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年開始動力電池將逐漸有大批量的廢舊鋰電池面臨報廢,在報廢回收的產(chǎn)能上是十分充裕。行業(yè)面臨的問題是正規(guī)廠商沒有辦法通過正規(guī)渠道獲取到廢舊電池,市場上出現(xiàn)劣幣驅逐良幣的狀態(tài)。借鑒海外的經(jīng)驗,立法、強監(jiān)管和押金制度是電池回收的關鍵因素,但我國新能源行業(yè)發(fā)展全球領先,正在摸索一條中國化的動力鋰電池回收道路。本文通過走訪調(diào)研和深度解析還原目前行業(yè)現(xiàn)狀、揭秘回收難點,提出未來可能的發(fā)展方向。
本章核心觀點預告:
1、動力電池鋰礦資源卡脖子,合規(guī)企業(yè)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標,產(chǎn)能嚴重過剩同時產(chǎn)能利用率極低,統(tǒng)籌資源勢在必行。
3、海外有豐富的鉛蓄電池回收經(jīng)驗,國內(nèi)鋰電池回收可以參考相關發(fā)展路徑。
4、鋰電池生命閉環(huán)是打造高質(zhì)量城市礦山的關鍵因素,另外技術突破也可為鋰電池的應用提供更多方向。
一、動力鋰電池報廢潮將至的大背景
中國汽車工業(yè)協(xié)會最新統(tǒng)計顯示,2022年我國新能源汽車持續(xù)爆發(fā)式增長,產(chǎn)銷分別完成705.8萬輛和688.7萬輛,同比分別增長96.9%和93.4%,連續(xù)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后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(jù)行業(yè)規(guī)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年將迎來第一次回收浪潮。
二、鋰電池的定義與分類
(一)以正極材料分類
(二)以應用場景分類
消費鋰電池主要用于3C數(shù)碼產(chǎn)品,由于該類型鋰電池對體積要求較高,因此能量密度較大,鈷酸鋰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鋰和三元鋰電池均有應用。
(三)以產(chǎn)品外形分類
三、鋰電池的構成-碳酸鋰是核心材料
鋰電池主要構成是正極材料、負極材料、電解液和其他。將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。從鋰電池的成本構成來看,正極材料占比接近一半,其中碳酸鋰的占比又占正極材料的一半,所以碳酸鋰是鋰電池的主要成本。另外隨著三元正極的高鎳化發(fā)展,硫酸鎳的用料需要也逐漸增加。
2021年鋰電池成本構成分布(單位:%) 信息來源:洛克資本、浙商國際
2021年磷酸鐵鋰正極材料成本構成 信息來源:洛克資本、浙商國際
2021年三元正極材料成本構成(NCM811材料)信息來源:洛克資本、浙商國際
四、原材料資源分布-礦產(chǎn)資源卡脖子
(一)鋰礦資源(對外依賴7成)
1、全球鋰礦資源分布不均
截止2020年底全球鋰礦儲量分布 信息來源:中國地質(zhì)調(diào)查局、洛克資本
全球鋰礦資源分布不均,中國是鋰礦需求大國但鋰礦儲存量僅占全球6%,其中鹽湖鹵水占比超7成。
從開采的角度,我國以硬巖礦為主、鹽湖鹵水開發(fā)難度大。硬巖礦的硫酸提鋰技術成熟,占比高達75%,但我國的鹽湖資源主要分布在青藏地區(qū)同時鎂鋰比過高,使得我國的鹵水礦提鋰難度頗大。所以我國無法效法海外的鹵水礦提鋰技術,正在因地制宜開發(fā)出適合中國鹵水礦的新型提鋰技術。
2、鋰礦資源供需關系-2023年供需平衡
根據(jù)國信證券的測算,從中國供需結構來看,我國目前鋰礦資源嚴重卡脖子,對鋰礦依賴度高達7成以上。整體業(yè)態(tài)是海外采購精礦,國內(nèi)加工生產(chǎn)鋰電池的模式。
從全球供需測算來看,鋰礦資源短期內(nèi)會出現(xiàn)供給端缺口,在2023年后開采量會填補需求,使得鋰價穩(wěn)定。
信息來源:國信證券研究所測算結果
從成本角度來看,鋰輝石和鋰云母的綜合成本高是推高鋰礦價格的主要因素,長期來看,通過開發(fā)國內(nèi)的鋰鹽湖資源能降低國內(nèi)綜合生產(chǎn)成本。
(二)鎳鈷礦資源(對外依賴分別為7成及9成)
中國鎳鈷礦同樣是出現(xiàn)卡脖子的狀態(tài)。相比鋰礦資源,我國鎳鈷礦資源嚴重不足,對鎳鈷礦進口依賴嚴重。
