政策加碼,車企-電池公司-回收公司產業閉環有望形成
整個電池回收行業包括重要主體為:整車生產商、電池生產商、銷售者、消費者、梯次利用者、回收利用者。
參考國外回收相關經驗,發達國家動力鋰電池回收體系中由生產者主導回收。
美國:多數州要求電池制造商負責回收。美國按聯邦法、州立法、地方法律三個層次構建金字塔式電池回收法律框架。其中聯邦法中核心法案為《資源保護和再生法》、《含汞和可充電電池回收再利用法案》,政府通過頒發許可證用于監管電池制造商和廢電池回收商。在州層面,大多數州政府采用美國國際電池協會提議的電池回收法規,法規要求電池制造商負責廢舊電池回收,通過價格機制引導零售商和消費者參和電池回收。地方層面,重要是教育和引導公眾對各類廢舊電池的收集、回收利用和合理處理工作。
歐盟各國:嚴格落實生產者延伸責任制度。在廢舊電池的回收工作上,歐洲各國確立了以生產者責任延伸為原則的回收體系,并借助法律法規得到落實。歐盟早在1991年,推出《含有某些危險物質的電池和蓄電池指令》,指出相關廢電池回收要求;2006年,出臺《電池、蓄電池及廢舊電池及蓄電池指令》(2006/66/EC),形成由動力鋰電池生產公司來承擔回收主體的配套體系(生產者延伸責任制)。德國,法國,英國,西班牙等國分別出臺了相應的政策,落實歐盟對電池回收的各項規定。
日本:規定生產者承擔電池回收利用責任。日本在1954年頒布《清掃法》形成了以基本法、綜合性法、專項法為依托的垃圾分類、回收、減量化處理的法律體系。1993年日本頒布了《再生資源法》,指定廢舊電池由消費者回收至再生公司的三個渠道,明確生產者、管理者、消費者等角色相應的責任和義務,規定生產者嚴格承擔電池回收利用責任。
我國近年廢舊動力鋰電池回收政策趨嚴,生產者責任制路徑越發明確。早期電池回收行業雖初步形成上下游聯動,但體系尚不完善,回收責任尚未具體落實導致回收行業格局較不清晰。2017年,國務院辦公廳印發《生產者責任延伸制度推行方法》,將推動以整車公司攜手電池生產商,共同承擔廢舊電池回收處理責任的形成。2021年,由工業和信息化部、科學技術部、生態環境部、商務部和國家市場監督管理總局五部門聯合頒布的《新能源汽車動力蓄電池梯次利用管理辦法》中,規定梯次利用公司應履行主體責任,落實生產者責任延伸制度,保障本公司生產的梯次產品質量,以及報廢后的規范回收和環保處臵。
按回收主體劃分,行業重要有三類玩家:汽車廠商、電池廠、回收公司,其各有優勢。
電池廠:渠道優勢、資源自主。電池生產商可憑借自身銷售渠道有助實現對廢舊電池的高效回收;電池生產公司生產中出現的邊角料較多,要和再生鋰、鎳、鈷公司合作,形成資源的生產→消費→回收→資源再生→生產可循環模式。
汽車制造商:渠道、物流優勢較大。憑借完善的汽車銷售網絡,可以高效完成廢舊電池回收。從消費習慣看,消費者習慣汽車相關問題聯系4S店進行溝通解決,更利于車企直接回收電池。
回收公司:技術占優,回收渠道較薄弱。回收公司自身技術工藝較為成熟,內部架構完善,通常會有專門負責采購廢料的團隊進行多角度、寬領域的回收。但核心在于不具備電池回收渠道,因此普遍采用和車廠、電池廠合作形式獲取廢料。
取長補短,車企-電池公司-回收公司形成產業閉環。車廠和電池制造公司具備回收渠道優勢,而回收公司具備技術和規模優勢,成本有望繼續下降,形成產業閉環將是三贏局面。2019年,工信部頒發了《新能源汽車動力蓄電池回收服務網點建設和運營指南》,要求新能源汽車生產公司應在本公司新能源汽車銷售的行政區域(至少地級)內,建立收集型回收服務網點。廢電池回收渠道是整個回收鏈條中最重要的環節,掌握上游資源將大大提升產業鏈話語權,從資源角度看整車廠和電池廠具備天然優勢。近年國內車企和電池廠、回收公司綁定趨勢愈發明顯。
退役潮至、廢料高增、正規回收比例提升,來料進入高增期
