動(dòng)力電池回收行業(yè)專題報(bào)告:動(dòng)力電池退役潮起,回收賽道風(fēng)口將至

時(shí)間:2022-12-05 10:48來(lái)源:中泰證券 作者:馮勝
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(報(bào)告出品方/作者:中泰證券,馮勝)

1.動(dòng)力電池退役潮開(kāi)啟,拆解回收或成主流

動(dòng)力電池將在“十四五”期間迎來(lái)退役潮,22-30 年市場(chǎng)規(guī)模 CAGR 達(dá) 24%

我國(guó)首批新能源車動(dòng)力電池退役潮即將來(lái)臨。近年國(guó)內(nèi)新能源汽車銷量高速增長(zhǎng), 動(dòng)力電池裝機(jī)量也隨之迅速攀升,從 2016 年的 28.2 GWh 增長(zhǎng)至 2021 年的 154.5 GWh,5 年 CAGR 為 41%。根據(jù)動(dòng)力電池聯(lián)盟和弗若斯特沙利文預(yù)測(cè),國(guó)內(nèi)動(dòng)力 電池裝機(jī)量 2026 年將達(dá)到 762 GWh,5 年 CAGR 為 38%。早期安裝的三元鋰和 磷酸鐵鋰電池的循環(huán)次數(shù)分別為 1,500-2,000 次和 2,000 次以上,使用壽命約 4-6 年;隨著動(dòng)力電池能量密度逐漸提升,近兩年新推出的車用電池平均壽命可達(dá) 6-7 年,據(jù)此推算動(dòng)力電池的平均壽命大約為 6 年左右。判斷在 2017 年前后國(guó)內(nèi)首批 大規(guī)模應(yīng)用的新能源車動(dòng)力電池將在 23-24 年迎來(lái)第一波退役潮,再次提升市場(chǎng)電回收產(chǎn)業(yè)的關(guān)注度。

按退役電池量推算,測(cè)算可供回收廢舊動(dòng)力電池市場(chǎng)空間在 2030 年達(dá) 1485 億元, 2022-2030 年間 CAGR 達(dá) 24%,行業(yè)隨動(dòng)力電池退役加速進(jìn)入高增期。

裝車輛假設(shè):根據(jù)動(dòng)力電池聯(lián)盟和弗若斯特沙利文預(yù)測(cè),2026 年國(guó)內(nèi)動(dòng)力電 池裝車量將達(dá)到 762 GWh,其中三元鋰和磷酸鐵鋰分別為 305.80 和 456.00 GWh,5 年 CAGR 分別為 32.7%和 41.7%。

能量密度假設(shè):根據(jù)《電動(dòng)乘用車能量密度及續(xù)駛里程 2020 年度報(bào)告》數(shù)據(jù), 2020 年國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池平均能量密度為 146.42 Wh/kg,假設(shè)三元鋰電池平均能 量密度比整體高 10%,磷酸鐵鋰電池平均能量密度比整體低 10%,其他動(dòng)力 電池平均能量密度與整體一致,按照對(duì)數(shù)函數(shù)擬合可以推算出 2021-2030 年 各類動(dòng)力電池的平均能量密度。

電池退役量假設(shè):綜合動(dòng)力電池裝機(jī)量和能量密度數(shù)據(jù),可以推算出 2017-2026 年各類動(dòng)力電池裝車量的重量;假設(shè)三元?jiǎng)恿﹄姵仄骄鶋勖鼮?5 年,則 可以對(duì)應(yīng)到 2022-2030 年的可供回收廢舊動(dòng)力電池的數(shù)量,預(yù)計(jì) 2025 年可 供回收廢舊動(dòng)力電池總量達(dá) 42.83 萬(wàn)噸,到 2030 年升至 300.11 萬(wàn)噸。

廢舊動(dòng)力電池回收市場(chǎng)空間:根據(jù)調(diào)研,22 年三元電池與磷酸鐵鋰電池回收 單噸收入分別約為 13 萬(wàn)元/ 5 萬(wàn)元。由于回收收入受金屬價(jià)格影響較大,假 設(shè)因鋰價(jià)回落,每噸動(dòng)力電池回收收入在 23 年后以每年 5%幅度下降;對(duì)應(yīng) 每年各類型電池裝機(jī)量,預(yù)測(cè) 2025 年廢舊動(dòng)力電池回收市場(chǎng)空間分別為 331.4 億元,2030 年可達(dá) 1485.33 億元。

從環(huán)保、資源稀缺性角度,回收利用鋰電池對(duì)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)具有重要意義。從環(huán) 保角度看,動(dòng)力電池中含有的鈷、鎳、鉻等金屬會(huì)對(duì)人類健康和生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)?yè)p害, 若廢舊動(dòng)力電池處理不當(dāng)將會(huì)造成巨大的環(huán)境污染。從資源角度看,我國(guó)新能源電 池裝機(jī)量快速攀升, 2021 年動(dòng)力電池裝機(jī)量占全球 52.10%。在此背景下,資源 保供重要性再次突出,我國(guó)的鈷礦、鎳礦、錳礦和鋰礦儲(chǔ)量?jī)H占全球總儲(chǔ)量的 1%、 3%、4%和 7%,合理回收退役電池對(duì)我國(guó)新能源金屬資源供給具有重要意義。