根據(jù)美國地質(zhì)局的調(diào)查數(shù)據(jù),2020年中國鎳儲量為267萬噸,但同年原生鎳產(chǎn)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。
我國的鈷儲量僅有7萬噸,幾乎全部依賴進口。精煉鈷產(chǎn)量10萬噸占世界超7成,消費量8萬噸接近6成,是世界第一大精煉鈷產(chǎn)量國和消費國。
隨著三元里電池發(fā)展逐漸的高鎳化實現(xiàn)更高電芯能量密度,從而獲得更長的續(xù)航里程,對于鎳礦的資源需求更高,對于精煉鈷的需求相對會減弱。
五、鋰電池回收政策趨嚴趨細
第一階段:2012-2016年是早期發(fā)展指導階段,明確發(fā)展動力電池回收的方向,并有意讓社會各界為行業(yè)提供更多新鮮血液。
第二階段:2017-2020年是規(guī)范生產(chǎn)責任延伸制度的階段,通過落實生產(chǎn)者責任來推動動力電池企業(yè)加快回收利用的步伐。
第三階段:2021后,政策端重點關注下游的應用場景,為下游鋰電池回收再利用提供更多詳細指導意見。
政策端從引導逐漸轉型到細節(jié)規(guī)范性意見,政府對于鋰電回收的產(chǎn)業(yè)鏈理解更加深刻,同時在努力撮合上下游企業(yè)間的合作努力形成閉環(huán)。
前階段的政策任務主要關注在產(chǎn)業(yè)鏈上的合作,忽略了重要參與者回收效率低的問題。在鋰電回收行業(yè),政策導向應對“小作坊”的整治處下手,目前小作坊對正規(guī)渠道的沖擊較大,也是無法形成產(chǎn)業(yè)閉環(huán)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態(tài)環(huán)境問題。
另外從環(huán)保和碳交易的角度,政策不僅要做到生產(chǎn)者延伸,更需要明確每一個參與者對環(huán)保應盡的責任和義務。對參與環(huán)保的企業(yè)提供一定的碳配額,形成正向的綠色循環(huán)經(jīng)濟。
六、回收環(huán)保壓力激增
(一)退役電池數(shù)量激增,環(huán)保管理能力壓力大
2022-2026年不同類型動力電池退役量預測(GWh) 信息來源:洛克資本、新能源電池回收協(xié)會
2022-2026年前十省份累計退役量超75GWh 信息來源:洛克資本、新能源電池回收協(xié)會
從歷史發(fā)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(jù)電池5-8年的壽命推斷,2023年第一批新能源電池即將退役,2025年將迎來第一批退役高峰。
現(xiàn)階段退役電池以早期的磷酸鐵鋰電池為主,三元鋰電池退役量逐年增長并在2026年接近50%。從分地區(qū)的情況來看,廣東的退役電池將超23Gwh比江浙滬地區(qū)的總量還大。
(二)污染源頭多
鋰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(fā)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(fā)性污染和報廢回收過程中可能存在的大氣、水質(zhì)、土壤污染。
信息來源: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鋰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,鋰離子將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產(chǎn)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、鋰電池回收參與者
從產(chǎn)業(yè)鏈角度來看,回收行業(yè)離不開兩個重要參與者,一是廢舊電池的回收渠道方,另一個是從事電池再生回收和梯次利用的再循環(huán)利用企業(yè)。
(一)鋰電池回收渠道優(yōu)勢比拼
廢舊電池處理中心并不是一個明確的角色,而是鏈接回收渠道和利用渠道的窗口,這個中心可以是屬于任何產(chǎn)業(yè)鏈中的角色。
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處理中心。車輛在保期內(nèi),不符合健康續(xù)航(SOH80%或70%)的將由4S店更換,過保后,可以選擇在合規(guī)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。
1、正規(guī)報廢車回收廠作為電池回收窗口
(1)業(yè)務模式
被動業(yè)務:用戶通過向車管所提出車輛報廢申請,經(jīng)車管所推薦至指定廢舊車處理場進行報廢處理,廢舊車場拆解鋰電池再進行銷售。
