政策加码,车企-电池公司-回收公司产业闭环有望形成
整个电池回收行业包括重要主体为:整车生产商、电池生产商、销售者、消费者、梯次利用者、回收利用者。
参考国外回收相关经验,发达国家动力锂电池回收体系中由生产者主导回收。
美国:多数州要求电池制造商负责回收。美国按联邦法、州立法、地方法律三个层次构建金字塔式电池回收法律框架。其中联邦法中核心法案为《资源保护和再生法》、《含汞和可充电电池回收再利用法案》,政府通过颁发许可证用于监管电池制造商和废电池回收商。在州层面,大多数州政府采用美国国际电池协会提议的电池回收法规,法规要求电池制造商负责废旧电池回收,通过价格机制引导零售商和消费者参和电池回收。地方层面,重要是教育和引导公众对各类废旧电池的收集、回收利用和合理处理工作。
欧盟各国:严格落实生产者延伸责任制度。在废旧电池的回收工作上,欧洲各国确立了以生产者责任延伸为原则的回收体系,并借助法律法规得到落实。欧盟早在1991年,推出《含有某些危险物质的电池和蓄电池指令》,指出相关废电池回收要求;2006年,出台《电池、蓄电池及废旧电池及蓄电池指令》(2006/66/EC),形成由动力锂电池生产公司来承担回收主体的配套体系(生产者延伸责任制)。德国,法国,英国,西班牙等国分别出台了相应的政策,落实欧盟对电池回收的各项规定。
日本:规定生产者承担电池回收利用责任。日本在1954年颁布《清扫法》形成了以基本法、综合性法、专项法为依托的垃圾分类、回收、减量化处理的法律体系。1993年日本颁布了《再生资源法》,指定废旧电池由消费者回收至再生公司的三个渠道,明确生产者、管理者、消费者等角色相应的责任和义务,规定生产者严格承担电池回收利用责任。
我国近年废旧动力锂电池回收政策趋严,生产者责任制路径越发明确。早期电池回收行业虽初步形成上下游联动,但体系尚不完善,回收责任尚未具体落实导致回收行业格局较不清晰。2017年,国务院办公厅印发《生产者责任延伸制度推行方法》,将推动以整车公司携手电池生产商,共同承担废旧电池回收处理责任的形成。2021年,由工业和信息化部、科学技术部、生态环境部、商务部和国家市场监督管理总局五部门联合颁布的《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法》中,规定梯次利用公司应履行主体责任,落实生产者责任延伸制度,保障本公司生产的梯次产品质量,以及报废后的规范回收和环保处臵。
按回收主体划分,行业重要有三类玩家:汽车厂商、电池厂、回收公司,其各有优势。
电池厂:渠道优势、资源自主。电池生产商可凭借自身销售渠道有助实现对废旧电池的高效回收;电池生产公司生产中出现的边角料较多,要和再生锂、镍、钴公司合作,形成资源的生产→消费→回收→资源再生→生产可循环模式。
汽车制造商:渠道、物流优势较大。凭借完善的汽车销售网络,可以高效完成废旧电池回收。从消费习惯看,消费者习惯汽车相关问题联系4S店进行沟通解决,更利于车企直接回收电池。
回收公司:技术占优,回收渠道较薄弱。回收公司自身技术工艺较为成熟,内部架构完善,通常会有专门负责采购废料的团队进行多角度、宽领域的回收。但核心在于不具备电池回收渠道,因此普遍采用和车厂、电池厂合作形式获取废料。
取长补短,车企-电池公司-回收公司形成产业闭环。车厂和电池制造公司具备回收渠道优势,而回收公司具备技术和规模优势,成本有望继续下降,形成产业闭环将是三赢局面。2019年,工信部颁发了《新能源汽车动力蓄电池回收服务网点建设和运营指南》,要求新能源汽车生产公司应在本公司新能源汽车销售的行政区域(至少地级)内,建立收集型回收服务网点。废电池回收渠道是整个回收链条中最重要的环节,掌握上游资源将大大提升产业链话语权,从资源角度看整车厂和电池厂具备天然优势。近年国内车企和电池厂、回收公司绑定趋势愈发明显。
