业,与整车厂关系密切,目前已经与威马、小鹏、恒大、理想、北汽等汽车品牌达成业务合作。


公司也重视其他渠道的开发与布局,以多样化的合作模式深度绑定多方资源,共同建设废旧锂电池循环利用生态圈,形成具有天奇企业特色的锂电池服务及循环体系。


邦普循环是国内领先的废旧电池循环利用企业,宁德时代在 2015 年收购邦普循环为控股子公司,通过回收废旧电池中的金属元素来生产三元正极前驱体。


邦普循环打造了上下游优势互补的电池全产业链循环体系,通过独创的定向循环技术,在全球废旧电池回收领域率先破解了“废料还原”的行业性难题。


目前,邦普在全球有七大生产基地,设立五大科创平台,积极展开与产业链上下游及科研院所战略合作。当前,邦普已具备年处理 12 万吨废旧电池的能力,镍钴锰金属回收率达到 99.3%。


华友钴业作为一家上游电池材料企业,也在积极布局锂电池循环回收业务,公司与多家知名整车企业合作梯次利用开发和承接退役电池再生处理,目前具备年处理废旧电池料 6.5 万吨产能。


去年 7 月,LG 能源宣布与华友钴业在中国成立电池回收合资企业,废旧电池来源为 LG 能源的南京电池厂,合资公司将利用华友钴业的基础设施,从废旧电池中提取镍、钴和锂,再供应给 LG 能源南京厂。


旺能环境是垃圾焚烧领域龙头,于近期切入锂电回收领域,打造第二增长曲线。公司收购浙江立鑫新材料科技有限公司 60%的股份,布局锂电池回收产业,2022 年 4 月开始运营,预计 2023 年可全部达产。


全部达产后对应镍钴锰提纯量 3000 金吨/年,碳酸锂提纯量 1000 吨/年。目前,立鑫新材料并已入选工信部第四批白名单企业。除三元电池回收产线之外,公司也开始布局磷酸铁锂电池回收产能。


公司作为垃圾焚烧龙头,资金实力雄厚,垃圾焚烧发电业务产出的强大现金流可以为锂电回收再利用业务保驾护航。


此外,公司在技术上已经可实现钴回收率 98%、镍回收率 97%、锂回收率 88%以上。未来随着合作渠道的进一步打开,公司有望占据先发优势,实现业绩的大幅增长。

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