行業來料將持續新增,我們認為來料的增量重要來自三部分。
動力鋰電池退役量新增。隨動力鋰電池批量退役潮開啟,按動力鋰電池平均使用5-6年壽命測算,我國2022年退役動力鋰電池量為31.4萬噸,2026年有望達到96.8萬噸,2030年總量將達到300萬噸。
電池廠裝機量持續新增,其生產所剩余邊角廢料持續新增。根據天奇股份投資者交流,其2021年來自電池廠邊角廢料占全年原材料的24%。生產動力鋰電池時有一定不良率,剩下的廢料可被用作回收。預計2022年全年動力鋰電池產量超過500GWh,對應廢料約在16.6萬噸以上,同比上升127%。
我國動力鋰電池回收正規軍隊伍正積極擴大,正規回收比例有望提升。我們認為未來通過正規回收渠道回收的動力鋰電池將大幅上升。國家通過政策約束,持續規范鋰電回收行業,動力鋰電池回收公司名單持續上升。工信部于2018年七月公布了第一批符合新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件的名單,包括華友、豪鵬科技、格林美、邦普循環、光華科技5家。2021年一月,工信部第二批動力鋰電池回收再利用白名單,共計22家,截至2021年十一月第三批動力鋰電池回收再利用白名單公司總數增至47家。2022年十一月十六日,工信部就第四批名單公開征求意見,本批次白名單共計41家,總計超80家。
前道設備破局,鋰回收率提升
設備環節改進有望提升鋰回收率。如前文所述,從黑粉階段開始計算,目前行業鋰平均回收率僅能做到85%左右,鎳、鈷等金屬回收率在95%以上,整體看鋰回收率仍有提升空間。我國后道濕法冶金工藝較為成熟,提升空間不大。反觀,目前國內多數的前道拆解、破碎環節較為粗糙。
早年因為退役動力鋰電池量不足,公司無意愿做專用前道設備。早期退役多以圓柱鋰電池為主,體積小破碎相對簡單。但是動力鋰電池體積更大、結構更為復雜,拆解、破碎難度更高,必須使用專用前道設備,前道中重要可提升的點在于拆解和破碎。
拆解破碎存在痛點。由于市場上的電池包種類繁多,導致電池完全自動化生產較為困難,電池包CTP、CTC技術更新增電池拆解難度。目前拆解環節重要依賴人工和半機械方式拆解電池包,存在效率偏低和拆解不徹底問題,新增后道萃取雜質,降低正極材料回收率。破碎端,目前電池破碎設備多為經過改造的對輥礦石破碎設備,電解液多數無法得到有效回收。電解液占鋰離子動力鋰電池質量的12%~15%,多數電解液在破碎過程中蒸發,另一方面,通過礦石破碎設備破碎電池的粉末粒徑方差大,在后一步浮選工序中,正負極不能完全分離,導致部分正極入渣未回收,也造成鋰損失。
前道破碎設備改進有望提升鋰回收率,進而提升經濟性。我們認為前道有望通過三種方法實現鋰回收率提升,鋰綜合回收率(相較于電芯中鋰含量)將從大幅提升,具體通過以下方式:
電解液固化:通過固化電解液的工藝,解決傳統礦山破碎設備電解液無法回收的問題,回收電解液中的鋰,提升鋰回收率。
高精度破碎&氣浮法分選:在破碎環節通過實現破碎電池粉末粒徑均一化,黑粉尺寸方差控制在一定較小范圍內。后續使用氣浮法分選,減少正極入渣損失,提升正極材料回收率。
長期看,前道精細化拆解是未來趨勢。目前人工和機械手相結合的方式無法應對大批量電池退役,產線產量受到限制。必須減少人工環節,提升自動化。
精細化拆解:精細化拆解是把裸電芯拆解出來后,把極卷反卷拆開正負極,然后再單獨對正極和負極進行破碎,通過精細化拆解,可以將電芯中正極、負極、隔膜分離,再將正極極片破碎。此工藝下產物雜質含量少,只有少量鋁雜質,在此工藝下,濕法成本可大幅降低,鎳、鈷、錳、鋰的回收效率將對應提升。
合作設計配套產線:市場上動力鋰電池包種類繁多,難以設計標準化拆解產線;CTP、CTC等車身一體化技術未來將新增拆解難度,因此回收公司和車廠合作設計配套回收產線會是未來長期發展方向。