退役潮至、废料高增、正规回收比例提升,来料进入高增期
行业来料将持续新增,我们认为来料的增量重要来自三部分。
动力锂电池退役量新增。随动力锂电池批量退役潮开启,按动力锂电池平均使用5-6年寿命测算,我国2022年退役动力锂电池量为31.4万吨,2026年有望达到96.8万吨,2030年总量将达到300万吨。
电池厂装机量持续新增,其生产所剩余边角废料持续新增。根据天奇股份投资者交流,其2021年来自电池厂边角废料占全年原材料的24%。生产动力锂电池时有一定不良率,剩下的废料可被用作回收。预计2022年全年动力锂电池产量超过500GWh,对应废料约在16.6万吨以上,同比上升127%。
我国动力锂电池回收正规军队伍正积极扩大,正规回收比例有望提升。我们认为未来通过正规回收渠道回收的动力锂电池将大幅上升。国家通过政策约束,持续规范锂电回收行业,动力锂电池回收公司名单持续上升。工信部于2018年七月公布了第一批符合新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件的名单,包括华友、豪鹏科技、格林美、邦普循环、光华科技5家。2021年一月,工信部第二批动力锂电池回收再利用白名单,共计22家,截至2021年十一月第三批动力锂电池回收再利用白名单公司总数增至47家。2022年十一月十六日,工信部就第四批名单公开征求意见,本批次白名单共计41家,总计超80家。
前道设备破局,锂回收率提升
设备环节改进有望提升锂回收率。如前文所述,从黑粉阶段开始计算,目前行业锂平均回收率仅能做到85%左右,镍、钴等金属回收率在95%以上,整体看锂回收率仍有提升空间。我国后道湿法冶金工艺较为成熟,提升空间不大。反观,目前国内多数的前道拆解、破碎环节较为粗糙。
早年因为退役动力锂电池量不足,公司无意愿做专用前道设备。早期退役多以圆柱锂电池为主,体积小破碎相对简单。但是动力锂电池体积更大、结构更为复杂,拆解、破碎难度更高,必须使用专用前道设备,前道中重要可提升的点在于拆解和破碎。
拆解破碎存在痛点。由于市场上的电池包种类繁多,导致电池完全自动化生产较为困难,电池包CTP、CTC技术更新增电池拆解难度。目前拆解环节重要依赖人工和半机械方式拆解电池包,存在效率偏低和拆解不彻底问题,新增后道萃取杂质,降低正极材料回收率。破碎端,目前电池破碎设备多为经过改造的对辊矿石破碎设备,电解液多数无法得到有效回收。电解液占锂离子动力锂电池质量的12%~15%,多数电解液在破碎过程中蒸发,另一方面,通过矿石破碎设备破碎电池的粉末粒径方差大,在后一步浮选工序中,正负极不能完全分离,导致部分正极入渣未回收,也造成锂损失。
前道破碎设备改进有望提升锂回收率,进而提升经济性。我们认为前道有望通过三种方法实现锂回收率提升,锂综合回收率(相较于电芯中锂含量)将从大幅提升,具体通过以下方式:
电解液固化:通过固化电解液的工艺,解决传统矿山破碎设备电解液无法回收的问题,回收电解液中的锂,提升锂回收率。
高精度破碎&气浮法分选:在破碎环节通过实现破碎电池粉末粒径均一化,黑粉尺寸方差控制在一定较小范围内。后续使用气浮法分选,减少正极入渣损失,提升正极材料回收率。
长期看,前道精细化拆解是未来趋势。目前人工和机械手相结合的方式无法应对大批量电池退役,产线产量受到限制。必须减少人工环节,提升自动化。
精细化拆解:精细化拆解是把裸电芯拆解出来后,把极卷反卷拆开正负极,然后再单独对正极和负极进行破碎,通过精细化拆解,可以将电芯中正极、负极、隔膜分离,再将正极极片破碎。此工艺下产物杂质含量少,只有少量铝杂质,在此工艺下,湿法成本可大幅降低,镍、钴、锰、锂的回收效率将对应提升。
