背景故事:
近年來(lái),汽車電動(dòng)化持續(xù)高速增長(zhǎng)的巨量電池需求,推動(dòng)了上游資源價(jià)格的暴漲,尤其是鎳、鈷、鋰等金屬,價(jià)格上漲甚至超過(guò)10倍。電池回收再生,對(duì)于從根本上緩解當(dāng)前和未來(lái)供應(yīng)鏈問(wèn)題,有著非常重要和積極的意義。中國(guó)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)跑到了全球前列,電池回收再生可以補(bǔ)上資源短缺的短板。今年以來(lái),動(dòng)力電池回收已完成10余起融資,熱度不斷攀升。
動(dòng)力電池回收賽道,璞躍中國(guó)移動(dòng)出行團(tuán)隊(duì)認(rèn)為:
1.技術(shù)和工藝的壁壘將貫穿行業(yè)發(fā)展始末。技術(shù)創(chuàng)新與回收工藝的突破對(duì)應(yīng)了更高的金屬回收率、更好的成本費(fèi)用控制、更全面的產(chǎn)品線(前驅(qū)體、正極材料、負(fù)極材料、電解液等)。高效的回收提純技術(shù)將會(huì)帶來(lái)超越行業(yè)平均的盈利能力,將促進(jìn)在上游市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)廢料的過(guò)程中獲取更多的份額。同樣在上游依托渠道獲取廢料的過(guò)程中,技術(shù)和工藝的優(yōu)勢(shì)也將成為獲取渠道的重要保障。
2.回收渠道需穩(wěn)健。隨著政策及回收網(wǎng)絡(luò)的不斷完善,現(xiàn)有第三方回收企業(yè)通過(guò)與電池廠、車廠加深合作,保障自身回收廢料來(lái)源,依靠產(chǎn)能、客戶、技術(shù)等優(yōu)勢(shì)確立領(lǐng)先地位。
3.落實(shí)電池全生命周期溯源管理,引導(dǎo)報(bào)廢電池流入有資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行回收再利用,并確保有價(jià)值的金屬重新回到生產(chǎn)體系,才能讓電池回收的商業(yè)模式跑通。建立動(dòng)力電池全生命周期碳足跡管理平臺(tái)或提供動(dòng)力電池回收全流程(技術(shù)咨詢、裝備設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)管理等)解決方案的初創(chuàng)公司或有一定市場(chǎng)前景。
4.拓展產(chǎn)能助力實(shí)現(xiàn)規(guī)模優(yōu)勢(shì)。鎳鈷鋰等稀有金屬資源的回收再利用,不僅僅是緩解原材料供應(yīng)緊張,保證動(dòng)力電池正常生產(chǎn)供應(yīng),同時(shí)還是促進(jìn)動(dòng)力電池行業(yè)綠色碳中和發(fā)展,有前瞻戰(zhàn)略性。
本篇行研將分為5個(gè)部分闡述:
一、市場(chǎng)概述及驅(qū)動(dòng)力
二、產(chǎn)業(yè)鏈分析及市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算
三、技術(shù)對(duì)比與商業(yè)模式分析
四、賽道玩家分析與核心亮點(diǎn)
五、電池回收產(chǎn)業(yè)投資趨勢(shì)剖析
一、市場(chǎng)概述及驅(qū)動(dòng)力
1.鋰資源產(chǎn)業(yè)鏈:下游應(yīng)用廣泛,動(dòng)力電池貢獻(xiàn)最大增量
鋰資源產(chǎn)業(yè)鏈分為鋰原礦、鋰鹽及終端產(chǎn)品應(yīng)用。其中下游應(yīng)用廣泛,動(dòng)力電池貢獻(xiàn)最大增量。從下游鋰電池的產(chǎn)品應(yīng)用結(jié)構(gòu)來(lái)看,動(dòng)力鋰電池為主要應(yīng)用領(lǐng)域,2021年出貨量占比達(dá)46.5%。在錳酸鋰和鈷酸鋰電池配裝量幾乎可忽略不計(jì)的情況下,動(dòng)力電池市場(chǎng)主要由三元電池和磷酸鐵鋰電池“兩分天下”。
2.動(dòng)力鋰電池回收市場(chǎng)發(fā)展驅(qū)動(dòng)力:
1)環(huán)保訴求,有效節(jié)能減排,符合“雙碳”目標(biāo)。