帶電破碎:破碎前放電降低拆解效率,帶電破碎后可以提升一定的鋰回收率。目前行業內有使用惰性氣體防止燃燒,但痛點在于整體成本偏高。
金屬回收工藝上仍有提升空間,回收經濟性仍有提升空間。早期磷酸鐵鋰電池僅能提取其中鋰元素,根據近期天奇股份和光華科技所披露的新建磷酸鐵鋰回收產量,均可回收磷酸鐵鋰電池正極中的磷酸鐵,對回收磷酸鐵鋰電池的經濟性有顯著提升。
按碳酸鋰當前50萬元/噸售價,磷酸鐵2.3萬元/噸售價,新增回收磷酸鐵后可進一步提升產線收入和毛利率。
隨技術更新突破,三元電池中的石墨、銅、鋁、電解液等在回收中無法回收或無法完全回收的有價值材料均有望得到回收處理,提升電池回收的經濟性。
4.動力鋰電池回收行業重點公司分析
浙礦股份:動力鋰電池回收設備龍頭,賣鏟人率先受益
公司破碎、篩分技術和研發能力領先,有望解決鋰電回收前道痛點。公司憑借自身技術儲備進軍鋰電回收行業,有望破局解決行業前道拆解破碎水平較低的痛點。2022年四月,公司募集可轉債布局動力鋰電池回收設備及回收產量,項目建成后公司將形成年產廢舊新能源電池破碎分選設備10套、處理廢舊新能源電池2.1萬噸的生產量力。
公司主業為砂石礦山破碎篩分設備,公司具備大型礦山、固廢回收設備生產和研發能力,破碎、篩分技術水平和研發能力處于國內前列。
公司具備鉛酸蓄電池回收再利用專業設備生產量力。下游客戶,覆蓋了天能、超威等國內鉛酸蓄電池一線生產廠商,鉛酸電池回收產線核心設備包括CP系列錘式破碎機、LS系列螺旋輸送機、SDF水動力分選系統等,和鋰電回收部分設備相通。
天奇股份:產量迅速擴張,開展上下游合作
三元處理產量持續擴張。22年公司已具備年處理2萬噸廢舊三元鋰電池的產量,擴產后廢舊三元鋰電池處理產量有望達5萬噸/年,鈷錳鎳年產量合計約12,000金噸,碳酸鋰年產約5,000噸。
磷酸鐵鋰項目建設中。2022年四月份,公司啟動15萬噸磷酸鐵鋰電池環保項目(一期),一期5萬噸廢舊磷酸鐵鋰電池處理產量預計23年二季度前投產,將形成年產磷酸鐵約11000噸及碳酸鋰約2500噸的產品規模。屆時公司擁有5萬噸三元電池和5萬噸磷酸鐵鋰電池處理產量。
重點布局鋰電池循環業務,盈利能力逐步提升。鋰電池產業鏈景氣度高位提升,公司近年來重點布局鋰電池循環業務。2021年公司完成對江西金泰閣收購并表,當年鋰電池循環事業部為公司毛利貢獻3.2億元,占比達42.9%;毛利率35.68%,遠高于其它板塊業務。
布局回收渠道建設,積極和上下游合作。天奇股份和京東科技、一汽資產、廣州華勝等公司進行合作。廣州華勝在全國重要城市均有大量汽車服務網點和倉庫,可用于進行退役電池回收和儲存;京東具備平臺優勢,天奇計劃和京東合作建立互聯網+回收平臺,并依托京東供應鏈優勢為回收渠道賦能。
光華科技:磷酸鐵鋰電池回收領域具備先發優勢
鋰回收率較高。公司自主開發了電池精細拆解-極片分離-極粉分離工藝,提升了后道有價金屬的回收率。公司鋰的回收率高達95%以上。
公司具備磷酸鐵回收能力。鐵磷渣采用鐵粉活化還原、硫酸浸出,鐵、磷的浸出率大于95%,用于制成高品質的電池級磷酸鐵。目前新擴1萬噸磷酸鐵鋰處理線在2022年十月份投產。
快速布局磷酸鐵鋰回收。目前,公司掌握三元、磷酸鐵鋰退役動力鋰電池再生利用核心關鍵技術,并實現精細拆解每年4萬噸的產量,對應十月份投產的1萬噸磷酸鐵鋰回收產量。2021年十一月份,公司和格力金投簽署《合作框架協議》,擬投資規模30億元,在珠海規劃建設年處理20萬噸退役動力鋰電池綜合利用基地,項目建設周期為18個月,預計2023-2024年間投產。