梯次利用、拆解回收并行,后者或成主流

動(dòng)力電池回收鏈條:國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池退役后通常由消費(fèi)者直接返還電池給 4S 店或回收網(wǎng)點(diǎn)。部分與電池回收企業(yè)有合作的網(wǎng)點(diǎn)將電池銷售給合作的電池回收企業(yè)用于 拆解回收或梯次利用。但目前市場(chǎng)上回收商數(shù)量、層級(jí)繁多,并多數(shù)以高于回收企 業(yè)的價(jià)格進(jìn)行回收電池,回收商經(jīng)過(guò)挑選后將一部分電池賣給拆解企業(yè)和打粉廠, 再將黑粉銷售給回收企業(yè)用于拆解回收;另一部分賣給回收企業(yè)做梯次利用。

梯次利用:梯次利用屬于輕度報(bào)廢,當(dāng)動(dòng)力電池性能下降到原來(lái)的 70%-80%后 (不再符合汽車使用標(biāo)準(zhǔn)),經(jīng)拆解、測(cè)試、分類、重組等過(guò)程后重新分檔使用在 對(duì)電池性能要求低的場(chǎng)合。梯次利用的核心工序主要包括退役電池包拆解、電池剩 余壽命評(píng)估和電池模組系統(tǒng)集成。

磷酸鐵鋰電池由于回收經(jīng)濟(jì)性低,多用于梯次利用:磷酸鐵鋰電池在壽命、 循環(huán)和安全性能方面表現(xiàn)較好,適用于梯次利用。從回收經(jīng)濟(jì)性角度看,拆 解回收磷酸鐵鋰電池中可回收金屬只有鋰,而三元電池中包含鈷、鎳、鋰多 種有價(jià)值金屬,三元電池更具備回收價(jià)值。

目前梯次利用電池主要用于儲(chǔ)能、信號(hào)塔、低速車等能量密度要求不高領(lǐng)域。 但長(zhǎng)期看,梯次利用的未來(lái)應(yīng)用場(chǎng)景受限。2021 年國(guó)家能源局發(fā)布《新型儲(chǔ) 能項(xiàng)目管理規(guī)范(暫行)(征求意見(jiàn)稿)》,要求原則上不得新建大型動(dòng)力電池 梯次利用儲(chǔ)能項(xiàng)目。

梯次利用動(dòng)力電池行業(yè),存在電池使用隱患、技術(shù)壁壘高、行業(yè)利潤(rùn)偏低等問(wèn)題, 因此現(xiàn)階段我國(guó)梯次利用較難形成大規(guī)模應(yīng)用。

后續(xù)使用存在隱患。我國(guó)未對(duì)梯次利用電池標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定,動(dòng)力電池模 組缺乏標(biāo)準(zhǔn)化。動(dòng)力電池與儲(chǔ)能電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同,部分退役電池可能達(dá)不 到儲(chǔ)能電池的使用要求,對(duì)后期使用維護(hù)造成隱患。

整體技術(shù)壁壘較高。技術(shù)難點(diǎn)在于離散整合系統(tǒng)和壽命預(yù)測(cè)技術(shù),其中 SOH (容量與出廠容量的百分比)和 SOC(電池剩余電量百分比)的計(jì)算和檢測(cè)對(duì)算法和模型預(yù)測(cè)精度要求較高。以上技術(shù)小型回收企業(yè)無(wú)法掌握。

行業(yè)利潤(rùn)偏低。根據(jù)格林美 2021 年報(bào),其電池回收板塊毛利率僅在 20%左右。

拆解回收,即將鋰電池通過(guò)破碎、分選、萃取的手段進(jìn)行提煉獲得對(duì)應(yīng)金屬氧化物, 主要工序分為前道和后道。拆解回收利潤(rùn)與金屬價(jià)格掛鉤,經(jīng)濟(jì)性高于梯次利用, 吸引大量企業(yè)入局。

前道(預(yù)處理過(guò)程) 1) 放電。由于鋰電池受擠壓后容易升溫爆炸,通常在破碎前需要放電,前放電主要通過(guò)兩種方式,一是通過(guò)電阻放電,二是通過(guò)鹽水浸泡方式, 但浸泡方式缺點(diǎn)是容易造成水污染。 2) 電池包拆解。將模組通過(guò)人工和半機(jī)械的方式拆開(kāi),取出電芯;并回收 銅、鋁殼等金屬。 3) 破碎。將電芯中的裸電芯取出使用破碎機(jī)打成黑粉。 4) 篩選。在氣流作用下根據(jù)不同重量分布沉積,按重量大小排序上、中、 下分別是隔膜、負(fù)極和正極,經(jīng)過(guò)破碎篩分后環(huán)節(jié)的產(chǎn)物統(tǒng)稱為黑粉。

后道。目前主流的后道分離方式為火法冶金和濕法冶金,生物冶金技術(shù)尚未 批量化應(yīng)用;鸱ㄒ苯鹑秉c(diǎn)在于碳排放較高,因此國(guó)內(nèi)多采用濕法工藝。目 前行業(yè)中鎳、鈷、錳金屬回收率較高,從黑粉階段開(kāi)始計(jì)算,平均可以達(dá) 95%以上,;行業(yè)中鋰回收率在 85%左右。 5) 酸浸。把正極材料泡在硫酸形成混合離子溶液,正極材料全部轉(zhuǎn)為液相。 6) 萃取提鹽。首先萃取分為鎳和鋰的混合物、錳、鈷,從鎳和鋰的混合物 中萃取出碳酸鋰和硫酸鎳,鈷、錳的液體分別結(jié)晶沉淀,得到硫酸鈷和硫酸 錳,綜上得到碳酸鋰、硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸錳。