從全生命周期來(lái)看,新能源車每公里的二氧化碳排放量約為 130g/km,但若能對(duì)廢舊的動(dòng)力電池進(jìn)行再生應(yīng)用,其所對(duì)應(yīng)的新能源車每公里碳排放量將下降 7g,占到5%,聯(lián)合梯次利用、回收再生都能降低新能源汽車全生命周期的碳排放量。對(duì)于廢舊動(dòng)力電池如果不做妥善的回收處理將可能引發(fā)較為嚴(yán)重的環(huán)境污染和安全隱患問(wèn)題。
2)政策支持電池回收,聚焦于“責(zé)任主體”以及回收渠道建設(shè)。
2021 年“加快建設(shè)動(dòng)力電池回收利用體系”首次寫入政府工作報(bào)告,報(bào)告中提到需落實(shí)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度,明確了汽車動(dòng)力電池回收的責(zé)任主體包括汽車制造商和動(dòng)力電池制造商以及第三方回收企業(yè)。動(dòng)力電池回收體系的評(píng)價(jià)機(jī)制及法律法規(guī)的完善,標(biāo)志著我國(guó)動(dòng)力電池回收體系框架正在日趨成熟。
3)戰(zhàn)略價(jià)值,現(xiàn)階段鋰資源供給靠鋰輝石,進(jìn)口依賴度極高。
現(xiàn)階段,鋰礦的供給還是依靠澳大利亞,占全球總產(chǎn)量的55%。鹽湖提鋰技術(shù)取得一些突破,但生產(chǎn)周期長(zhǎng),且受政策影響,產(chǎn)能釋放面臨挑戰(zhàn),或?qū)⒊蔀槲磥?lái)供給增長(zhǎng)點(diǎn)。目前我國(guó)鋰電池原材料的對(duì)外依存度很高,未來(lái)電池的回收利用將逐漸成為動(dòng)力電池原材料供給的重要來(lái)源之一,將在一定程度上緩解上游原材料供應(yīng)緊缺的壓力。
4)經(jīng)濟(jì)價(jià)值,廢舊動(dòng)力電池的資源性強(qiáng),電池材料供不應(yīng)求,再生利用價(jià)值高。
電池材料供不應(yīng)求,市價(jià)持續(xù)攀升。受下游需求旺盛與電池金屬產(chǎn)能受限的雙向促進(jìn),電池材料價(jià)格在過(guò)去兩年中連續(xù)上漲。由于動(dòng)力電池需求旺盛,上游原材料的價(jià)格不斷攀升,與2021年年初價(jià)格相比:電池級(jí)碳酸鋰由7.2萬(wàn)元/噸漲到 51萬(wàn)元/噸,漲幅708%;鎳由13萬(wàn)元/噸漲到19萬(wàn)元/噸,漲幅46%;鈷由32萬(wàn)元/噸漲到35萬(wàn)元/噸,漲幅9%。在目前鈷鎳鋰價(jià)格持續(xù)上行的背景下,鋰電池資源金屬回收將維持較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
二、產(chǎn)業(yè)鏈分析及市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算
1.鋰資源產(chǎn)業(yè)鏈:下游應(yīng)用廣泛,動(dòng)力電池貢獻(xiàn)最大增量
判斷核心競(jìng)爭(zhēng)力,需關(guān)注技術(shù)優(yōu)勢(shì)、渠道優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。
1)技術(shù)和產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)將貫穿行業(yè)發(fā)展始末。技術(shù)優(yōu)勢(shì)對(duì)應(yīng)了更高的金屬回收率、更好的成本費(fèi)用控制、更全面的產(chǎn)品線。
2)把握渠道優(yōu)勢(shì)獲得穩(wěn)定廢料來(lái)源。隨著行業(yè)演進(jìn),退役動(dòng)力電池成為市場(chǎng)主力,擁有退役動(dòng)力電池回收渠道的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力逐步突出,有望在市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)的大背景下勝出。