合作设计配套产线:市场上动力锂电池包种类繁多,难以设计标准化拆解产线;CTP、CTC等车身一体化技术未来将新增拆解难度,因此回收公司和车厂合作设计配套回收产线会是未来长期发展方向。
带电破碎:破碎前放电降低拆解效率,带电破碎后可以提升一定的锂回收率。目前行业内有使用惰性气体防止燃烧,但痛点在于整体成本偏高。
金属回收工艺上仍有提升空间,回收经济性仍有提升空间。早期磷酸铁锂电池仅能提取其中锂元素,根据近期天奇股份和光华科技所披露的新建磷酸铁锂回收产量,均可回收磷酸铁锂电池正极中的磷酸铁,对回收磷酸铁锂电池的经济性有显著提升。
按碳酸锂当前50万元/吨售价,磷酸铁2.3万元/吨售价,新增回收磷酸铁后可进一步提升产线收入和毛利率。
随技术更新突破,三元电池中的石墨、铜、铝、电解液等在回收中无法回收或无法完全回收的有价值材料均有望得到回收处理,提升电池回收的经济性。
4.动力锂电池回收行业重点公司分析
浙矿股份:动力锂电池回收设备龙头,卖铲人率先受益
公司破碎、筛分技术和研发能力领先,有望解决锂电回收前道痛点。公司凭借自身技术储备进军锂电回收行业,有望破局解决行业前道拆解破碎水平较低的痛点。2022年四月,公司募集可转债布局动力锂电池回收设备及回收产量,项目建成后公司将形成年产废旧新能源电池破碎分选设备10套、处理废旧新能源电池2.1万吨的生产量力。
公司主业为砂石矿山破碎筛分设备,公司具备大型矿山、固废回收设备生产和研发能力,破碎、筛分技术水平和研发能力处于国内前列。
公司具备铅酸蓄电池回收再利用专业设备生产量力。下游客户,覆盖了天能、超威等国内铅酸蓄电池一线生产厂商,铅酸电池回收产线核心设备包括CP系列锤式破碎机、LS系列螺旋输送机、SDF水动力分选系统等,和锂电回收部分设备相通。
天奇股份:产量迅速扩张,开展上下游合作
三元处理产量持续扩张。22年公司已具备年处理2万吨废旧三元锂电池的产量,扩产后废旧三元锂电池处理产量有望达5万吨/年,钴锰镍年产量合计约12,000金吨,碳酸锂年产约5,000吨。
磷酸铁锂项目建设中。2022年四月份,公司启动15万吨磷酸铁锂电池环保项目(一期),一期5万吨废旧磷酸铁锂电池处理产量预计23年二季度前投产,将形成年产磷酸铁约11000吨及碳酸锂约2500吨的产品规模。届时公司拥有5万吨三元电池和5万吨磷酸铁锂电池处理产量。
重点布局锂电池循环业务,盈利能力逐步提升。锂电池产业链景气度高位提升,公司近年来重点布局锂电池循环业务。2021年公司完成对江西金泰阁收购并表,当年锂电池循环事业部为公司毛利贡献3.2亿元,占比达42.9%;毛利率35.68%,远高于其它板块业务。
布局回收渠道建设,积极和上下游合作。天奇股份和京东科技、一汽资产、广州华胜等公司进行合作。广州华胜在全国重要城市均有大量汽车服务网点和仓库,可用于进行退役电池回收和储存;京东具备平台优势,天奇计划和京东合作建立互联网+回收平台,并依托京东供应链优势为回收渠道赋能。
光华科技:磷酸铁锂电池回收领域具备先发优势
锂回收率较高。公司自主开发了电池精细拆解-极片分离-极粉分离工艺,提升了后道有价金属的回收率。公司锂的回收率高达95%以上。
公司具备磷酸铁回收能力。铁磷渣采用铁粉活化还原、硫酸浸出,铁、磷的浸出率大于95%,用于制成高品质的电池级磷酸铁。目前新扩1万吨磷酸铁锂处理线在2022年十月份投产。
快速布局磷酸铁锂回收。目前,公司掌握三元、磷酸铁锂退役动力锂电池再生利用核心关键技术,并实现精细拆解每年4万吨的产量,对应十月份投产的1万吨磷酸铁锂回收产量。2021年十一月份,公司和格力金投签署《合作框架协议》,拟投资规模30亿元,在珠海规划建设年处理20万吨退役动力锂电池综合利用基地,项目建设周期为18个月,预计2023-2024年间投产。