2. 動(dòng)力電池回收現(xiàn)狀:規(guī)范度低、來(lái)料不足、回收率低

行業(yè)早期規(guī)范程度較低,退役電池來(lái)料不足

行業(yè)處于早期階段,回收不規(guī)范導(dǎo)致實(shí)際回收比例低。根據(jù) EVTank 數(shù)據(jù),2021 年國(guó)內(nèi)鋰電池理論回收量達(dá) 59.1 萬(wàn)噸,實(shí)際回收量不足理論回收量 40%,納入統(tǒng) 計(jì)范圍的實(shí)際回收量遠(yuǎn)小于理論回收量,大量廢舊電池被缺乏相關(guān)資質(zhì)的“小作坊” 回收。

判斷行業(yè)內(nèi)存在大量“表外”產(chǎn)能。動(dòng)力電池回收方面,工信部 2018 年開(kāi)始 進(jìn)行正規(guī)動(dòng)力電池回收企業(yè)的審批,三批共計(jì)通過(guò) 47 家動(dòng)力電池回收白名單 企業(yè)及上萬(wàn)個(gè)回收網(wǎng)點(diǎn)。但根據(jù)企查查數(shù)據(jù),21 年我國(guó)動(dòng)力電池回收相關(guān)企 業(yè)數(shù)量達(dá) 4.06 萬(wàn)家。

目前冶煉企業(yè)采購(gòu)的廢料大多是黑粉形態(tài)。由于多數(shù)廢電池被中小回收商搶 購(gòu),冶煉企業(yè)無(wú)法直接獲得足夠廢電池料,現(xiàn)階段采購(gòu)黑粉的比例較高。

國(guó)家鼓勵(lì)電池回收行業(yè)發(fā)展,早期政策以軟性引導(dǎo)類為主。從政策角度看,2018 年以來(lái),工信部、發(fā)改委等多部門出臺(tái)相關(guān)政策引導(dǎo)和支持新能源車動(dòng)力電池回收 的發(fā)展,制定行業(yè)的目標(biāo)規(guī)劃和規(guī)范要求,彰顯國(guó)家大力發(fā)展動(dòng)力電池回收的態(tài)度。 但早期回收政策多以鼓勵(lì)、建議等軟性政策為主,缺乏法律法規(guī)性等強(qiáng)制性政策。

由于退役動(dòng)力電池供給量不足,正規(guī)回收企業(yè)多數(shù)產(chǎn)線不飽和運(yùn)行。根據(jù)天奇股份 投資者交流,目前國(guó)內(nèi)拆解回收有效產(chǎn)能為年處理廢舊電池 60 萬(wàn)噸左右,實(shí)際回 收廢舊鋰電池共 23.5 萬(wàn)噸,產(chǎn)能存在一定程度的不匹配。

在來(lái)料不足階段,與電池廠綁定的回收企業(yè)優(yōu)勢(shì)較為顯著。邦普循環(huán)由于綁 定自家上游電池廠,電池生產(chǎn)過(guò)程中邊角料及廢料可以直供回收企業(yè)進(jìn)行拆 解回收,因此其回收量較高。

拆解回收經(jīng)濟(jì)性不足,前道環(huán)節(jié)粗糙導(dǎo)致鋰回收率低

2022 年前,三元電池以回收鈷、鎳為主要目標(biāo)。三元電池中可供回收的主要金屬 為鈷、鎳、鋰。在 2022 年前鈷、鎳價(jià)格處于高位,而鋰價(jià)偏低,因此三元電池中 以回收鈷、鎳為主要目標(biāo),行業(yè)對(duì)鋰回收重視程度不足。

鎳鈷降價(jià),導(dǎo)致電池回收企業(yè)收入急劇減少。自 2022 年 5 月起,鎳、鈷金屬 價(jià)格中樞震蕩下行。鎳價(jià)由高點(diǎn) 5 萬(wàn)美元/噸降至 2 萬(wàn)美元/噸中樞;鈷價(jià)格由 前期 60 萬(wàn)元/噸高點(diǎn)降至 30 萬(wàn)元/噸左右,進(jìn)而導(dǎo)致回收企業(yè)收入大幅下降。

電池回收成本上升。由于電池供給不足,電池回收行業(yè)成為強(qiáng)賣方市場(chǎng),直 接抬高電池的回收成本。2022 年,由于鋰價(jià)上漲迅猛帶動(dòng)廢電池價(jià)格上漲, 大幅增加電池回收企業(yè)的成本。

三元電池、磷酸鐵鋰電池回收毛利率下降。按當(dāng)前三元電池回收價(jià)格,并采 用當(dāng)前硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳、碳酸鋰市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)行測(cè)算,三元電池回收 毛利率約為 23.95%,磷酸鐵鋰電池毛利率為 17.89%,可以觀測(cè)到鈷鎳價(jià)格 下行大幅壓縮了電池回收企業(yè)的利潤(rùn)空間。

