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動力電池回收投資機會全解

作者:钛媒體APP
動力電池回收投資機會全解

圖檔來源@視覺中國

文 | 洛克資本,作者 | 鄧鑫濤

第一部分:原材料緊張,小作坊橫行,資源再生勢在必行

摘要:

2023年開始動力電池将逐漸有大批量的廢舊锂電池面臨報廢,在報廢回收的産能上是十分充裕。行業面臨的問題是正規廠商沒有辦法通過正規管道擷取到廢舊電池,市場上出現劣币驅逐良币的狀态。借鑒海外的經驗,立法、強監管和押金制度是電池回收的關鍵因素,但大陸新能源行業發展全球領先,正在摸索一條中國化的動力锂電池回收道路。本文通過走訪調研和深度解析還原目前行業現狀、揭秘回收難點,提出未來可能的發展方向。

本章核心觀點預告:

1、動力電池锂礦資源卡脖子,合規企業收不到電池,小作坊橫行,惡意推高價格破壞市場。

2、報廢車場牌照和電池回收白名單嚴重超标,産能嚴重過剩同時産能使用率極低,統籌資源勢在必行。

3、海外有豐富的鉛蓄電池回收經驗,國内锂電池回收可以參考相關發展路徑。

4、锂電池生命閉環是打造高品質城市礦山的關鍵因素,另外技術突破也可為锂電池的應用提供更多方向。

一、動力锂電池報廢潮将至的大背景

中國汽車工業協會最新統計顯示,2022年大陸新能源汽車持續爆發式增長,産銷分别完成705.8萬輛和688.7萬輛,同比分别增長96.9%和93.4%,連續8年保持全球第一。2015年,特斯拉以新能源車的身份首次進入中國後引領了中國新能源汽車的快速增長。由于早期電池壽命一般在5-8年,根據行業規定,動力電池容量衰減至額定容量的80%以下,就要面臨退役、被強制回收。第一批新能源汽車動力電池回收時間大概在2023年,在2025-2026年将迎來第一次回收浪潮。

二、锂電池的定義與分類

(一)以正極材料分類

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(二)以應用場景分類

消費锂電池主要用于3C數位産品,由于該類型锂電池對體積要求較高,是以能量密度較大,钴酸锂和三元材料作為正極較多。

動力電池和儲能電池對于能量密度等方面也有不同的需求,目前來說動力電池和儲能電池方面磷酸鐵锂和三元锂電池均有應用。

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(三)以産品外形分類

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三、锂電池的構成-碳酸锂是核心材料

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锂電池主要構成是正極材料、負極材料、電解液和其他。将所有的材料做成卷圈的形式纏繞在一起,再加上其他配件進行封裝。從锂電池的成本構成來看,正極材料占比接近一半,其中碳酸锂的占比又占正極材料的一半,是以碳酸锂是锂電池的主要成本。另外随着三元正極的高鎳化發展,硫酸鎳的用料需要也逐漸增加。

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2021年锂電池成本構成分布(機關:%) 資訊來源:洛克資本、浙商國際

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2021年磷酸鐵锂正極材料成本構成 資訊來源:洛克資本、浙商國際

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2021年三元正極材料成本構成(NCM811材料)資訊來源:洛克資本、浙商國際

四、原材料資源分布-礦産資源卡脖子

(一)锂礦資源(對外依賴7成)

1、全球锂礦資源分布不均

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截止2020年底全球锂礦儲量分布 資訊來源:中國地質調查局、洛克資本

全球锂礦資源分布不均,中國是锂礦需求大國但锂礦儲存量僅占全球6%,其中鹽湖鹵水占比超7成。

從開采的角度,大陸以硬岩礦為主、鹽湖鹵水開發難度大。硬岩礦的硫酸提锂技術成熟,占比高達75%,但大陸的鹽湖資源主要分布在青藏地區同時鎂锂比過高,使得大陸的鹵水礦提锂難度頗大。是以大陸無法效法海外的鹵水礦提锂技術,正在因地制宜開發出适合中國鹵水礦的新型提锂技術。

2、锂礦資源供需關系-2023年供需平衡

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根據國信證券的測算,從中國供需結構來看,大陸目前锂礦資源嚴重卡脖子,對锂礦依賴度高達7成以上。整體業态是海外采購精礦,國内加工生産锂電池的模式。

從全球供需測算來看,锂礦資源短期内會出現供給端缺口,在2023年後開采量會填補需求,使得锂價穩定。

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資訊來源:國信證券研究所測算結果

從成本角度來看,锂輝石和锂雲母的綜合成本高是推高锂礦價格的主要因素,長期來看,通過開發國内的锂鹽湖資源能降低國内綜合生産成本。

(二)鎳钴礦資源(對外依賴分别為7成及9成)

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中國鎳钴礦同樣是出現卡脖子的狀态。相比锂礦資源,大陸鎳钴礦資源嚴重不足,對鎳钴礦進口依賴嚴重。

根據美國地質局的調查資料,2020年中國鎳儲量為267萬噸,但同年原生鎳産量為74.4萬噸,占比全球超3成,消費量134.5萬噸,但消費量接近6成,供給端存在較大的缺口。

大陸的钴儲量僅有7萬噸,幾乎全部依賴進口。精煉钴産量10萬噸占世界超7成,消費量8萬噸接近6成,是世界第一大精煉钴産量國和消費國。

随着三元裡電池發展逐漸的高鎳化實作更高電芯能量密度,進而獲得更長的續航裡程,對于鎳礦的資源需求更高,對于精煉钴的需求相對會減弱。

五、锂電池回收政策趨嚴趨細

第一階段:2012-2016年是早期發展指導階段,明确發展動力電池回收的方向,并有意讓社會各界為行業提供更多新鮮血液。

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第二階段:2017-2020年是規範生産責任延伸制度的階段,通過落實生産者責任來推動動力電池企業加快回收利用的步伐。

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第三階段:2021後,政策端重點關注下遊的應用場景,為下遊锂電池回收再利用提供更多詳細指導意見。

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政策端從引導逐漸轉型到細節規範性意見,政府對于锂電回收的産業鍊了解更加深刻,同時在努力撮合上下遊企業間的合作努力形成閉環。

前階段的政策任務主要關注在産業鍊上的合作,忽略了重要參與者回收效率低的問題。在锂電回收行業,政策導向應對“小作坊”的整治處下手,目前小作坊對正規管道的沖擊較大,也是無法形成産業閉環的重要原因。沒有落到實處的管理辦法,讓小作坊不斷地滋生會造成市場紊亂和嚴重的生态環境問題。

另外從環保和碳交易的角度,政策不僅要做到生産者延伸,更需要明确每一個參與者對環保應盡的責任和義務。對參與環保的企業提供一定的碳配額,形成正向的綠色循環經濟。

六、回收環保壓力激增

(一)退役電池數量激增,環保管理能力壓力大

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2022-2026年不同類型動力電池退役量預測(GWh) 資訊來源:洛克資本、新能源電池回收協會

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2022-2026年前十省份累計退役量超75GWh 資訊來源:洛克資本、新能源電池回收協會

從曆史發展的趨勢來看,2015年第一批新能源汽車上線,開啟了新能源車井噴式增長7年。根據電池5-8年的壽命推斷,2023年第一批新能源電池即将退役,2025年将迎來第一批退役高峰。

現階段退役電池以早期的磷酸鐵锂電池為主,三元锂電池退役量逐年增長并在2026年接近50%。從分地區的情況來看,廣東的退役電池将超23Gwh比江浙滬地區的總量還大。

(二)污染源頭多

锂電池污染有七大源頭:外殼材料-白色垃圾污染,隔膜-白色垃圾污染,粘接劑-白色垃圾污染,加工過程-比如溶劑的使用有揮發性空氣污染,負極材料-很少污染,正極材料-可能重金屬污染,電解液-加工過程的揮發性污染和報廢回收過程中可能存在的大氣、水質、土壤污染。

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資訊來源:洛克資本、維特新能源汽車

(三)污染危害大、途徑多

在拆解和回收電池過程中,細小的顆粒可能會從锂電池中釋放到空氣中,由于降解或火災/爆炸而從填埋場或垃圾場釋放出來,并被視為總粉塵排放量的一部分。

一旦廢棄電池被處理,锂離子将會滲透到周圍的土壤中,滲透到更深的土層,污染地下水,并可能流入地表水。對廢棄電池進行填埋和非法處理相關的最嚴重危害之一是滲濾液的産生,它是由各種生物和化學降解過程和雨水滲過廢物而形成的。

七、锂電池回收參與者

從産業鍊角度來看,回收行業離不開兩個重要參與者,一是廢舊電池的回收管道方,另一個是從事電池再生回收和梯次利用的再循環利用企業。

(一)锂電池回收管道優勢比拼

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廢舊電池進行中心并不是一個明确的角色,而是連結回收管道和利用管道的視窗,這個中心可以是屬于任何産業鍊中的角色。