退役電池板塊營業收入逐步提升。2019-2021年,公司退役電池板塊營業收入分別為296.95萬元/6616.67萬元/5837.45萬元,占公司總營業收入比分別為0.17%/3.28%/2.26%;2019-2021年,公司退役電池板塊營業收入復合上升率為343.4%。
格林美:回收產量出海,打造鋰電池循環再生價值鏈
公司回收量國內領先。2021年,回收處理的廢舊電池(除鉛酸電池外)占我國報廢總量的10%以上,處理廢棄物總量達500萬噸以上。
動力鋰電池回收產量出海,增量建立新上升極。2021年,公司位于韓國浦項的2萬噸廢舊電池處理產線完成建設并投產;公司動力鋰電池回收的產量設計總拆解處理能力達21.5萬噸/年,拆解拆解回收規劃產量總量接近70萬噸/年,梯次利用產量規劃超11GW;根據公司通告,2022年,公司動力鋰電池回收量預計達3萬噸,同比上升257%。
電池綜合利用板塊2022年高速上升。2021年,公司動力鋰電池綜合利用板塊營收為1.51億元,同比上升61.6%;2022H1,動力鋰電池綜合利用板塊營收2.57億元,同比上升368.64%。2022H1,動力鋰電池綜合利用板塊毛利率為20.04%,維持在20%以上的高位。
邦普循環:配套寧德,建立電池全產業鏈循環體系
公司依托定向循環技術,攜手CATL打造電池循環再生產業閉環。公司提出的定向循環技術是舊產品-原材料-新產品的過程,實現了廢料到原料對接的綠色閉環。2015年,公司入CATL麾下,攜手打造電池生產-使用-梯次利用-回
收和資源再生產業閉環。整個閉環的前端是CATL的電池設計、整車使用、車電分離,整車報廢后,進入后端由邦普接手,對動力鋰電池健康狀態評判決定是進行梯次利用還是再生處理。
一體化新能源產業項目落地,產量持續擴張。目前,公司具備處理廢舊電池總量12萬噸/年的產量,前驅體材料生產產量達4萬噸/年,鎳鈷錳金屬回收率達到99.3%。伴隨著320億邦普一體化新能源產業項目落地,公司產量有望增至年產36萬噸磷酸鐵,22萬噸磷酸鐵鋰和18萬噸三元前驅體及材料,公司回收處理規模和資源循環產量位居亞洲前列。
贛鋒鋰業:垂直整合產業鏈,鋰電回收業務愈發成熟
子公司循環科技是國家工信部第二批白名單公司之一。2016年公司成立全資子公司循環科技,著手布局廢舊鋰電池的拆解回收。循環科技于2020年入選國家工信部《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》第二批名單,具備退役鋰電池及金屬廢料綜合回收處理能力7萬噸/年,實現鋰綜合回收率在90%以上,鎳鈷金屬回收率95%以上。
廢舊磷酸鐵鋰電池回收技術獲得突破。廢舊磷酸鐵鋰電池回收是通過廢舊電池拆解后預處理得到磷酸鐵鋰粉,再通過浸出、過濾、洗滌等工藝獲取氯化鋰溶液。公司不斷探索新工藝、新技術,擁有回收提鋰產業化技術,具備從廢舊磷酸鐵鋰電池中提取氯化鋰溶液的工藝。廢舊磷酸鐵鋰電池回收占有率全國排名第一,三元鋰電池回收占有率國內前三,2021年,循環科技已建成國內最大的退役鋰電池綠色回收體系,競爭優勢突出。
華友鈷業:鋰電正極材料一體化龍頭,競爭優勢凸顯
資源、新材料、新能源業務協同發展。公司在資源業務板塊,布局國外鎳礦、鋰礦資源,保障公司新材料業務的原材料供應;新材料業務板塊,將上游鎳鈷資源轉化為三元前驅體材料和鈷、鎳新材料;新能源業務板塊,重要聚焦鋰電正極材料。公司三大業務板塊協同發展,形成了縱向一體化的產業鏈條。
公司積極布局鋰電池回收業務。電池循環回收業務是公司資源業務板塊的分支,公司借力子公司華友循環科技、資源再生,以及孫公司華友浦項,積極布局鋰電池回收業務,進一步夯實了一體化產業鏈中資源競爭優勢。目前,公司和多家知名整車公司合作梯次利用開發和承接退役電池再生處理,和多家知名電池公司合作以廢料換材料的戰略合作模式,和多家國內外整車公司達成退役電池回收再生合作,實現廢舊電池處理產量達6.5萬噸/年。