前道環(huán)節(jié)粗糙導(dǎo)致鋰回收率偏低。目前行業(yè)中鋰回收率在 85%左右(從黑粉開(kāi)始 計(jì)算),回收率偏低,從增加回收經(jīng)濟(jì)性角度,提高鋰回收率是行業(yè)發(fā)展的必然趨 勢(shì)。從工藝端看,核心問(wèn)題在于前道拆解、破碎環(huán)節(jié)較為粗糙,影響了后道金屬回 收率。

人工拆解精細(xì)度較差。電池包拆解方面,國(guó)內(nèi)主要通過(guò)人工和機(jī)械輔助的方 式進(jìn)行拆解,拆解效率較低,且精細(xì)度較差,混入銅、鋁、塑料等雜質(zhì)。

缺乏專用設(shè)備導(dǎo)致破碎精度偏低。破碎方面,由于早期動(dòng)力電池退役量偏少, 行業(yè)內(nèi)公司缺乏開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)專用破碎設(shè)備,因此多數(shù)破碎設(shè)備為礦山對(duì)輥破碎 機(jī)改造而成,其破碎精度差,破碎后粉末粒徑方差較大。

3. 動(dòng)力電池回收進(jìn)入高增期:政策加碼、來(lái)料高增、設(shè)備先行

政策加碼,“車企-電池企業(yè)-回收企業(yè)”產(chǎn)業(yè)閉環(huán)有望形成

整個(gè)電池回收行業(yè)包括主要主體為:整車生產(chǎn)商、電池生產(chǎn)商、銷售者、消費(fèi)者、 梯次利用者、回收利用者。

參考國(guó)外回收經(jīng)驗(yàn),發(fā)達(dá)國(guó)家動(dòng)力電池回收體系中由生產(chǎn)者主導(dǎo)回收。

美國(guó):多數(shù)州要求電池制造商負(fù)責(zé)回收。美國(guó)按聯(lián)邦法、州立法、地方法律 三個(gè)層次構(gòu)建“金字塔式”電池回收法律框架。其中聯(lián)邦法中核心法案為 《資源保護(hù)與再生法》、《含汞和可充電電池回收再利用法案》,政府通過(guò)頒發(fā)許可證用于監(jiān)管電池制造商和廢電池回收商。在州層面,大多數(shù)州政府采用 美國(guó)國(guó)際電池協(xié)會(huì)提議的電池回收法規(guī),法規(guī)要求電池制造商負(fù)責(zé)廢舊電池 回收,通過(guò)價(jià)格機(jī)制引導(dǎo)零售商和消費(fèi)者參與電池回收。地方層面,主要是教育與引導(dǎo)公眾對(duì)各類廢舊電池的收集、回收利用和合理處工作。

歐盟各國(guó):嚴(yán)格落實(shí)生產(chǎn)者延伸責(zé)任制度。在廢舊電池的回收工作上,歐洲 各國(guó)確立了以生產(chǎn)者責(zé)任延伸為原則的回收體系,并借助法律法規(guī)得到落實(shí)。 歐盟早在 1991 年,推出《含有某些危險(xiǎn)物質(zhì)的電池與蓄電池指令》,指出相 關(guān)廢電池回收要求;2006 年,出臺(tái)《電池、蓄電池及廢舊電池及蓄電池指令》 (2006/66/EC),形成由動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)來(lái)承擔(dān)回收主體的配套體系(生產(chǎn) 者延伸責(zé)任制)。德國(guó),法國(guó),英國(guó),西班牙等國(guó)分別出臺(tái)了相應(yīng)的政策,落 實(shí)歐盟對(duì)電池回收的各項(xiàng)規(guī)定。

日本:規(guī)定生產(chǎn)者承擔(dān)電池回收利用責(zé)任。日本在 1954 年頒布《清掃法》形 成了以基本法、綜合性法、專項(xiàng)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(fèi)者回收 至再生企業(yè)的三個(gè)渠道,明確生產(chǎn)者、管理者、消費(fèi)者等角色相應(yīng)的責(zé)任和 義務(wù),規(guī)定生產(chǎn)者嚴(yán)格承擔(dān)電池回收利用責(zé)任。

中國(guó)近年廢舊動(dòng)力電池回收政策趨嚴(yán),生產(chǎn)者責(zé)任制路徑越發(fā)明確。早期電池回收 行業(yè)雖初步形成上下游聯(lián)動(dòng),但體系尚不完善,回收責(zé)任尚未具體落實(shí)導(dǎo)致回收行 業(yè)格局較不清晰。2017 年,國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度推行方案》, 將推動(dòng)以整車企業(yè)攜手電池生產(chǎn)商,共同承擔(dān)廢舊電池回收處理責(zé)任的形成。2021 年,由工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部、生態(tài)環(huán)境部、商務(wù)部和國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總 局五部門聯(lián)合頒布的《新能源汽車動(dòng)力蓄電池梯次利用管理辦法》中,規(guī)定梯次利 用企業(yè)應(yīng)履行主體責(zé)任,落實(shí)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度,保障本企業(yè)生產(chǎn)的梯次產(chǎn)品質(zhì) 量,以及報(bào)廢后的規(guī)范回收和環(huán)保處臵。