從終端直接回收的參與者角度來看,車輛報廢時電池由廢車場拆解送至進行中心。車輛在保期内,不符合健康續航(SOH80%或70%)的将由4S店更換,過保後,可以選擇在合規的汽修店或4S店進行更換廢舊電池。用使用電池租賃服務的消費者在租賃公司進行更換。

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1、正規報廢車回收廠作為電池回收視窗

(1)業務模式

被動業務:使用者通過向車管所提出車輛報廢申請,經車管所推薦至指定廢舊車處理場進行報廢處理,廢舊車場拆解锂電池再進行銷售。

報廢車回收拆解流程圖

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資訊來源:洛克資本

主動業務:自主尋找開發客戶,不限于私家車主、營運車平台或公司、大型客貨車公司等。

(2)行業發展現狀

截止2021年底,全國機動車保有量達3.95億輛,其中汽車3.02億輛。以汽車為例,按照4%的比例測算理論拆解量為1208萬輛。據公安部統計,2021 年大陸報廢汽車回收拆解量僅 250 萬輛,合法管道拆車率僅20.7%,有近8成的報廢汽車通過流入了非法管道。

(3)管道優勢

廣東省車主在依法完成報廢後,按《廣東省2021年汽車以舊換新專項行動推廣車型名單和經銷商網點名錄的公告》規定,向指定的經銷商購買指定的新車車型,即可申請以舊換新專項補貼,購買新能源汽車的補貼是10000元/台,購買燃油車的補貼是5000元/台。本次廣東省以舊換新專項補貼政策的申請截止日期已延期至2022年11月30日。

截至2022年12月,全國報廢機動車回收市場小型車市場回收價格指數在1827元/噸,環比增長82元/噸,同比增長562元/噸;中型車市場回收價格指數在1869元/噸,環比增長40元/噸,同比增長327元/噸;大型車市場回收價格指數在2110元/噸,環比增長26元/噸,同比增長223元/噸。

(4)劣勢

在沒有工信部或商務部牽頭進行以舊換新的情況下,車輛的回收價格較低,尤其是大城市。由于大城市土地成本高昂、同時環保的成本也偏高,使得回收價格并不具備競争力。在合規途徑下,小城市回收價格高于大城市,非法途徑價格遠超合法途徑。

2、汽車生産廠商或汽車經銷商搭建回收網點

(1)業務模式

通過汽車廠商和經銷商的鋪設回收網點,對自産或自銷的汽車進行廢舊電池的收集以及新電池的更換,再将收集的廢舊電池集中發送至回收利用企業。

資訊來源:洛克資本

網點建設者分三類,一類是汽車企業的官方回收管道,一般為品牌 4S 店和部分經銷平台的合作網點,品牌包括吉利、比亞迪、北汽等。第二類為汽車企業下屬或者專業的拆車公司。第三類是具備《再生資源經營許可證》、《危險品道路運輸許可證》等各種資質的新能源企業。

(2)行業發展現狀

2022年工信部釋出《新能源汽車動力蓄電池回收服務網點建設和營運指南》。其中提出了新能源汽車廢舊動力蓄電池以及報廢的梯次利用電池回收服務網點建設、作業、安全環保要求、以及明确網點建設主體。截至 2022年8月底,190餘家汽車生産、動力電池綜合利用等企業在全國31個省、自治區、直轄市的 326個地市級行政區設立了10235個回收服務網點。

(3)優勢

動力汽車電池資訊清晰明确。汽車制造和經銷掌握明确的車輛資訊包括電池使用情況、電池類型以及需要執行的回收标準。回收網絡鋪設面積大,可以通過目前的存量銷售管道進行改造拓建,實作當地銷售當地回收。

(4)劣勢

目前回收網點的布局數量增長迅速但實際營運情況不理想。該情況與新能源汽車锂電池報廢數量高峰尚未到達和網點營運管理能力薄弱密閉可分。

回收網點投入大,收效低。根據《指南》要求,建設一個回收服務網點需要滿足廠房、裝置、安全、環保等一系列條件,日常也應有專人管理和維護,這些都須持續投入資金,如果沒有一定的退役電池回收量做支撐,必然陷入虧損境地。

回收網點數量多,品質不高。根據有關媒體的調查,大部分由車企搭建的4S店回收服務網點都難以滿足《指南》的要求,例如沒有在營業場所設定提示性資訊,更沒有作業流程規範示意圖,消防安全也很難達标。

3、汽車後市場企業的舊電池更換視窗

(1)回收管道

參與主體以汽修店為主,通過汽修店的引流,讓有更換電池需求的消費者在汽修店内完成動力電池的更換,最後統一再銷售廢舊锂電池。

(2)行業發展現狀

目前具有《危險廢物經營許可證》才能從事相關經營活動,但同時獲得危廢牌照的公司極少。絕大部分汽修廠都是不合規的小作坊,大型的連鎖汽修店會與有資質的企業合作進行危廢收集。

目前國家各個地區對于非法危廢收集的打擊力度持續加強,長期來看小作坊廢電池回收業務有望出清,大型連鎖型的汽修廠成為重要電池回收視窗。

(3)優勢

大型連鎖汽修店有較多的網點和管道優勢,同時有上遊零部件包括锂電池的購置管道,能為消費者提供一站式的服務。汽修廠具備一定的拆裝技能,能合理地将廢舊锂電池拆卸以及儲存。汽車後市場有長期穩定的客戶群體,消費者信任度高,能為這些消費者提供電池增值服務。

(4)劣勢

汽修廠目前價格不透明,品質參差不齊,水比較深。在面對單價較高的锂電産品時,消費者無法對具體産品進行判斷。

大小汽修廠魚龍混雜,行業目前缺乏規範性的政策,具備大型連鎖的汽修資質的廠商目前比較少,仍是以小作坊為主體。

4、電池租賃企業、電池廠商為主體的資源視窗

(1)業務模式

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資訊來源:洛克資本

通過與整車廠合作,将整車以及電池分開銷售。消費者通過融資租賃的方式從電池銀行中租賃動力電池的使用權。在這個模式下,電池資産管理公司能對現役電池以及退役電池有極強的掌控力。即使在售後回租的模式下,換電營運商也是锂電池回收的一個重要視窗。

(2)行業發展現狀

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新能源産業鍊中的參與者紛紛建立合作模式入局電池資産管理業務,2020年8月推出的BAAS業務是電池回收業務的重要裡程碑。

(3)優勢

電池銀行的電池能實作精準管理。在租賃模式下,新能源汽車的電池仍然是電池銀行的資産,電池銀行能精準定位且掌握每一塊電池目前的使用情況。電池銀行通過與整車廠合作後,有衆多良好的銷售管道,廢舊電池可以從同一管道進入。

(4)劣勢

電池租賃的業務目前能對現役電池實作精準管理,但售後回租的模式下,無法清楚掌握電池去向。在租賃期滿足後,電池回售給消費者,消費者最後電池的處理方式無法追蹤,并不能保證退役電池的流向電池銀行。

目前以售後回租的方式對電池回收上改善不明顯,本質上是貸款的一種新模式。如果能隻租不售,降低每月的還款金額便可精準管理所有電池銀行退役後的去向。

換電模式下需要超額儲備電池,同時存在電池安全問題。大量儲備電池在财務報表上會展現出大量的固定資産或存貨,在這個過程中倘若碳酸锂價格下跌會造成大量的資産減值損失,讓企業的利潤嚴重承壓或波動劇烈。另外,由于電池不收取押金,電池遺失的責任較難歸屬,電池的安全性也存在一定風險。

(二)生産者責任延伸制度下,再利用主體如何閉環

1、電池生産商為責任主體

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資訊來源:洛克資本

以電池生産商為責任主體的回收模式下,通過下遊的整車廠的經銷店向消費者以舊換新,獲得廢舊電池。再通過自建的廢舊電池進行中心進行回收再生和原料再銷售,形成廢舊電池的産業閉環。在該模式下,電池生産商對下遊整車廠有絕對的控制力,能通過4S店回收廢舊電池,同時能回收本公司針對多個品牌的電池。但回收管道單一,僅能控制4S店回收點的管道,缺乏其他回收管道。

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資訊來源:廣發證券研究所、洛克資本

2、以新能源車企及其經銷商作為主要責任主體

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資訊來源:洛克資本

以新能源車為主體的回收模式下的電池生命管道,整車廠通過向電池廠采購電池生産車輛,再通過4S店的管道向消費者銷售。另外整車廠與電池租賃公司也可以進行深度綁定,統一回收廢舊電池至合作或自建的廢舊電池進行中心。從商業模式來看,管道僅能掌握本品牌消費者主動以舊換新的舊電池或有合作關系的電池租賃公司報廢的電池。是以在電池流向上隻能形成小閉環,無法形成大閉環。

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資訊來源:廣發證券研究所、洛克資本

3、專業第三方回收再利用企業-白名單

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資訊來源:洛克資本

以第三方專業回收公司為主體,通過自建網點收集報廢電池或與4S店進行約定捆綁統一回收,再通過自身的技術優勢對廢舊電池進行高效的梯次利用或回收再生。但在該模式下,僅對自身的回收網點有控制力,無法控制4S店的回收管道,同時議價能力較弱。