2. 動(dòng)力鋰電池回收原料及成本拆分:三元鋰和磷酸鐵鋰電池中正極材料的資源價(jià)值最高,為主要回收對(duì)象
電池中的正極材料由鋰、鎳、鈷、錳等高價(jià)值金屬化合物構(gòu)成,資源價(jià)值最高,能到50%左右,為再生利用的主要對(duì)象。三元材料可同時(shí)回收有價(jià)金屬鎳、鈷、錳、鋰等,而磷酸鐵鋰的主要回收價(jià)值在于鋰。因此三元電池的回收價(jià)值高于磷酸鐵鋰電池。
3.動(dòng)力鋰電池回收再利用市場(chǎng)規(guī)模:預(yù)計(jì)2030年動(dòng)力電池總退役量將有望達(dá)到380.3GW,市場(chǎng)規(guī)模超千億元
當(dāng)前動(dòng)力電池主要為三元鋰和磷酸鐵鋰兩種。保守估計(jì),預(yù)計(jì) 2030 年我國(guó)動(dòng)力電池再生利用行業(yè)將回收鋰、鎳、鈷、錳金屬共計(jì) 18.59 萬(wàn)噸。按照2022年前9個(gè)月平均市價(jià),預(yù)計(jì)以2%的漲幅測(cè)算,2030 年動(dòng)力電池回收的市場(chǎng)總規(guī)模將有望達(dá)到 1048.9 億元,市場(chǎng)空間巨大。
三、技術(shù)對(duì)比與商業(yè)模式分析
1.動(dòng)力鋰電池回收模式與工藝:前期預(yù)處理拆解回收,多采用物理方法,環(huán)保性強(qiáng)但回收效率低
回收的過(guò)程整體分為前期預(yù)處理和分離提取。預(yù)處理多采用自動(dòng)化或者半自動(dòng)化的形式和設(shè)備進(jìn)行拆解,把電池包分類、放電后進(jìn)行拆除留下電芯;然后再將活性物質(zhì)與集流體的分離。而拆解得到的電池芯包經(jīng)過(guò)精細(xì)粉碎和分類等一系列手段,得到正極粉和負(fù)極粉等有價(jià)值的產(chǎn)物。該方法為物理方法回收技術(shù),雖然處理效率較低,但由于不用消耗額外的化學(xué)品,因此工藝非常環(huán)保。
2.動(dòng)力鋰電池回收模式與工藝:正極材料分離提取含火法、濕法、生物法三種技術(shù)路線,聯(lián)合回收工藝或?yàn)樽顑?yōu)解
火法工藝操作簡(jiǎn)單,原料適用范圍廣,適合規(guī)?;a(chǎn)。但缺點(diǎn)是能耗高,環(huán)境污染嚴(yán)重,易排放有毒氣體,要求配備相配套的處理設(shè)備和廢棄收集治理設(shè)備,鋰和鋁回收率低,產(chǎn)品品質(zhì)差。
濕法回收技術(shù)工藝有價(jià)金屬回收率較高,產(chǎn)品純度高、能耗低且工藝成熟。缺點(diǎn)在于技術(shù)工藝較為復(fù)雜,工藝流程長(zhǎng),化學(xué)試劑的消耗量大,成本較高,環(huán)保要求高。
生物法具備回收成本低、能耗小,微生物可重復(fù)利用、有價(jià)金屬回收率高、所需設(shè)施少等特點(diǎn)。但工藝研究尚處于起步階段,微生物菌類培育困難,浸出環(huán)境要求高。伴隨工藝成熟度的提高,生物法材料提取工藝或有望獲得規(guī)?;瘧?yīng)用。
各個(gè)技術(shù)均有優(yōu)劣勢(shì),聯(lián)合幾種回收工藝或?yàn)槟壳白詈玫慕鉀Q方案。
3.動(dòng)力鋰電池中負(fù)極材料&電解液回收技術(shù)均尚不成熟,且無(wú)成本優(yōu)勢(shì),還需研發(fā)規(guī)?;瘧?yīng)用技術(shù)
負(fù)極材料種類比較多,應(yīng)用較多的是碳、石墨類材料?;厥辗椒ㄉ细龢O區(qū)別不大,但現(xiàn)階段回收再利用的負(fù)極材料主要用來(lái)制備石墨烯或新的電池材料,且目前大多停留于研究階段,難以在工業(yè)上大規(guī)模應(yīng)用。電解液一般都是液態(tài)的有機(jī)溶劑,成分復(fù)雜?;鸱ㄟ€需要在真空或者惰性氣體保護(hù)下高溫分解,無(wú)法回收;采用物理法可以回收但流程冗長(zhǎng),沒(méi)有什么經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
4.動(dòng)力鋰電池回收商業(yè)模式分析:行業(yè)聯(lián)盟回收模式或?qū)⒊蔀槲磥?lái)動(dòng)力電池回收行業(yè)的主要商業(yè)模式