按回收主體劃分,行業(yè)主要有三類玩家:汽車廠商、電池廠、回收企業(yè),其各有優(yōu)勢(shì)。

電池廠:渠道優(yōu)勢(shì)、資源自主。電池生產(chǎn)商可憑借自身銷售渠道有助實(shí)現(xiàn)對(duì) 廢舊電池的高效回收;電池生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的邊角料較多,需要與再生鋰、鎳、鈷企業(yè)合作,形成資源的“生產(chǎn)→消費(fèi)→回收→資源再生→生產(chǎn)” 可循環(huán)模式。

汽車制造商:渠道、物流優(yōu)勢(shì)較大。憑借完善的汽車銷售網(wǎng)絡(luò),可以高效完 成廢舊電池回收。從消費(fèi)習(xí)慣看,消費(fèi)者習(xí)慣汽車相關(guān)問(wèn)題聯(lián)系 4S 店進(jìn)行溝 通解決,更利于車企直接回收電池。

回收企業(yè):技術(shù)占優(yōu),回收渠道較薄弱;厥掌髽I(yè)自身技術(shù)工藝較為成熟, 內(nèi)部架構(gòu)完善,通常會(huì)有專門負(fù)責(zé)采購(gòu)廢料的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行多角度、寬領(lǐng)域的回 收。但核心在于不具備電池回收渠道,因此普遍采用與車廠、電池廠合作形式獲取廢料。

取長(zhǎng)補(bǔ)短,“車企-電池企業(yè)-回收企業(yè)”形成產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。車廠和電池制造企業(yè)具備 回收渠道優(yōu)勢(shì),而回收企業(yè)具備技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢(shì),成本有望繼續(xù)下降,形成產(chǎn)業(yè)閉 環(huán)將是三贏局面。2019 年,工信部頒發(fā)了《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn) 建設(shè)和運(yùn)營(yíng)指南》,要求新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)在本企業(yè)新能源汽車銷售的行政區(qū) 域(至少地級(jí))內(nèi),建立收集型回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)。廢電池回收渠道是整個(gè)回收鏈條中 最重要的環(huán)節(jié),掌握上游資源將大大提升產(chǎn)業(yè)鏈話語(yǔ)權(quán),從資源角度看整車廠和電 池廠具備天然優(yōu)勢(shì)。近年國(guó)內(nèi)車企與電池廠、回收企業(yè)綁定趨勢(shì)愈發(fā)明顯。

退役潮至、廢料高增、正規(guī)回收比例提升,來(lái)料進(jìn)入高增期

行業(yè)來(lái)料將持續(xù)增加,我們認(rèn)為來(lái)料的增量主要來(lái)自三部分。

動(dòng)力電池退役量增加。隨動(dòng)力電池批量退役潮開(kāi)啟,按動(dòng)力電池平均使用 5-6 年壽命測(cè)算,我國(guó) 2022退役動(dòng)力電池量為 31.4 萬(wàn)噸,2026 年有望達(dá)到 96.8 萬(wàn)噸,2030 年總量將達(dá)到 300 萬(wàn)噸。

電池廠裝機(jī)量持續(xù)增加,其生產(chǎn)所剩余邊角廢料持續(xù)增加。根據(jù)天奇股份投 資者交流,其 2021 年來(lái)自電池廠邊角廢料占全年原材料的 24%。生產(chǎn)動(dòng)力 電池時(shí)有一定不良率,剩下的廢料可被用作回收。預(yù)計(jì) 2022 年全年動(dòng)力電池 產(chǎn)量超過(guò) 500GWh,對(duì)應(yīng)廢料約在 16.6 萬(wàn)噸以上,同比增長(zhǎng) 127%。

我國(guó)動(dòng)力電池回收“正規(guī)軍”隊(duì)伍正積極擴(kuò)大,正規(guī)回收比例有望提升。我 們認(rèn)為未來(lái)通過(guò)正規(guī)回收渠道回收的動(dòng)力電池將大幅增長(zhǎng)。國(guó)家通過(guò)政策約 束,持續(xù)規(guī)范鋰電回收行業(yè),動(dòng)力電池回收企業(yè)名單持續(xù)增長(zhǎng)。工信部于 2018 年 7 月公布了第一批符合“新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī) 范條件”的名單,包括華友、豪鵬科技、格林美、邦普循環(huán)、光華科技 5 家。 2021 年 1 月,工信部第二批動(dòng)力電池回收再利用白名單,共計(jì) 22 家,截至 2021 年 11 月第三批動(dòng)力電池回收再利用白名單企業(yè)總數(shù)增至 47 家。2022 年 11 月 16 日,工信部就第四批名單公開(kāi)征求意見(jiàn),本批次白名單共計(jì) 41 家, 總計(jì)超 80 家。

前道設(shè)備破局,鋰回收率提升

設(shè)備環(huán)節(jié)改進(jìn)有望提升鋰回收率。如前文所述,從黑粉階段開(kāi)始計(jì)算,目前行業(yè)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(guó)后道濕法冶金工藝較為成熟,提升空間不大。反觀,目前國(guó) 內(nèi)多數(shù)的前道拆解、破碎環(huán)節(jié)較為粗糙。