參與的第三方專業回收公司分類兩類,一類是锂電材料企業比如天奇股份和格林美,通過衍生産業鍊獲得更低成本的資源。另一類是專業的環保企業,有精細的拆解工藝和利用管道,類似超越科技和旺能環境。

從産業鍊閉環來看,無法形成閉環,對管道的控制力較弱,雖然技術利用領先,但會受制于管道而發展緩慢。

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資訊來源:廣發證券研究所、洛克資本

4、産業聯盟

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資訊來源:洛克資本

以産業聯盟為責任主體将融合上述各類模式的優點,但對管理能力和各方統籌能力要求較高。産業聯盟有完整的新能源電池的生産、銷售到回收的全生命周期業務,提高回收的效率以及使用率。

從産業鍊上來看,基本形成了閉環,但消費者提供給小作坊的報廢電池是唯一的缺口。隻有克服小作坊的缺口才能實作全生命周期的産業閉環。

但由于電池型号不同,标準不同,行業也沒有統一的标準,使得産業聯盟中第三方的回收公司面對多品類的電池壓力較大。

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資訊來源:廣發證券研究所、洛克資本

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(三)小作坊沖擊強烈

1、回收管道和經營模式

小作坊散落在社會各地,通過當地的資源和管道下沉市場,小作坊參與者分為以下主體,非法拆車廠、非法電池倒賣商、非法電池處理商。該類型參與者共同特點是管道視窗較複雜,有大型客戶也有各級“代理商”收集散戶廢舊電池。

2、行業現狀-小作坊主導市場

目前小作坊在市場上占主導地位,小作坊由于不需要進行環保成本和營運成本的投入,在回收價格上有極大的優勢,通常會進行高價回收擠壓正規管道的利潤空間和市場佔有率。

參與合規的廢舊電池回收需要辦理,再生資源辦公室的《再生資源經營許可證》、公安的《特種行業許可證》、生态環境部的《危險廢物經營許可證》。參與電池處理需要工信部的白名單,參與報廢車拆解需要《報廢機動車回收拆解企業資質認定書》這些許可證的辦理難度較大,準許的數量較少,小作坊不會投入大量的成本擷取相關資質,是以他有更大的利潤空間。

3、對環境有造成嚴重的威脅

環境污染嚴重。小作坊幾乎沒有環保的投入,非法收集和拆解會對環境造成不可逆的污染,嚴重危害生态環境。很多小作坊不具備專業的裝置和電池處理技術,在處理回收的動力電池過程中,很容易引發安全和環境問題,産生大量污染物,造成對環境的二次污染。

4、劣币驅逐良币

非法锂電池小作坊通過自身的管道優勢和價格優勢深度滲透,對正規管道影響較大。轉賣的高價锂電池讓回收企業面臨收不賺錢,不收也賠本的狀态。

非正規的拆車廠在不斷沖擊正規管道,正規管道目前未起量還需要進行大量的補貼獲客,大多經營情況都是虧損的狀态。

非法電池處理商回收的産品價格低,但品質無法保證。但是能以低價流通到市場,同時擠壓正規管道的再利用電池。

八、總結

1、動力锂電池生産資源卡脖子,锂、鎳、钴礦都嚴重依賴于進口,需要提高回收效率來減緩對外資源的依賴。

2、锂電池污染極大會對生态環境造成不可逆的危害。

3、锂電池的回收産業中,回收管道效益低,小作坊沖擊強烈,生産者責任衍生制度不明确。

4、從回收的産業角度可以分為回收端和利用端,不同模式下回收和利用的效率差異較大。廢車場會是未來回收端重要視窗,回收聯盟将大幅提高利用效率。

第二部分:锂電池回收行業三塊核心牌照

一、車輛報廢-電池回收管道端

(一)全國報廢車輛的供需關系

1、廢車場拆解産能嚴重過剩

2022年8月,再生資源部聯合全國各地方商務廳釋出廢舊車回收的産能過剩預警。

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資訊來源:洛克資本

截止2021年底,全國機動車保有量達3.95億輛,其中汽車3.02億輛。以汽車為例,按照4%的比例測算理論拆解量為1208萬輛。據公安部統計,2021 年大陸報廢汽車回收拆解量僅 250 萬輛,合法管道拆車率僅20.7%,有近8成的報廢汽車通過流入了非法管道。

根據最新公安部統計,2022年全國機動車保有量達4.17億輛,其中汽車3.19億輛。理論報廢量為1276萬輛。截止2022年8月31日,全國報廢機動車回收拆解資質企業總數為1204家。理論上平均一家報廢機動車回收廠僅需處理1萬輛/年,但實際上大部分地區的平均單家廢車場回收能力遠超過1萬輛,接近1.5萬輛,甚至更高。

根據地區機動車保有量分為六檔地區,當地總拆解産能是4%至5%左右。其中20-50萬輛的第五檔地區要求的單個企業最低拆解産能是1萬輛。

從全國整體上供需來看,理論回收産能已經高于理論報廢量,全國多省市商務廳已經釋出産能嚴重過剩的預警。

2、全國目前的廢車場情況

參與主體數量:

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資訊來源:洛克資本,廣東附近省份标紅,全國高保有量地區和高密度地區标黃。

全國機動車保有量超2000萬的地區僅有廣東、山東、浙江和江蘇,機關廢車場處理數量分别為1.88萬輛/家、0.92、1.30、2.37。全國機關廢車場處理量高于2萬輛/家近有上海(4.25)、北京(3.46)、江蘇(2.37)、天津(2.35)。其中僅江蘇汽車保有量超2000萬,但機關廢車場理論處理量高于2萬輛/家。

3、廣東廢車場情況

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資訊來源:洛克資本

從廣東省機動車大市來看,東莞和深圳的報廢車處理廠要求機關處理量高于廣州、佛山和惠州,尚存一定的空間。東莞和佛山拆車廠的所有者均為個人,廣州、深圳和惠州的廢車場國資占比與個人持平。其中車彙萊回收公司在廣東有兩家廢車場,東莞市鑫鑫投資公司在廣東參與韶關、廣州、東莞三級廢車場的投資。

(二)廢車場産業鍊

1、上遊如何獲客

(1)車管所引流本地廢車場

當地車管所會優先推薦當地的廢車場進行機動車報廢,所有正規管道能查詢到的都是當地的資訊,是以車管所能引流很大一部分人群進行機動車合法合規地報廢。

(2)廢車場主動找大企業客戶尋求合作或參與招投标

通常大型的客戶例如巴士公司、公共汽車公司、當地醫院、機場、或者大型企業等都會統一進行機動車報廢。這些公司通常都會選擇合法途徑進行報廢,但具體選擇當地的回收公司還是異地回收公司通常會依據市場化的價格來定,但不排除當地政策要求當地資源需要在當地進行報廢。例如,廣州的大型公司通常會選擇在廣州進行報廢,但是深圳的大企業會選擇高價回收公司。在這個過程中,廢車場的業務人員需要主動尋求大客戶為其進行專門的報廢服務。

(3)不具備報廢資質的廢車回收公司-合法報廢

該類型的汽車回收服務公司不具備拆解資質,大多可以了解為服務公司。通過線上線下的推廣能找到有報廢需求的客戶,協調闆車發往回收價格更高的合法報廢管道,并為車主提供合規報廢的證明。在這個過程中通過服務和資訊差獲利。

(4)非法拆解的回收公司或個人-非法報廢

地下的回收網絡十分的錯綜複雜,手段非常豐富,包括二手車販子、小零配件商、各級代理等。這些參與者都會有收購報廢車的業務,但通常不會走正規管道登出,通常不登出或者提供虛假的報廢證據。他們獲客的管道非常豐富,線上上層面,在微信、抖音等管道打廣告吸引流量。在地推時,通過布局在社會各處(車管所附近、二手車交易場所附近、廢品資源回收筒附近等)通過人為的攬客擷取生意。另外,這些人的背景較複雜,老鄉朋友介紹的資源也不占少數。對于發展中地區而言,其合規報廢的意識并不強,他們隻關注最後的報廢價格。

2、廢車場資質牌照

《報廢機動車回收拆解企業資質認定書》是參與廢車回收的核心。2020年9月出台的《報廢機動車回收管理辦法實施細則》取消了其他回答中提及的報廢汽車企業總量控制的問題,企業資質認定由“先證後照”改為“先照後證”;取消了發動機、方向機、變速器、前後橋、車架“五大總成”強制回爐銷毀的規定,允許“五大總成”再制造再利用。同時對相關機動車報廢流程和處理辦法都做了詳細的指引。

(1)對新能源車的拆解做出詳細規範

《報廢機動車回收拆解企業規範-GB22128-2019》對新能源車報廢回收拆解做出了詳細的規定。需要拆解報廢新能源車的公司,需要滿足對新能源的拆解的要求。拆解傳統的燃油報廢車,則需要根據該規範滿足最新的拆解要求。