從三種商業(yè)模式的對(duì)比情況來(lái)看,行業(yè)聯(lián)盟模式在動(dòng)力電池回收方面將擁有顯著的優(yōu)勢(shì),同時(shí)在經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)方面也可通過(guò)合作承擔(dān)的方式來(lái)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分散。盡管在此模式的發(fā)展初期可能存在一定的障礙,但隨著相關(guān)信息基礎(chǔ)建設(shè)的逐步完善,未來(lái)這一商業(yè)模式或?qū)⒊蔀樽顬楦咝У哪J街弧?/p>
5.海外回收技術(shù)與商業(yè)模式對(duì)比
1)技術(shù)對(duì)比
海外的回收技術(shù)路線以火法為主。近年來(lái)越來(lái)越多海外公司發(fā)展火法+濕法的聯(lián)合處理工藝進(jìn)行動(dòng)力電池的回收。國(guó)外的電動(dòng)車電池是以三元鋰電池為主,其回收價(jià)值遠(yuǎn)高于磷酸鐵鋰,而且磷酸鐵鋰電池一般都是報(bào)廢后先進(jìn)行梯次利用,再拆解回收,其拆解過(guò)程要經(jīng)過(guò)環(huán)保處理后再填埋,回收費(fèi)用高且環(huán)保性差。
2)商業(yè)模式對(duì)比
國(guó)外普遍以電池生產(chǎn)企業(yè)承擔(dān)主要回收責(zé)任,并且需要付費(fèi)處理電池。
美國(guó)方面,政府規(guī)定了電池生產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)主要電池回收責(zé)任,并推動(dòng)建立電池回收利用網(wǎng)絡(luò)。此外,美國(guó)國(guó)際電池協(xié)會(huì)還制定了押金制度,促使消費(fèi)者主動(dòng)上交廢舊電池產(chǎn)品。
德國(guó)方面,電池生產(chǎn)和進(jìn)口商必須在政府登記,經(jīng)銷商要組織收回機(jī)制,同時(shí)用戶有義務(wù)將廢舊電池交給指定的回收機(jī)構(gòu)。這種生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度的落實(shí)和建立完善了電池回收體系。
日本方面,主要由電池企業(yè)通過(guò)“逆向物流”構(gòu)建回收渠道。由于日本國(guó)民對(duì)垃圾分類與循環(huán)利用有較強(qiáng)的認(rèn)同感,可以利用零售商、汽車經(jīng)銷商、電池租賃企業(yè)加油站的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)向消費(fèi)者免費(fèi)回收廢舊電池進(jìn)行處理。
四、賽道玩家分析與核心亮點(diǎn)
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上,動(dòng)力電池回收行業(yè)正逐漸向商業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展。參與動(dòng)力電池回收的企業(yè)類型逐漸多元化,布局動(dòng)力電池回收市場(chǎng)的企業(yè)包括了電池生產(chǎn)鏈上的大部分企業(yè)類型,如電池用戶、電池生產(chǎn)企業(yè)、材料企業(yè)、儲(chǔ)能企業(yè)、設(shè)備制造商、車企等。國(guó)內(nèi)主流電池回收廠商中,衢州華友、豪鵬、邦普循環(huán)、芳源等均使用濕法工藝進(jìn)行電池回收;格林美、 光華科技、贛鋒循環(huán)、浙富控股等則使用濕法-火法交替冶煉的工藝技術(shù)。
早期項(xiàng)目一般從2016年新能源汽車起量后開(kāi)始進(jìn)行業(yè)務(wù)布局,優(yōu)勢(shì)還是在于回收效率和工藝的提升,在渠道上的優(yōu)勢(shì)不明顯。璞躍中國(guó)移動(dòng)出行團(tuán)隊(duì)注意到,近兩年受電池上游原材料價(jià)格攀升和政策的影響,回收需求及業(yè)務(wù)量增加,早期項(xiàng)目受到資本市場(chǎng)青睞,融資金額不斷攀升。目前大多還是在建設(shè)期或試生產(chǎn)階段。