早年因?yàn)橥艘蹌?dòng)力電池量不足,企業(yè)無(wú)意愿做專用前道設(shè)備。早期退役多以 圓柱鋰電池為主,體積小破碎相對(duì)簡(jiǎn)單。但是動(dòng)力電池體積更大、結(jié)構(gòu)更為 復(fù)雜,拆解、破碎難度更高,必須使用專用前道設(shè)備,前道中主要可提升的 點(diǎn)在于拆解和破碎。

拆解破碎存在痛點(diǎn)。由于市場(chǎng)上的電池包種類繁多,導(dǎo)致電池完全自動(dòng)化生 產(chǎn)較為困難,電池包 CTP、CTC 技術(shù)更增加電池拆解難度。目前拆解環(huán)節(jié)主 要依賴人工和半機(jī)械方式拆解電池包,存在效率偏低和拆解不徹底問(wèn)題,增 加后道萃取雜質(zhì),降低正極材料回收率。破碎端,目前電池破碎設(shè)備多為經(jīng) 過(guò)改造的對(duì)輥礦石破碎設(shè)備,電解液多數(shù)無(wú)法得到有效回收。電解液占鋰離 子動(dòng)力電池質(zhì)量的 12% ~15%,多數(shù)電解液在破碎過(guò)程中蒸發(fā),另一方面, 通過(guò)礦石破碎設(shè)備破碎電池的粉末粒徑方差大,在后一步浮選工序中,正負(fù) 極不能完全分離,導(dǎo)致部分正極入渣未回收,也造成鋰損失。

前道破碎設(shè)備改進(jìn)有望提升鋰回收率,進(jìn)而提升經(jīng)濟(jì)性。我們認(rèn)為前道有望通過(guò)三 種方法實(shí)現(xiàn)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(guò)以下方式:

電解液固化:通過(guò)固化電解液的工藝,解決傳統(tǒng)礦山破碎設(shè)備電解液無(wú)法回 收的問(wèn)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(huán)節(jié)通過(guò)實(shí)現(xiàn)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(nèi)。后續(xù)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(zhǎng)期看,前道精細(xì)化拆解是未來(lái)趨勢(shì)。目前人工和機(jī)械手相結(jié)合的方式無(wú)法應(yīng)對(duì)大批量電池退役,產(chǎn)線產(chǎn)能受到限制。必須減少人工環(huán)節(jié),提升自動(dòng)化。

精細(xì)化拆解:精細(xì)化拆解是把裸電芯拆解出來(lái)后,把極卷反卷拆開(kāi)正負(fù)極, 然后再單獨(dú)對(duì)正極和負(fù)極進(jìn)行破碎,通過(guò)精細(xì)化拆解,可以將電芯中正極、 負(fù)極、隔膜分離,再將正極極片破碎。此工藝下產(chǎn)物雜質(zhì)含量少,只有少量 鋁雜質(zhì),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(duì)應(yīng)提升。

合作設(shè)計(jì)配套產(chǎn)線:市場(chǎng)上動(dòng)力電池包種類繁多,難以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化拆解產(chǎn)線; CTP、CTC 等車身一體化技術(shù)未來(lái)將增加拆解難度,因此回收企業(yè)與車廠合 作設(shè)計(jì)配套回收產(chǎn)線會(huì)是未來(lái)長(zhǎng)期發(fā)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(yè)內(nèi)有使用惰性氣體避免燃燒,但痛點(diǎn)在于整體成本偏高。

金屬回收工藝上仍有提升空間,回收經(jīng)濟(jì)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(jù)近期天奇股份和光華科技所披露的新建磷酸鐵鋰回收產(chǎn)能, 均可回收磷酸鐵鋰電池正極中的磷酸鐵,對(duì)回收磷酸鐵鋰電池的經(jīng)濟(jì)性有顯著提升。

按碳酸鋰當(dāng)前 50 萬(wàn)元/噸售價(jià),磷酸鐵 2.3 萬(wàn)元/噸售價(jià),新增回收磷酸鐵后 可進(jìn)一步提升產(chǎn)線收入和毛利率。

隨技術(shù)更新突破,三元電池中的石墨、銅、鋁、電解液等在回收中無(wú)法回收 或無(wú)法完全回收的有價(jià)值材料均有望得到回收處理,提升電池回收的經(jīng)濟(jì)性。

4.動(dòng)力電池回收行業(yè)重點(diǎn)公司分析

浙礦股份:動(dòng)力電池回收設(shè)備龍頭,“賣鏟人”率先受益

公司破碎、篩分技術(shù)和研發(fā)能力領(lǐng)先,有望解決鋰電回收前道痛點(diǎn)。公司憑借自身 技術(shù)儲(chǔ)備進(jìn)軍鋰電回收行業(yè),有望破局解決行業(yè)前道拆解破碎水平較低的痛點(diǎn)。 2022 年 4 月,公司募集可轉(zhuǎn)債布局動(dòng)力電池回收設(shè)備及回收產(chǎn)能,項(xiàng)目建成后公 司將形成年產(chǎn)廢舊新能源電池破碎分選設(shè)備 10 套、處理廢舊新能源電池 2.1 萬(wàn)噸 的生產(chǎn)能力。