準則規範了拆解電動車的場地要求,人員要求、裝置要求、拆解安全要求、回收技術要求和儲存技術要求等。

對蓄電池拆解做了明确的規定包括電池溯源管理系統、電池儲存和拆卸場地和技術等。

(2)報廢車牌照申請手續複雜,稽核條件嚴苛。

申請階段:土地使用權十年以上(縣級以上,城市規劃和國土空間規劃)、環境影響批文(生态環境部)、建設說明(自然資源部)、消防檢測報告(省住建廳)、消防合格證明(縣級以上住建、應急等部門)

稽核階段:遞交材料(縣級商務主管)、稽核(市級商務部門)、最終稽核(省商務廳)

評審驗收階段:報廢汽車、生态環境保護、财務、行業管理專家等5人以上進行驗收。專家組将現場評審結論形成書面檔案,報告省商務廳,最後出具證書。

總體來看,報廢車拆解申請涉及許多部門,流程較為複雜。初始的場地和裝置的成本投入較高,模式是偏重資産營運的模式。

(3)2019年新規後,廢車拆解收益提高,拆車廠數量激增。

“五大總成”解禁前,車輛價格幾乎與廢鋼的價格息息相關。

根據廣發證券發展研究中心拆解總成本測算:

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從上述測算可以看出,拆車企業的合規成本過高和稅負過重是造成大批量拆車廠無法盈利的主要原因。

從傳統燃油車的角度,“五大總成”解禁後,翻新的發動機和變速箱大幅提高了回收價值,從2019年前的4000元到現在接近9500左右的利用價值。

根據市場調研結果,在“五大總成”解禁前,大部分車主進行合規報廢的時候沒有收益甚至要倒貼錢,使得更多的車輛流向了非法管道。在“五大總成”解禁後,2023年1月,根據CELVE報廢車協會統計的最新燃油機動車回收價,小型車在1831元/噸,中型車1877元/噸以及大型車2053元/噸。

(4)新能源車拆車價值高

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2020-2023年3月電池正極三大核心原材料價格 資訊來源:洛克資本、同花順

從核心材料的價格來看,碳酸锂的價格在2020年至今漲價的勢頭非常強勁,出現了嚴重的供需不平衡。硫酸鎳的價格較平穩,供需端平衡,即使三元電池的高鎳化發展也并未影響鎳礦的價格。大陸钴礦基本上依賴于進口,三元電池逐漸去钴化,讓硫酸钴的需求大量減少,價格也逐漸走低。

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受益于電池,新能源車回收價值高 資訊來源:廣發證券

以三元锂電池NAM811為例,其正極材料中锂、钴、鎳、錳的含量分别約為7.13%、6.06%、48.27%和5.65%。

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資訊來源:廣發證券發展研究中心

目前新能源車市場的回收價格按着電池實際的容量來計算,240-350元/度電的價格來回收,是以通常新能源車的回收價格都能在1萬元以上。

(三)廢車場行業現狀-以深圳為例的調研情況

1、車管所調研

(1)報廢車回收業務可以全國展業,并沒有地區限制。

(2)異地報廢流程簡單清晰,但針對營運、大型車有更高的需求。

(3)2022年深圳報廢車數量增長迅速達到4萬多台,但7成以上是異地報廢。新能源車報廢數量以每年4倍的數量增長,2022年達到8千台。

(4)報廢車回收業務主要通過市場調節,監管不會專門限制。

2、某廢車場調研

(1)企業想通過嚴監管的方式,出清小作坊,為正規企業提供更多的生存空間。

(2)報廢車拆解産能十分充足,深圳的市場早已能被滿足,但實際上收車效率不高,基本的産能使用率都是十分之一左右。

(3)目前報廢車回收的客戶以團體業務為主,較少的有私家車業務。

(4)新能源個人車主通過中介倒賣車輛和電池,電池不見僅需提供簡單的證明,同樣能完成空中報廢。

(5)國家電池溯源管理系統隻是追溯供給端的流通,缺乏對私家車主賣掉過程中的監管。

二、工信部白名單關注利用能力

工業和資訊化部已釋出四批“白名單”,共84家企業,其中,梯次利用企業44家,再生利用企業32家,綜合利用企業8家。

三牌齊全的上市公司僅有格林美和甯德時代,雙牌照的上市公司隻有12家。

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資料來源:行業調研

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資訊來源:洛克資本

(一)短期内退役電池産能遠高于需求量

據廣發證券的統計,目前投産+在建+規劃的産能合計已達到204.21萬噸。目前的産能已經能解決2027年的需求,是以短期内電池回收産能嚴重供過于求。

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主流锂電回收公司在手産能達204.21萬噸(萬噸) 資訊來源:廣發證券研究中心、洛克資本

短期内動力電池回收産能過剩(萬噸)資訊來源:廣發證券研究中心、洛克資本

電池回收企業地域分布(92家):廣東省(17家,占比18.48%),湖南省(10家,占比10.87%),江西省(10家,占比10.87%),浙江省(6家,占比6.5%),其餘分布在河南、河北、江蘇等地。其中上市企業分布:已上市34家(含母公司上市),占比37%,未上市58家,占比63%。

頭部電池回收企業。邦普循環:白名單企業,年規劃處理能力超40萬噸,目前廢舊電池處理能力全國第一。格林美:白名單企業,年規劃處理能力超30萬噸,最早布局電池回收的企業之一。

磷酸鐵锂電池更适合梯次利用,三元電池更适合回收再生。通常磷酸鐵锂的電池容量衰減速度遠低于三元锂電池,同時磷酸鐵锂不含鎳钴錳等貴金屬元素,使得整體回收價值偏低。但由于有循環次數多的優點,進行梯次利用是磷酸鐵锂更好的利用方式。三元锂中含有稀有的貴金屬,其拆解回收的價值比磷酸鐵锂更高,同時三元锂電池循環次數低,是以更适合再生利用。

(二)梯次利用

1、政策

(1)2020年,工信部釋出《新能源汽車動力蓄電池梯次利用管理辦法(征求意見稿)》。

報告對梯次利用的企業條件、梯次産品要求、回收利用以及監督管理進行了明确的規定,有利于加強新能源汽車動力蓄電池梯次利用企業的管理水準,逐漸完善梯次利用體系各個環節,保障梯次利用電池産品的安全性。

一是注重梯次利用關鍵技術研發。地方政策旨在通過政策實施,推進廢舊動力蓄電池檢測、分選、拆解、重組等技術的研究,加快對電池狀态跟蹤和電池退役量預測研究,鼓勵企事業機關加快研制循環梯次及回收的标準體系,加強研究成果轉化,建設示範項目。

二是建立網絡交易平台和動力蓄電池産品資訊資料庫。充分發揮互聯互通和網際網路資源共享特性,建立廢舊動力蓄電池交易和回收平台,便于進行線上交易和交流,為行業帶來便利;通過建構動力蓄電池産業回收網絡體系資訊資料庫,可以實作動力蓄電池産品來源及去向追蹤,提升動力蓄電池梯次利用的監控性能。

(2)2021年,工信部釋出《锂離子電池行業規範條件(2021年本)》。

在産品生産上,對不同類型的電池、正極材料、負極材料、隔膜、電解液都做了具體的規定。其中電池分為消費電池、動力電池和儲能電池,詳細規定了單體電池能量密度、功率密度、循環壽命和容量保持率(80%)。

在锂電池設計上,要求對單體電池開路電壓、内阻一緻性的控制能力,在研發經費上不低于3%,鼓勵取得更多發明專利和資質。

鼓勵企業在産品研發階段增加資源回收和綜合利用的設計,加強全生命周期的資源管理。

2、梯次利用的流程

(1)應用流程圖

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資訊來源:洛克資本

退役的電池經過運輸之後、進行拆解、分揀、并對其健康度進行檢測、剩餘電量、循環次數、最終确定A/B/C級别。A級可以作為汽車電池備件,B類可以搭載低速電池,C類作為儲能裝置電池。

(2)應用場景

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資訊來源:洛克資本

在電動車電池不滿足80%的容量要求後,可以将廢舊的锂電池進行降級利用,用于低功率的電動車,再用于電網儲能和家庭儲電,最後進行報廢。

3、梯次利用技術難點

電池管理系統(BMS)可根據起動能力對充電狀态(SoC)、健康狀态(SoH)和功能狀态(SoF)進行快速、可靠的監測,以提供必要的資訊。是以,BMS能夠最大限度地降低因為電池意外失效而導緻的汽車故障次數,進而盡可能地提升電池使用壽命和電池效率,并實作CO2減排功能。BMS的關鍵元件是智能電池傳感器(IBS),它可以測量電池的端電壓、電流和溫度,并計算出電池的狀态。

(1)一緻性較差,篩選拆解難度大。

梯次電池在可使用率、剩餘容量、循環次數、産品規格、退役時間、退役批次等方面差異很大。檢測結果相對準确的方法大都操作比較複雜,需要拆解為電池單體或者進行長時間實驗,成本較高,準确性和效率往往不能兼得。