退役电池板块营业收入逐步提升。2019-2021年,公司退役电池板块营业收入分别为296.95万元/6616.67万元/5837.45万元,占公司总营业收入比分别为0.17%/3.28%/2.26%;2019-2021年,公司退役电池板块营业收入复合上升率为343.4%。
格林美:回收产量出海,打造锂电池循环再生价值链
公司回收量国内领先。2021年,回收处理的废旧电池(除铅酸电池外)占我国报废总量的10%以上,处理废弃物总量达500万吨以上。
动力锂电池回收产量出海,增量建立新上升极。2021年,公司位于韩国浦项的2万吨废旧电池处理产线完成建设并投产;公司动力锂电池回收的产量设计总拆解处理能力达21.5万吨/年,拆解拆解回收规划产量总量接近70万吨/年,梯次利用产量规划超11GW;根据公司通告,2022年,公司动力锂电池回收量预计达3万吨,同比上升257%。
电池综合利用板块2022年高速上升。2021年,公司动力锂电池综合利用板块营收为1.51亿元,同比上升61.6%;2022H1,动力锂电池综合利用板块营收2.57亿元,同比上升368.64%。2022H1,动力锂电池综合利用板块毛利率为20.04%,维持在20%以上的高位。
邦普循环:配套宁德,建立电池全产业链循环体系
公司依托定向循环技术,携手CATL打造电池循环再生产业闭环。公司提出的定向循环技术是旧产品-原材料-新产品的过程,实现了废料到原料对接的绿色闭环。2015年,公司入CATL麾下,携手打造电池生产-使用-梯次利用-回
收和资源再生产业闭环。整个闭环的前端是CATL的电池设计、整车使用、车电分离,整车报废后,进入后端由邦普接手,对动力锂电池健康状态评判决定是进行梯次利用还是再生处理。
一体化新能源产业项目落地,产量持续扩张。目前,公司具备处理废旧电池总量12万吨/年的产量,前驱体材料生产产量达4万吨/年,镍钴锰金属回收率达到99.3%。伴随着320亿邦普一体化新能源产业项目落地,公司产量有望增至年产36万吨磷酸铁,22万吨磷酸铁锂和18万吨三元前驱体及材料,公司回收处理规模和资源循环产量位居亚洲前列。
赣锋锂业:垂直整合产业链,锂电回收业务愈发成熟
子公司循环科技是国家工信部第二批白名单公司之一。2016年公司成立全资子公司循环科技,着手布局废旧锂电池的拆解回收。循环科技于2020年入选国家工信部《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》第二批名单,具备退役锂电池及金属废料综合回收处理能力7万吨/年,实现锂综合回收率在90%以上,镍钴金属回收率95%以上。
废旧磷酸铁锂电池回收技术获得突破。废旧磷酸铁锂电池回收是通过废旧电池拆解后预处理得到磷酸铁锂粉,再通过浸出、过滤、洗涤等工艺获取氯化锂溶液。公司不断探索新工艺、新技术,拥有回收提锂产业化技术,具备从废旧磷酸铁锂电池中提取氯化锂溶液的工艺。废旧磷酸铁锂电池回收占有率全国排名第一,三元锂电池回收占有率国内前三,2021年,循环科技已建成国内最大的退役锂电池绿色回收体系,竞争优势突出。
华友钴业:锂电正极材料一体化龙头,竞争优势凸显
资源、新材料、新能源业务协同发展。公司在资源业务板块,布局国外镍矿、锂矿资源,保障公司新材料业务的原材料供应;新材料业务板块,将上游镍钴资源转化为三元前驱体材料和钴、镍新材料;新能源业务板块,重要聚焦锂电正极材料。公司三大业务板块协同发展,形成了纵向一体化的产业链条。
公司积极布局锂电池回收业务。电池循环回收业务是公司资源业务板块的分支,公司借力子公司华友循环科技、资源再生,以及孙公司华友浦项,积极布局锂电池回收业务,进一步夯实了一体化产业链中资源竞争优势。目前,公司和多家知名整车公司合作梯次利用开发和承接退役电池再生处理,和多家知名电池公司合作以废料换材料的战略合作模式,和多家国内外整车公司达成退役电池回收再生合作,实现废旧电池处理产量达6.5万吨/年。