公司主業(yè)為砂石礦山破碎篩分設(shè)備,公司具備大型礦山、固廢回收設(shè)備生產(chǎn) 和研發(fā)能力,破碎、篩分技術(shù)水平和研發(fā)能力處于國(guó)內(nèi)前列。

公司具備鉛酸蓄電池回收再利用專業(yè)設(shè)備生產(chǎn)能力。下游客戶,覆蓋了天能、 超威等國(guó)內(nèi)鉛酸蓄電池一線生產(chǎn)廠商,鉛酸電池回收產(chǎn)線核心設(shè)備包括 CP 系 列錘式破碎機(jī)、LS 系列螺旋輸送機(jī)、SDF 水動(dòng)力分選系統(tǒng)等,與鋰電回收部 分設(shè)備相通。

天奇股份:產(chǎn)能迅速擴(kuò)張,開(kāi)展上下游合作

三元處理產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張。22 年公司已具備年處理 2 萬(wàn)噸廢舊三元鋰電池的產(chǎn)能, 擴(kuò)產(chǎn)后廢舊三元鋰電池處理產(chǎn)能有望達(dá) 5 萬(wàn)噸/年,鈷錳鎳年產(chǎn)能合計(jì)約 12,000 金 噸,碳酸鋰年產(chǎn)約 5,000 噸。

磷酸鐵鋰項(xiàng)目建設(shè)中。2022 年 4 月份,公司啟動(dòng) 15 萬(wàn)噸磷酸鐵鋰電池環(huán)保項(xiàng)目 (一期),一期 5 萬(wàn)噸廢舊磷酸鐵鋰電池處理產(chǎn)能預(yù)計(jì) 23 年二季度前投產(chǎn),將形成 年產(chǎn)磷酸鐵約 11000 噸及碳酸鋰約 2500 噸的產(chǎn)品規(guī)模。屆時(shí)公司擁有 5 萬(wàn)噸三元 電池和 5 萬(wàn)噸磷酸鐵鋰電池處理產(chǎn)能。

重點(diǎn)布局鋰電池循環(huán)業(yè)務(wù),盈利能力逐步提升。鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈景氣度高位提升,公 司近年來(lái)重點(diǎn)布局鋰電池循環(huán)業(yè)務(wù)。2021 年公司完成對(duì)江西金泰閣收購(gòu)并表,當(dāng) 年鋰電池循環(huán)事業(yè)部為公司毛利貢獻(xiàn) 3.2 億元,占比達(dá) 42.9%;毛利率 35.68%, 遠(yuǎn)高于其它板塊業(yè)務(wù)。

布局回收渠道建設(shè),積極與上下游合作。天奇股份與京東科技、一汽資產(chǎn)、廣州華 勝等公司進(jìn)行合作。廣州華勝在全國(guó)主要城市均有大量汽車服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)和倉(cāng)庫(kù),可用 于進(jìn)行退役電池回收和儲(chǔ)存;京東具備平臺(tái)優(yōu)勢(shì),天奇計(jì)劃與京東合作建立“互聯(lián) 網(wǎng)+回收”平臺(tái),并依托京東供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)為回收渠道賦能。

光華科技:磷酸鐵鋰電池回收領(lǐng)域具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)

鋰回收率較高。公司自主開(kāi)發(fā)了“電池精細(xì)拆解-極片分離-極粉分離”工藝,提升 了后道有價(jià)金屬的回收率。公司鋰的回收率高達(dá) 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(zhì)的電池級(jí)磷酸鐵。目前新擴(kuò) 1 萬(wàn)噸磷酸鐵鋰處理線在 2022 年 10 月份投產(chǎn)。

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(dòng)力電池再生利用核 心關(guān)鍵技術(shù),并實(shí)現(xiàn)精細(xì)拆解每年 4 萬(wàn)噸的產(chǎn)能,對(duì)應(yīng) 10 月份投產(chǎn)的 1 萬(wàn)噸磷酸 鐵鋰回收產(chǎn)能。2021 年 11 月份,公司與格力金投簽署《合作框架協(xié)議》,擬投資 規(guī)模 30 億元,在珠海規(guī)劃建設(shè)年處理 20 萬(wàn)噸退役動(dòng)力電池綜合利用基地,項(xiàng)目建 設(shè)周期為 18 個(gè)月,預(yù)計(jì) 2023-2024 年間投產(chǎn)。

退役電池板塊營(yíng)業(yè)收入逐步提升。2019-2021 年,公司退役電池板塊營(yíng)業(yè)收入分別為 296.95 萬(wàn)元 /6616.67 萬(wàn)元 /5837.45 萬(wàn)元,占公 司總營(yíng) 業(yè)收入比分別為 0.17%/3.28%/2.26%;2019-2021 年,公司退役電池板塊營(yíng)業(yè)收入復(fù)合增長(zhǎng)率為 343.4%。

格林美:回收產(chǎn)能出海,打造鋰電池循環(huán)再生價(jià)值鏈

公司回收量國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。2021 年,回收處理的廢舊電池(除鉛酸電池外)占中國(guó)報(bào) 廢總量的 10%以上,處理廢棄物總量達(dá) 500 萬(wàn)噸以上。