(2)PACK電池效果更好,但是技術實作較難。

整個電池組直接進行梯次利用是最理想的狀态,但是由于锂電池廠商的涉及與下遊的梯次利用場景不比對,是以無法直接進行利用。

(3)BMS資訊不透明

但目前由于各機關在接口及通訊協定上的不統一,是以回收的電池由于無法取得之前的營運參數,在梯次利用前需要進行BMS重新設計,BMS的定制化效率也成為梯次利用的關鍵因素。

(4)B級梯次利用難追溯

通常C級儲能類型的企業均為大型企業,在電池溯源和追蹤上能更好的管理。但是小動力類型的梯次利用,使用者分布較分散、應用場景豐富,讓梯次利用的電池在B級大量流失進了小作坊,無法全流程的溯源管理,無法再次降級利用到C級。

4、盈利分析

(1)B類锂電池優勢遠超鉛蓄電池

成本效益高,2021年锂電池行業規範要求的磷酸鐵锂能力密度115wh/kg,2023年2月最新磷酸鐵锂電池回收價在2.15萬元/噸,得到采購成本0.18元/ Wh。各類測試、運輸、人力、廠房成本等按約0.15元/Wh,加上利潤約0.1元/Wh,電池再銷售成本按約0.40~0.45元/Wh。鉛蓄電池的價格在0.5-0.6元/Wh,較高于退役的磷酸鐵锂電池。

循環次數多,壽命長。傳統鉛酸電池按照200次循環壽命計,使用壽命為3~6年,而退役磷酸鐵锂梯次電池按儲能階段40%的SOH為報廢臨界值,可以循環400~2 000次。

(2)C級電池在儲能方面“峰谷套利”

根據中電能協會的測算假設退役磷酸鐵锂電池回報率高于新電池。

i. 儲能電池規模為1MWh,回收梯次動力電池價格0.7元/ Wh,保守估計退役後梯次利用是SOH為70%,二次利用的成品率為90%,采用新電池購買組裝價格為1.4元/Wh。

ii. 假設每經過一次使用,電池容量衰減為原來的99.98%。

iii.電價收益部分:在峰價時期,進行放電,在谷價時期,進行充電。每天放電時間6小時,充電時間0點至8點,12點至19點,共十五個小時。

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資訊來源:中電能協會、洛克資本

(三)回收再生

1、政策

2021年國家工信部釋出《新能源汽車廢舊動力蓄電池規範條件與暫行辦法》

再生利用的企業需要提高廢舊動力蓄電池再生利用的水準,更加高效地回收有價金屬。其中鎳钴錳的綜合回收率不低于98%,锂的回收率不低于85%,稀土等其他主要有價金屬綜合回收率不低于97%。

具有産業化應用的濕法、火法或材料修複等工藝,可實作材料修複或元素提取,對電子元器件、金屬、石墨、塑膠、橡膠、隔膜、電解液等零部件都可以合理回收和規範處理,并能控制相應的污染源。

2、回收工藝流程

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資訊來源:IbisWorld、洛克資本

再生利用從流程上大緻可以分為兩步,預處理和回收處理。兩個階段不同的工藝都能影響最終回收的效率。

(1)預處理

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資訊來源:廣發證券研究所、洛克資本

預處理首先要對電池進行放電鈍化、拆解、破碎和分選過程,通過預處理得到富集有價的金屬材料。通過預處理能夠分離出銅箔、鋁箔、LiFePO4、碳粉、和隔膜。

目前的主流預處理的方式主要是機械破碎再篩分。由于電池的型号、結構、安裝工藝都不相同,無法精準的拆解,是以統一破碎拆解再篩選能實作不同物料的分離。但目前該回收方法會出現活性材料與集流體粘合不易解體。同時會存在粉塵污染、有毒氣體揮發等一系列的問題。暫時通過機械研磨法能産生熱能将電極材料與磨料産生反應使集流體上的锂化合物變成锂鹽,但這個成本高還會造成钴和鋁的損失。

(2)濕法冶金-主流

目前濕法冶金是國内的主流回收技術,該技術需要将拆解的廢電池預處理後溶于強酸或強堿溶液中,萃取出部分有價值的金屬元素,再經過離子交換法和電沉積等手段提取有價值金屬。

浸取階段:浸出工藝中Li回收率低的原因主要有兩點:(1)Li容易與Ni、Co、Mn共同萃取,造成部分Li損失;(2)浸出液分級萃取Ni、Co、Mn後被稀釋,殘留Li濃度低,回收困難。

從提锂的角度,目前主流的是使用無機酸浸和還原劑H2O2,但有機酸還有還原性和高絡合能力可以同時作為浸出劑和還原劑。生物浸出成本低、污染小但培養微生物的環境要求嚴格難以滿足工業化的生産。

(3)實體-直接回收

實體回收方法是将廢舊動力電池内部成分,如電極活性物質、集流體和電池外殼等各個結構進行破碎、篩選、分離等一些列手段得到有價值産物,然後再進行下一步的回收過程。

(4)火法污染大

火法回收核心在于将電極材料部分放入幹電弧爐内高溫處理,電極碎片中的炭和有機物将被高溫燃燒掉,燃燒時會産生還原氣體,對電極内金屬元素具有保護作用,最終篩選得到含有金屬和金屬氧化物的細分狀材料。

(5)三種常用工藝的對比總結

3、盈利分析

資訊來源:信達證券研究所、洛克資本

(1)廠房初始投入重

以格林美為例,年産5萬組車用和5萬組梯次利用動力電池PACK生産線。該項目總投資約4.98億元,其中裝置投資占63.60%,建設投資占23.25%。

根據《锂離子動力電池的電極材料回收模式及經濟分析》營業費用方面,原材料成本占比較高,電池回收成本中原材料成本占比達70-90%。裝置成本主要包括裝置的維護費和折舊費,另外電池回收裝置折舊年限通常為5-8年。

濕法中,酸堿溶劑、沉澱劑等輔助材料占比電池外總成本的3至4成。幹法工藝中,場地費、公攤費、稅費等其他費用占比在35%左右。

(2)回收價格倒挂

锂電池回收折扣系數倒挂,動力電池回收價格考量點主要在于電池中鎳、钴、錳、锂等有價金屬含量,一般正規回收管道而言,要按鎳、钴、錳、锂等金屬的市場價打折回收。但目前,動力電池回收已出現明顯的折扣系數倒挂現象。

單展現在按度計價模式。在不鼓包的情況下,一度電的模糊報價是240元-350元。回收報價需要評估電池的年限、車輛的公裡數、電池的狀态及衰減程度等。

合規批量計價模式。三元锂電池按照钴鎳(含量3%以上)的市場價格、含量及市場約定的采購系數進行計價,不對锂計價。锂價上漲會拉高采購系數提高購置成本,鎳钴價格下行會降低售價,讓三元锂回收毛利承壓。廢舊磷酸鐵锂的計價模型是按照每個锂點(1%锂含量)1.66萬元左右。磷酸鐵锂電池回收技術壁壘在于電池級碳酸锂的回收率。

資訊來源:數字锂電

(3)小作坊優勢更明顯

固定成本投入方面,非正規企業不需要購置重資産的環保、拆解、檢驗裝置甚至不需要打稅。收購電池後直接進行暴力拆解,過程中存在安全危險也造成了嚴重的環境污染。有了成本的優勢後,小作坊有更多的空間可以給出更高的回收價格來擠壓正規企業的管道。

三、總結

1、管道端,目前全國多地報廢車回收的産能嚴重預警,同時目前規劃的電池回收的産能已經能覆寫未來5年的回收量。

2、報廢車牌照和白名單名額都在最近兩年大幅度增加,牌照擷取的難度雖然要求嚴苛,但從申請難度上看有所下降。這些牌照的布局都是資産非常重的投入,但回收情況對管道端資源非常依賴。

3、梯次利用應該優先與再生利用,梯次利用從社會資源的角度來說,能提高資源使用率。

4、再生回收中,回收方法繁多,每項大工藝下的小工藝都有不同的調整。目前鎳钴的回收使用率極高,锂的回收使用率也能超過9成。

第三部分:他山之石,借鑒海外電池回收經驗

一、海外鉛蓄電池回收經驗借鑒。

(一)美國

1、産業鍊構成

美國動力電池回收體系

資訊來源:國盛研究所、洛克資本

(1)協會-宏觀統籌與監管

便攜式充電電池協會(PRBA)和美國國際電池協會(BCI),其中PRBA通過統籌聯合電池回收的各方參與者搭建電池回收聯盟,負責回收管道、營運和管理。BCI通過政策引導以及立法支援PRBA的運作,同時搭建押金制度讓消費者主動上交電池。

目前PRBA的回收網絡已經覆寫4萬多家零售網點、3萬多家社群網點和300多家機構,同時通過BCI的押金制度來支援PRBA的可持續發展。

(2)電池生産商-主要責任主體

消費者給電池生産商支付手續費,用于回收回流同時給專業回收利用公司支付回收費。這個押金大概是商品總價格的百分之10,通過正規管道合法回收後會退還押金,另外通過建立統一的數字化編碼來落實生産者責任延伸制度,保證電池生命全周期的掌控。