經(jīng)過(guò)璞躍中國(guó)移動(dòng)出行團(tuán)隊(duì)調(diào)研發(fā)現(xiàn):
國(guó)際市場(chǎng)上,海外電池回收企業(yè)布局較早且以歐美的公司居多,由于歐美本身對(duì)環(huán)保要求較高,因此在動(dòng)力電池回收賽道有一定的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)落地的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。從技術(shù)路徑上來(lái)看,海外公司主要的回收工藝以聯(lián)合回收為主;回收產(chǎn)品包含動(dòng)力鋰電池的正極及負(fù)極材料,與所含的各貴金屬單質(zhì)。各家技術(shù)大同小異,關(guān)鍵的差異點(diǎn)為回收效率與純度的不同。融資歷程上不難看出,鋰電池回收屬于重資產(chǎn)投入賽道,為提高產(chǎn)能,需資本助力完善回收再利用完整生產(chǎn)線的建設(shè);除此之外,回收工藝技術(shù)研發(fā)落地周期長(zhǎng),其單筆融資擁有資本優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)渠道優(yōu)勢(shì)的冶煉加工企業(yè)更容易勝出,強(qiáng)者恒強(qiáng)。近年受到資本關(guān)注的海外項(xiàng)目均是在回收工藝上有技術(shù)革新,其回收效率和環(huán)保性有大幅提高。
因此,璞躍中國(guó)移動(dòng)出行團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,國(guó)內(nèi)和國(guó)外市場(chǎng)基本發(fā)展路徑是一致的,初創(chuàng)公司更容易在技術(shù)和回收效率的突破上獲得先機(jī),進(jìn)行布局。
五、電池回收產(chǎn)業(yè)投資趨勢(shì)剖析
1. 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀/問(wèn)題:
1)回收難:無(wú)資質(zhì)企業(yè)攪亂回收市場(chǎng),退役鋰電池有效回收率低。與此同時(shí),動(dòng)力電池現(xiàn)階段回收渠道主要來(lái)源于研發(fā)試驗(yàn)和生產(chǎn)制造產(chǎn)生的廢動(dòng)力電池,真正從新能源汽車上回收的退役電池還很少。
2)拆解難:電池包,電池結(jié)構(gòu)越來(lái)越牢固,高效且精益化地回收拆解電池包成為難點(diǎn)?;厥债a(chǎn)線做到智能化拆解的難度和成本也比較高。
3)回收工藝不完善且利潤(rùn)空間低:當(dāng)前退役鋰電池回收業(yè)務(wù)整體成本高,根據(jù)電池種類不同利潤(rùn)相差較大,多數(shù)正規(guī)回收主體對(duì)退役電池的回收動(dòng)力不足。
2. 未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展:
璞躍中國(guó)移動(dòng)出行團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,未來(lái)提升盈利需要政府、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和初創(chuàng)公司的共同發(fā)力。政府端實(shí)行政策補(bǔ)貼,明確各責(zé)任主體,回收渠道強(qiáng)監(jiān)管,完善回收體系機(jī)制。產(chǎn)業(yè)鏈里聯(lián)盟規(guī)則統(tǒng)一,產(chǎn)業(yè)信息共享,促進(jìn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),規(guī)模經(jīng)濟(jì)降本。初創(chuàng)公司依然是技術(shù)創(chuàng)新突破,完善回收渠道,提高回收效率,減少回收流程。
審核編輯 黃昊宇
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