動(dòng)力電池回收產(chǎn)能出海,增量建立新增長(zhǎng)極。2021 年,公司位于韓國(guó)浦項(xiàng)的 2 萬(wàn)廢舊電池處理產(chǎn)線完成建設(shè)并投產(chǎn);公司動(dòng)力電池回收的產(chǎn)能設(shè)計(jì)總拆解處理力達(dá) 21.5 萬(wàn)噸/年,拆解拆解回收規(guī)劃產(chǎn)能總量接近 70 萬(wàn)噸/年,梯次利用產(chǎn)能規(guī)超 11GW;根據(jù)公司公告,2022 年,公司動(dòng)力電池回收量預(yù)計(jì)達(dá) 3 萬(wàn)噸,同比 增長(zhǎng) 257%。

電池綜合利用板塊 2022 年高速增長(zhǎng)。2021 年,公司動(dòng)力電池綜合利用板塊營(yíng)收為 1.51 億元,同比增長(zhǎng) 61.6%;2022H1,動(dòng)力電池綜合利用板塊營(yíng)收 2.57 億元,同 比增長(zhǎng) 368.64%。2022H1,動(dòng)力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(huán):配套寧德,建立電池全產(chǎn)業(yè)鏈循環(huán)體系

公司依托“定向循環(huán)”技術(shù),攜手寧德時(shí)代打造電池循環(huán)再生產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。公司提出定向循環(huán)技術(shù)是“舊產(chǎn)品-原材料-新產(chǎn)品”的過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了廢料到原料對(duì)接的綠 色閉環(huán)。2015 年,公司入寧德時(shí)代麾下,攜手打造“電池生產(chǎn)-使用-梯次利用-

收與資源再生”產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。整個(gè)閉環(huán)的前端是寧德時(shí)代的電池設(shè)計(jì)、整車使用、車 電分離,整車報(bào)廢后,進(jìn)入后端由邦普接手,對(duì)動(dòng)力電池健康狀態(tài)評(píng)判決定是進(jìn)行 梯次利用還是再生處理。

一體化新能源產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目落地,產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張。目前,公司具備處理廢舊電池總量 12 萬(wàn)噸/年的產(chǎn)能,前驅(qū)體材料生產(chǎn)產(chǎn)能達(dá) 4 萬(wàn)噸/年,鎳鈷錳金屬回收率達(dá)到 99.3%。伴隨著 320 億邦普一體化新能源產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目落地,公司產(chǎn)能有望增至年產(chǎn) 36 萬(wàn)噸磷酸鐵,22 萬(wàn)噸磷酸鐵鋰和 18 萬(wàn)噸三元前驅(qū)體及材料,公司回收處理規(guī)和資源循環(huán)產(chǎn)能位居亞洲前列。

贛鋒鋰業(yè):垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈,鋰電回收業(yè)務(wù)愈發(fā)成熟

子公司循環(huán)科技是國(guó)家工信部第二批白名單企業(yè)之一。2016 年公司成立全資子公 司循環(huán)科技,著手布局廢舊鋰電池的拆解回收。循環(huán)科技于 2020 年入選國(guó)家工信 部《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》第二批名單,具備退役鋰 離子電池及金屬?gòu)U料綜合回收處理能力 7 萬(wàn)噸/年,實(shí)現(xiàn)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(shù)獲得突破。廢舊磷酸鐵鋰電池回收是通過(guò)廢舊電池拆解 后預(yù)處理得到磷酸鐵鋰粉,再通過(guò)浸出、過(guò)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(shù),擁有“回收提鋰”產(chǎn)業(yè)化技術(shù),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(guó)排名第一,三元鋰 電池回收占有率國(guó)內(nèi)前三,2021 年,循環(huán)科技已建成國(guó)內(nèi)最大的退役鋰電池綠色 回收體系,競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)突出。

華友鈷業(yè):鋰電正極材料一體化龍頭,競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)凸顯

資源、新材料、新能源業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)展。公司在資源業(yè)務(wù)板塊,布局國(guó)外鎳礦、鋰礦 資源,保障公司新材料業(yè)務(wù)的原材料供應(yīng);新材料業(yè)務(wù)板塊,將上游鎳鈷資源轉(zhuǎn)化三元前驅(qū)體材料和鈷、鎳新材料;新能源業(yè)務(wù)板塊,主要聚焦鋰電正極材料。公 司三大業(yè)務(wù)板塊協(xié)同發(fā)展,形成了縱向一體化的產(chǎn)業(yè)鏈條。

公司積極布局鋰電池回收業(yè)務(wù)。電池循環(huán)回收業(yè)務(wù)是公司資源業(yè)務(wù)板塊的分支,司借力子公司華友循環(huán)科技、資源再生,以及孫公司華友浦項(xiàng),積極布局鋰電池回 收業(yè)務(wù),進(jìn)一步夯實(shí)了一體化產(chǎn)業(yè)鏈中資源競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。目前,公司與多家知名整車企業(yè)合作梯次利用開(kāi)發(fā)和承接退役電池再生處理,與多家知名電池企業(yè)合作以廢料 換材料的戰(zhàn)略合作模式,與多家國(guó)內(nèi)外整車企業(yè)達(dá)成退役電池回收再生合作,實(shí)現(xiàn) 廢舊電池處理產(chǎn)能達(dá) 6.5 萬(wàn)噸/年。


(責(zé)任編輯:子蕊)
文章標(biāo)簽: 電池回收 動(dòng)力電池
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