(3)專業回收利用企業-重要參與者

回收公司同意簽署長期購銷協定來保證回收價格穩定,在盈餘的情況下與政府共同出資給回收技術專項研發基金,支援專業技術研發企業的發展,努力拓寬再利用場景以及使用率。

(4)聯盟共建回收管道

美國的回收管道是由電池制造商、政府及工業部門、回收利用企業為主通過 PRBA的回收聯盟搭建的回收網絡。主要從零售網點和社群網點出發,提供更便捷的回收管道。

2、政策端-三層面打造回收系統

(1)聯邦政府

聯邦政府通過《資源再生保護法》和《含汞和可充電電池管理法案》對廢舊電池的回收、運輸、再生産進行了嚴格的規範。同時,政策也對符合規定的相關電池生産商和動力電池回收公司頒發 “白名單”,允許這些企業在政府的監管下進行動力電池的回收工作。

(2)州層級

根據美國國際電池協會提出的電池回收法規,通過市場化的價格機制來引導電池零售商和消費者。各州積極相應,如紐約州的《紐約回收法》、加州的《可充電電池回收與再利用法案》都強制零售商不得向消費者征收任何費用。

(3)地方層級

美國大部分城市不僅在立法上跟進上層,同時積極加強對群衆锂電池回收的環保教育,提高群主自主參與回收的意識。美國國際電池協會頒布《電池回收管理法》,并創立電池回收押金制度來激勵消費者主動上報電池。

(二)日本

1、産業鍊構成

日本動力電池回收體系

資訊來源:國盛研究所、洛克資本

(1)動力電池生産商-核心主體

動力電池生産是不僅有生産者的責任同時兼具回收的義務,需要從電池經銷網絡、廢車拆解企業和電池租賃企業回收廢舊電池。動力電池生産商不僅了解電池結構,同時擁有流通管道的優勢,可以提高回收的效率。

(2)電池租賃

電池租賃公司也扮演了重要角色,通過押金制度實作電池租賃,一定程度上緩解了消費者資金壓力,同時可以提高租賃公司對電池的控制力,確定能精準找到廢舊電池并實作回收。

(3)政府補貼

通過政府對動力電池生産商進行一定的補助,動力電池生産商可以通過網點免費從消費者手上擷取到退役電池,再經過專業的回收利用公司進行處理,最後傳回動力電池廠商重新參與制造。

2、政策端-三層面支援回收系統

(1)基礎層面

《促進建立循環型社會基本法》定義了“循環型社會”、“可回收利用廢物”的概念,同時明确了廢物處理原則、政府建立循環型社會的具體職責和企業職責。

(2)綜合層面

《廢棄物品處理法》和《資源有效利用促進法》要求資源有效利用并遵循廢物減少、再利用和再循環;同時規定電池的生産者和進口者必須建立收集和再循環系統,消費者需将廢舊電池送至專門的回收機構。

(3)專項層面

《汽車回收再生利用法》、《綠色采購法》、《容器包裝再生利用法》、《建築材料循環利用法》、《家用電器再生利用法》明确表示了政策、汽車廠商、經銷商、消費者和地方聯盟團體等之間的合作義務。

(三)德國

1、産業鍊構成

德國動力電池回收體系

資訊來源:國盛研究所、洛克資本

(1)政府

德國政府在電池回收的體系中扮演着重要角色,通過立法、強監管、成立基金會、開展押金制度,汽車電池的押金是7.5歐元。另外在回收時,不僅能獲得7.5歐元也能獲得回收商提供的額外收入。同時明确産業鍊每一環的責任和義務,讓産業鍊強制閉環。

電池生産商和進口商對所有動力電池需要在政府進行登記,經銷商必須利用自身的管道配合政府和生産商參與到回收網絡的搭建,同時主動向消費者宣傳和教育如果正确回收锂電池,消費者有義務通過回收網絡和押金制度将廢舊電池返還給産業鍊。

制造商在生産電池時應嚴格遵循歐盟《電池法》對電池重金屬含量的限制及對回收材料使用比例的要求,同時還規定供應商應確定電池的可拆卸性和可更換性。

(2)成員企業的經銷網絡服務

經銷網絡通過對使用者采取押金制度,確定使用者能通過押金制度傳回電池,同時将電池返還到回收組織聯盟。其中押金制度的數額是否合理,也會成為消費者是否能返還的重要因素。

(3)基金會

德國基金會形式的産業聯盟,覆寫80%電池市場。1998年,德國當時8大領先電池生産商和行業協會共同建立了“共同回收系統”(GRS),是歐洲最大锂電池回收組織。該系統以基金會的形式成立,不以盈利為目的。電池企業按其市場佔有率,電池重量和類型向GRS支付費用,并共享基金會的回收網絡。

協會自1998年創立以來,會員數由8家增長至2018年的超過4300家,主要為電池生産商和進口商,對應電池總量占德國市場的80%以上。截至2018年底,協會在全德國範圍内的零售店和超市共設立超過17萬個回收點,回收電池16615噸,回收率達45.6%,已回收電池使用率達100%。

2、政策端-成熟立法體系

1996年,《循環經濟和廢棄物法》中明确了廢物管理各方的責任,對“3R”原則和生産者責任延伸制度。

2002年,《舊車輛處理法規》中再次對報廢車回收範圍的車主、汽車制造商以及進出口商規定回收義務。

2009年,《電池法》強制規定了電池生産商、銷售商和進口商必須設定回收點、組織收集廢舊電池。

發展至今,德國的電池回收行業發展時間長,行業成熟,同時消費者教育程度高,能更好地遵守法律促進回收行業閉環。

(四)海外回收經驗總結

1、聯盟合作

回收聯盟中明确電池生産者作為責任主體,通過其他産業鍊角色輔助進行回收。電池的生産者更了解電池的壽命、解構、管道等,在電池回收上更具優勢。電池的流向會經過産業鍊最後觸達消費者,是以優秀的回收體系需要更多參與者的配合才能實作閉環。

2、強立法配合強監管

強立法和強監管缺一不可。在美日德都有着非常明确的法律規定,同時還是多層級的。從國家到地方,從大類到具體産品以及各個參與主體的責任都做了詳細的規定。

立法對消費者的行為同樣做了詳細的規定。這些發達國家很早建立了垃圾回收處理的體系。居民每段時間需要向政府或垃圾回收主體繳納一定的垃圾處理費,同時對于不進行合理回收的居民會做出嚴重的處罰。其中,對電池的回收做出了更加嚴格的規定。例如,美國紐約州非法處置含電池的電子産品會被罰以100美金,但合法回收電池不僅能無需繳納電子垃圾處理費還會獲得額外的報酬。

海外監管效率高。由于嚴苛的法律,監管體系的動力更強,更願意通過自己的強監管創造更多的稅收。在這樣的情況下,逼迫消費者主動選擇合法進行回收電池。

3、押金制度

海外的押金制度同樣是生産者責任衍生制度的重要手段之一。消費者在購置電池時,需要額外支付押金,在回收的時候通過電池編碼或電池具體型号收回押金。有部分地區還外對返還電池的消費者另外進行補貼,這樣極大提高了電池的回收效率。

二、海外锂電池回收現狀

1、從全球新能源車銷售滲透率看锂電池回收

從滲透率來看,北歐的挪威、瑞典和芬蘭在新能源車的滲透率上處于絕對的領先地位。這有賴于國民強烈的環保意識以及偏小的市場規模,可以很快推廣和普及。

其次是西歐的德、英和法國在新能源的滲透率上比較高。從新能源新車滲透率可以推斷出,這些國家對較先面對锂電池回收的情況。意、美、日、韓在燃油車上有着絕對領先的工藝,緻使這些國家在新能源車的滲透率上發展緩慢均低于10%。

2、歐美的锂電池回收發展處于早期階段

Nature Energy釋出的資料顯示,歐美的锂電池回收率均低于5%。根據li-cycle的結論,目前大部分美國的廢舊锂電池都被丢棄至土壤。雖然歐美有着成熟的鉛蓄電池回收體系,但在锂電池的回收問題上且捉襟見肘,主要是以下問題。

法律體系并不完善。歐美目前沒有針對性的法規去規範,消費者如何對汽車的動力锂電池進行處置。動力電池的生産商主要是中、日、韓,導緻生産者責任衍生制度中無法明确責任主體,也尚未具體明确當地動力電池貿易商和整車廠的責任劃分。

動力锂電池的回收體系也與新能源車的發展息息相關,動力電池回收需求尚未到達。歐美的新能源車發展的較為緩慢,距離電池報廢還有很長的一段時間。布局锂電池回收的企業需要投入大量的資金購置機械裝置和鋪設網絡進行锂電池,在需求尚未到達的時候,動力電池回收投資偏重同時成本效益低。