報廢車回收拆解流程圖
信息來源:洛克資本
主動業(yè)務:自主尋找開發(fā)客戶,不限于私家車主、運營車平臺或公司、大型客貨車公司等。
(2)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)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(jù)公安部統(tǒng)計,2021 年我國報廢汽車回收拆解量僅 250 萬輛,合法渠道拆車率僅20.7%,有近8成的報廢汽車通過流入了非法渠道。
(3)渠道優(yōu)勢
廣東省車主在依法完成報廢后,按《廣東省2021年汽車以舊換新專項行動推廣車型名單和經(jīng)銷商網(wǎng)點名錄的公告》規(guī)定,向指定的經(jīng)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/臺,購買燃油車的補貼是5000元/臺。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(shù)在1827元/噸,環(huán)比增長82元/噸,同比增長562元/噸;中型車市場回收價格指數(shù)在1869元/噸,環(huán)比增長40元/噸,同比增長327元/噸;大型車市場回收價格指數(shù)在2110元/噸,環(huán)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(huán)保的成本也偏高,使得回收價格并不具備競爭力。在合規(guī)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、汽車生產(chǎn)廠商或汽車經(jīng)銷商搭建回收網(wǎng)點
(1)業(yè)務模式
通過汽車廠商和經(jīng)銷商的鋪設回收網(wǎng)點,對自產(chǎn)或自銷的汽車進行廢舊電池的收集以及新電池的更換,再將收集的廢舊電池集中發(fā)送至回收利用企業(yè)。
信息來源:洛克資本
網(wǎng)點建設者分三類,一類是汽車企業(yè)的官方回收渠道,一般為品牌 4S 店和部分經(jīng)銷平臺的合作網(wǎng)點,品牌包括吉利、比亞迪、北汽等。第二類為汽車企業(yè)下屬或者專業(yè)的拆車公司。第三類是具備《再生資源經(jīng)營許可證》、《危險品道路運輸許可證》等各種資質(zhì)的新能源企業(yè)。
(2)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
2022年工信部發(fā)布《新能源汽車動力蓄電池回收服務網(wǎng)點建設和運營指南》。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(wǎng)點建設、作業(yè)、安全環(huán)保要求、以及明確網(wǎng)點建設主體。截至 2022年8月底,190余家汽車生產(chǎn)、動力電池綜合利用等企業(yè)在全國31個省、自治區(qū)、直轄市的 326個地市級行政區(qū)設立了10235個回收服務網(wǎng)點。
(3)優(yōu)勢
動力汽車電池信息清晰明確。汽車制造和經(jīng)銷掌握明確的車輛信息包括電池使用情況、電池類型以及需要執(zhí)行的回收標準?;厥站W(wǎng)絡鋪設面積大,可以通過目前的存量銷售渠道進行改造拓建,實現(xiàn)當?shù)劁N售當?shù)鼗厥铡?/p>
(4)劣勢
目前回收網(wǎng)點的布局數(shù)量增長迅速但實際運營情況不理想。該情況與新能源汽車鋰電池報廢數(shù)量高峰尚未到達和網(wǎng)點運營管理能力薄弱密閉可分。
回收網(wǎng)點投入大,收效低。根據(jù)《指南》要求,建設一個回收服務網(wǎng)點需要滿足廠房、設備、安全、環(huán)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(xù)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(wǎng)點數(shù)量多,質(zhì)量不高。根據(jù)有關媒體的調(diào)查,大部分由車企搭建的4S店回收服務網(wǎng)點都難以滿足《指南》的要求,例如沒有在營業(yè)場所設置提示性信息,更沒有作業(yè)流程規(guī)范示意圖,消防安全也很難達標。
3、汽車后市場企業(yè)的舊電池更換窗口
(1)回收渠道
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內(nèi)完成動力電池的更換,最后統(tǒng)一再銷售廢舊鋰電池。