動力電池産品設計不統一,不熟悉,提高回收難度。傳統的鉛蓄電池,鎳氫和鎳镉電池都在海外發展成熟,甚至有統一的尺寸和規格,回收起來效率更高也可以有更多利用的管道和空間。锂電池不僅封裝複雜,産品結構、設計等都沒有統一的标準,是以歐美的回收難度較大。

雖然海外發展處于早起階段,但歐盟已經在加快發展的速度。歐盟目标是在2025年實作65%的動力锂電池回收,2030年達到70%。2030年,在再生利用效率方面,钴、鎳、銅再生率達到95%,锂的回收率達到70%。

3、中國電池回收企業主動出擊海外市場

由于中美關系的惡化,中國向美國出口産業或技術不現實,同時美國的新能源産業滲透率不及歐洲,是以大陸的電池回收領先企業主動出海尋找第二曲線。近兩年來,大陸通過領先的新能源發展産業鍊在主動出海,主要在歐洲進行新能源汽車動力電池回收體系的擴張。

三、锂電池其他經驗借鑒

(一)從報廢車流量中控制電池

北歐早在上世紀就已經出台了機動車押金制度。押金的提高,讓更多的報廢車可以溯源,回收率也與押金呈正比關系。其中,通過押金制度讓挪威的廢舊汽車回收率高達90-99%。押金産生的收益則為收集、運輸和粉碎裝置提供财政補助。

(二)技術前沿

1、回收效率不斷提高的再生利用技術

Li-cycle和Redwood是美國近兩年來電池回收的明星項目。美歐在回收效益上都表示能實作95%的電池材料包括鎳、钴、锂、銅、鋁等貴金屬。

(1)Li-cycle

從具體的回收工藝上看,Li-cycle打造了其獨有的Spoke和Hub技術。技術在全美各地鋪設Spoke生産線負責将收集的锂電池制成黑粉,通過運輸将黑粉統一運送到Hub進行統一的提純處理。

在預處理上,Li-cycle用特别的water-based的預處理方式,将待處理的電池放進中和液。再通過水中的機械破碎、篩選和過濾,将塑膠、銅鋁金屬和黑粉進行分離。在這個過程中同時能減少水污染,通過機械工藝處理各種規格、不同化學材料和充電狀态的锂離子電池。

(2)Redwood

2019-2022年間,Redwood分别與松下、日産、豐田、沃爾沃、福特、大衆等主流電池企業與車企達成合作,回收這些合作企業的廢舊電池,加工提煉原材料,再将其回售給合作方。Redwood 将火法冶金(燃燒電池以去除不需要的有機材料和塑膠)和濕法冶金相結合,濕法冶金使用浸出将锂離子電池浸泡在酸中以将金屬溶解成溶液。

(3)比利時優美科

優美科最新的工藝是火法-濕法聯合工藝,可适用各種電池化學制品。廢锂電池經過簡單的預處理拆解和放電後進行高溫熔煉、浸出及氧化、高溫燒結等過程重新制得電池正極材料。隻不過與單一回收路線相比,聯合回收的工藝比較複雜,有着較高的技術門檻。

(4)日大學研團隊

日本量子科學技術研究與開發組織進階研究員 Takeshi Hoshino 在濕法工藝中的離子交換技術上取得了重大突破,可以将锂電池提純度提升到99.99%。通過将廢棄LIB焙燒得到的電池灰浸入水中,溶解的锂離子通過分離膜進行淨化。該工藝經過14天的提純能用進口價格的半價獲得同樣的高純锂原液。

2、國外梯次利用成功案例

四、總結

1、海外有非常成熟的廢物回收和鉛蓄電池的回收經驗。其中立法、強監管和押金制度是成功的關鍵因素。

2、海外在锂電池回收上發展緩慢與新能源車的發展息息相關。大陸在新能源車市場以及動力锂電池回收方面處于全球領先地位。

3、海外的技術領先,美國的明星企業在動力電池再生使用率上能實作95%,另外日本的實驗室甚至有99%的锂回收技術。

第四部分:行政手段、市場調節、技術革新将打造中國高品質的城市礦山

一、控制回收源頭

從整體行業上看,目前的電池回收一個管道為主,技術為輔的生意。同時監管力度覆寫較弱,有劣币驅逐良币的态勢。行業需要良性發展在各個環節上都會需要較大的改變,不論是通過監管的強制手段,還是通過市場化的手段,都不應該讓不合法的态勢一直持續。

(一)市場化手段-電池回收聯盟控制源頭

通過聯盟的形式進行新能源車動力電池回收是最接近閉環的産業模型。在整個模型中,最大的競争者是小作坊對正規管道的擠壓。市場是目前最大的問題在于锂電池流入正規管道的數量過少,很大部分都被小作坊以高價的形式買走。

從大閉環的角度看聯盟的形式是,電池廠、整車銷售者、廢車場、以及電池回收利用者四個主體形成聯盟,通過互相提供資源資訊或鎖定訂單關系來維持锂電池内循環。

資訊來源:洛克資本

目前,大部分産業鍊參與者都接入了國家新能源動力電池的溯源系統,對電池的生産、銷售和回收都有精确的溯源。但其中最大的變量在于,消費者的意志無法溯源。

将主要消費者分為兩類,私家車主和團體客戶。私家車主不論是非營運還是營運通常都自行處理,團體客戶通常會統一進行處置。在市場充分競争的狀态下,大部分人會選擇價格優勢的回收者。是以本地的報廢車回收公司不僅面臨小作坊的競争,還面臨其他地區合規廢車場的争奪,讓低價高昂的本地報廢車回收公司腹背受敵。以深圳為例,深圳某兩家報廢車回收廠的生産效率僅為十分之一,有大量的小作坊和其他地區“合法”的 “空中報廢”進行業務争奪,讓本地的合規企業經營承壓。

1、政府補貼

以電池容量剩餘40度電的新能源車為例,正規回收管道保守估計250元/度的價格進行回收,收購價格在1萬元。小作坊的回收價格假設為400元/度的價格,收購價在16000元,差價在6000元。

以上海地區當地私家車報廢後補貼新能源消費為例。隻有符合以下條件才能申領補貼。一是車主應當是個人使用者,各類企事業機關使用者此次不在補貼支援範圍内。二是車主需要報廢或轉讓舊車,并買新能源車,才能申領補貼。三、滿足舊車“在本市注冊登記”的條件才可以。在2023年6月30日前,報廢或轉出名下在上海市注冊登記且符合相關标準的小客車并購買純電動汽車,才可獲得10000元的财政補貼。通過超額的補貼,大部分在上海的報廢車資源會選擇合規合法報廢,同時又能促進新能源車的發展,使得小作坊在上海生存空間受到嚴重的擠壓。

2、以車企品牌為核心的區域性回收聯盟

在這個回收聯盟中,責任主體不僅僅是車企,産業鍊中每一位重要角色都能在區域回收聯盟收獲資源。以深圳為例,深圳擁有比亞迪和格林美兩大巨頭。比亞迪會比較特殊,既是電池的生産者,也是電池的使用者。格林美是世界一流的廢物回收巨頭,在深圳有廢車場,在其他地方有白名單的雙牌照。是以形成了最簡單的關系“比亞迪+格林美”。

在這個關系中比亞迪的義務是落實國家規定的生産者責任衍生制度,必須做好動力電池的回收。同時比亞迪作為電池生産商,能以更有優勢的價格回收到格林美城市礦山提供的電池正極原材料,但也需要犧牲一定的資金進行補貼。

格林美在這個過程中,需要犧牲的是價格,收獲的是長期且穩定的比亞迪報廢車以及電池資源。具體做法如下,格林美和比亞迪形成的品牌戰略關系可以通過僅針對比亞迪的新能源車進行高價回收。在回收的過程中,高價回收必定刺激比亞迪車主通過正規途徑進行合法回收,進一步壓縮不法分子的生存空間同時提高比亞迪品牌汽車的殘值。

溢價的資金由格林美、比亞迪、政府新能源補貼、以及産業鍊中的利益相關者。聯盟通過重新整合産業鍊的優勢,壓縮各個角色的成本,同時不影響收益,還能擠出小作坊。在聯盟不産生額外盈利的情況下,比亞迪仍能提高品牌形象、車輛殘值和承擔回收責任;格林美能擴大營收,提高産線的使用率實作規模經濟;政府能實作雙碳目标,打造綠色經濟,同時整治市場環境。聯盟的模式可以讓産業鍊多方保持在不虧本的情況下,把原有合法的蛋糕做大,攜手出清小作坊。

(二)政策端-強監管

目前市場上工信部和商務部已經出台了明确規定報廢車回收拆解,白名單的技術要求以及動力電池溯源系統,但仍然有大量的車輛流入了非法的管道。其中未對消費者違規操作和小作坊實施更嚴厲的手段,使得違法的成本過低,有大量的人願意選擇铤而走險。

監管職責并未明确。違法的人員可以分為消費者和小作坊。在車輛報廢時,車主僅需提供電池丢失承諾或證明便可完成正常的報廢流程,但其實大部分是通過其他管道變賣給了小作坊。是以目前負責車輛報廢的交管部門也沒有辦法對車主進行更嚴格的管理,流程上的漏洞更讓小作坊鑽了空子。在打擊黑作坊的階段,通常是聯合執法包括工信、商務、公安、市監、環保等各個部門的聯合調查組,但整個過程中并未明确主體責任,參與人數多協調性低,降低了整個打擊的力度,使得違法者有更低的犯罪成本。甚至在主流的娛樂平台抖音上,便可直接尋找到大量的小黑作坊的資訊,同時媒體平台并沒有也沒有起到監管的責任。

總的來說,監管職責劃分有待明确,電池回收細則有待更新,打擊力度有待加強。

(三)可能的措施-押金制

從海外成功的鉛蓄電池回收經驗來看,押金制度是除法律外另一項重要的手段。2019年5月國務院辦公廳印發了《國家生态文明試驗區(海南)實施方案》,明确提出推行生産者責任延伸制度,探索在全島範圍内采取押金制等方式回收一次性塑膠标準包裝物、鉛酸蓄電池、锂電池、農藥包裝物等。

海南省率探索塑膠包裝物的押金回收制度,強信号也表明押金回收制度是推進生态文明建設的重要落腳點之一。具體要求如下,對未納入禁止名錄的一次性不可降解塑膠飲料包裝物和塑膠洗護用品包裝物等實行押金回收制度。

海南押金制度流程圖

資訊來源:洛克資本

押金統一有由政府進行管理,利用資金收益同時補貼處理企業和回收企業,在最後再返還給消費者。另外,通過政府設立的批量回收點,可以讓消費者更友善地實作規範回收和收回押金。

綜上按理看,鉛蓄電池和廢舊包裝物都通過消費者押金的方式能實作高效回收會有很多共同點。首先,該類型的産品價值偏低,但污染極大,不妥善回收會對環境造成不可逆的影響。其次是适當的押金會讓消費者在回收上更加積極,這些附加值低的産品消費周期短,不高的押金能起到事半功倍的效果。回收網點成熟且覆寫廣泛,這些産品的回收管道遍及各個地區,消費者能很輕易地完成回收及收回押金。

從動力锂電池押金的上來看,由于锂電池的造價高昂,收取大量押金會對消費者造成較大的負擔,小額壓力間接提高小作坊成本就能奏效。同時目前國家要求生産企業布局的回收網點,名存實亡,大部分不僅不符合回收标準也收不到報廢電池。是以通過押金主要的目的是為了一定程度上擠壓小作坊的回收價格,增加小作坊的違法成本。另外,收取押金也會提高車主的環保意識,主動通過合規的方式進行回收。

二、梯次利用的異構相容BMS技術突破

目前電池梯次利用的方式分為三種。

(一)大環境因素

從電池發展的角度,目前電池的設計發展化、能量密度更高、體積越來越大、逐漸去模組化。在這個過程中,對電池管理系統的要求提出了更高的要求。同時相比于傳統的篩選、拆解、重組和再利用的流程,通過對電池包進行整包利用能夠大幅提高應用效率。

在去模組化的情況下,BMS能否勝任統一管理所有電池是一個重要突破點。從梯次利用的發展角度,通過對動力電池退役後的梯次利用,提高資源利用效率,實作資源可持續的利用。這儲能場景下,儲能裝置的BMS需要和新能源車電池的BMS有共同之處或能實作的相容。目前由于協定不同、BMS産品不同、無法相容等因素,不僅推高了成本,同時是電池管理難上加難。

目前電池廠商的BMS系統大都自研自産,同時并未考慮後期的相容利用問題。電池廠商的BMS系統産品單一,并未根據使用者的需求做出調整,主流的仍然是僅基于車用的系統。低價無序的競争讓很多BMS的廠商并沒有進行沉澱和創新,是以第三方有的創新優勢的BMS廠商在洗牌的過程中将會凸顯。

從國際競争格局來看,國産化技術是已經非常領先,未來神經網絡算法在 BMS上的應用将成為BMS企業的核心競争力。

(二)技術層面,BMS控制系統更新

從技術端關注BMS系統,BMS的資料相容共享、主被動均衡政策和熱控制政策都能提高整體電池的能量一緻性都是在突破的方向。

初篩階段,由于電池回收廠商收到的電池各異,檢測以及篩選需要耗費大量的時間。同時,收集的整包電池BMS系統資料無法正常讀取的收集,造成在篩選階段很難明确具體的電池情況,導緻初篩的階段耗費大量時間。是以BMS的資料相容共享十分重要,通過掌握在新能源車上的電池情況能快速實作檢測和篩選。通過相容的BMS系統能讓儲能和新能源車上實作無縫銜接,大幅提高利用效率。

BMS主動均衡是一種過渡電池均衡技術,主要是用來解決電阻耗能式均衡的均衡電流小、發熱嚴重的問題。

在充放電的過程中,由于木桶原理,電壓不均衡會導緻電池組整體充電不足,放點過快,大幅度削減電池的容量。但是主動均衡系統能改善電池不一緻的影響,通過柔性接入的重組結構提高電池組的一緻性。

動力電池熱失控可由單體内部因素及外部因素引起。内部因素一般為過充、低溫充電、負極缺陷等導緻負極形成的化合物穿透隔膜引發短路,或電池内部雜質刺穿隔膜引發短路等;外部因素包括正負極短路,大電流放電,高溫,擠壓、針刺等。熱失控阻斷技術主要在熱傳播和擴散的路徑進行處理,以達到阻斷電池單體發生連鎖熱失控反應的目的。

(三)發展層面

從目前退役電池的種類來看,大部分都是營運車或者大型公共汽車等進行批量退役,是以電池的種類統一,使用情況大緻清晰,在拆解技術上并沒有做出很高的BMS技術要求。

但從長期的角度,私家新能源車電池首次退役潮還需2 -3年。屆時,大批量不同品牌、型号、結構的電池将對電池拆解和梯次利用提出更高的要求。另外電池的發展更像是電子産品,每年都有新産品在不斷的疊代和發展。從小單體到大單體,從硬殼,軟包到CTP等都在不斷地變化。由于每一塊電池都是非标的産品,需要通過BMS的相容系統,了解具體的拆解要求或進行整包利用,才能提高拆解的效率。

三、近期市場變化,小作坊被出清

(一)監管手段,報廢車回收企業牌照被大量回收登出

2023年起,國家商務廳大力整治不合規的報廢車回收拆解企業,各個省事釋出不合規企業的登出資訊。四川省商務廳登出29家,雲南省21家,湖南省18家,江蘇省12家,青海省12家,山東省9家,黑龍江省8家,甘肅省4家等。從不合規企業抓起,大量的未符合拆解标準的企業被嚴厲打擊,同時加大了對小作坊的偵查力度,嚴厲打擊非法拆解電池危害環境的行為。

(二)市場化調節,碳酸锂價格下跌,行業拐點出現

2023年,從碳酸锂供需的角度,需求逐漸能被供給滿足,碳酸锂的價格大幅下滑,在最近的交易日已經低至36萬元/噸。

供給端,碳酸锂、動力電池去庫存。碳酸锂的庫存已經從高位不斷消耗,在2022年全年都保持在較低的水準線。但是2023年之後,随着全球大量锂礦項目的逐漸投産,市場需求回歸理性,锂資源供應将逐漸走向過剩。

資料來源:百川盈孚、平安證券研究所

根據睿咨得能源的資料統計2022年中國電池廠和整車廠出現不同程度的動力電池累庫,其中電池企業電池庫存約為80Gwh,整車企業電池庫存約為103 Gwh,合計庫存183 Gwh,動力電池産業鍊去庫存情緒濃厚。

需求端增長乏力,2023年第一季度新能源車銷量驟降,原因是整體消費不景氣,預期偏低,同時取消新能源車國補。進入三月後,汽車市場整體出現大幅降價,此輪降價不僅包含新能源車,同時也包括燃油車。從競争格局來看,該輪降價傳達到動力電池需求上并不會顯著。

曾經依靠高價收取廢電池再囤貨漲價的小作坊将直接被擠兌,是以通過市場化的調節機制,一定程度上能夠出清一部分抗風險能力低的小作坊。從這個趨勢來看,短期内電池級碳酸锂的價格下跌是顯而易見的,長期來看需要關注整體消費需求的修複,新能源車的增速也逐漸在放緩,在清理庫存後供需關系會平衡,最終碳酸锂價格會保持在20-30萬上下。

四、總結

1、動力锂電池回收聯盟是通過市場化的手段,提高産業鍊間的合作和粘性,将小作坊出清的方式,也是未來重要的發展方向。

2、目前政府手段的關鍵在于明确立法的細節、加大對小作坊的處罰力度以及明确主體監管責任并加強監管力度為合規綠色企業創造更好的生存環境。

3、技術的突破将以電池整包的梯次利用為主,該模式大幅提高利用效率,需要攻克BMS的異構相容。

4、最近碳酸锂價格下跌和強監管力度,讓小作坊出清為合規企業提供了更好的生存空間。

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