(2)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
目前具有《危險廢物經(jīng)營許可證》才能從事相關經(jīng)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(guī)的小作坊,大型的連鎖汽修店會與有資質(zhì)的企業(yè)合作進行危廢收集。
目前國家各個地區(qū)對于非法危廢收集的打擊力度持續(xù)加強,長期來看小作坊廢電池回收業(yè)務有望出清,大型連鎖型的汽修廠成為重要電池回收窗口。
(3)優(yōu)勢
大型連鎖汽修店有較多的網(wǎng)點和渠道優(yōu)勢,同時有上游零部件包括鋰電池的購置渠道,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,能合理地將廢舊鋰電池拆卸以及儲存。汽車后市場有長期穩(wěn)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,質(zhì)量參差不齊,水比較深。在面對單價較高的鋰電產(chǎn)品時,消費者無法對具體產(chǎn)品進行判斷。
大小汽修廠魚龍混雜,行業(yè)目前缺乏規(guī)范性的政策,具備大型連鎖的汽修資質(zhì)的廠商目前比較少,仍是以小作坊為主體。
4、電池租賃企業(yè)、電池廠商為主體的資源窗口
(1)業(yè)務模式
信息來源:洛克資本
通過與整車廠合作,將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,電池資產(chǎn)管理公司能對現(xiàn)役電池以及退役電池有極強的掌控力。即使在售后回租的模式下,換電運營商也是鋰電池回收的一個重要窗口。
(2)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
新能源產(chǎn)業(yè)鏈中的參與者紛紛建立合作模式入局電池資產(chǎn)管理業(yè)務,2020年8月推出的BAAS業(yè)務是電池回收業(yè)務的重要里程碑。
(3)優(yōu)勢
電池銀行的電池能實現(xiàn)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產(chǎn),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后,有眾多良好的銷售渠道,廢舊電池可以從同一渠道進入。
(4)劣勢
電池租賃的業(yè)務目前能對現(xiàn)役電池實現(xiàn)精準管理,但售后回租的模式下,無法清楚掌握電池去向。在租賃期滿足后,電池回售給消費者,消費者最后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。
目前以售后回租的方式對電池回收上改善不明顯,本質(zhì)上是貸款的一種新模式。如果能只租不售,降低每月的還款金額便可精準管理所有電池銀行退役后的去向。
換電模式下需要超額儲備電池,同時存在電池安全問題。大量儲備電池在財務報表上會體現(xiàn)出大量的固定資產(chǎn)或存貨,在這個過程中倘若碳酸鋰價格下跌會造成大量的資產(chǎn)減值損失,讓企業(yè)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)生產(chǎn)者責任延伸制度下,再利用主體如何閉環(huán)
1、電池生產(chǎn)商為責任主體
信息來源:洛克資本
以電池生產(chǎn)商為責任主體的回收模式下,通過下游的整車廠的經(jīng)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處理中心進行回收再生和原料再銷售,形成廢舊電池的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。在該模式下,電池生產(chǎn)商對下游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。但回收渠道單一,僅能控制4S店回收點的渠道,缺乏其他回收渠道。
信息來源:廣發(fā)證券研究所、洛克資本
2、以新能源車企及其經(jīng)銷商作為主要責任主體
信息來源:洛克資本
以新能源車為主體的回收模式下的電池生命渠道,整車廠通過向電池廠采購電池生產(chǎn)車輛,再通過4S店的渠道向消費者銷售。另外整車廠與電池租賃公司也可以進行深度綁定,統(tǒng)一回收廢舊電池至合作或自建的廢舊電池處理中心。從商業(yè)模式來看,渠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。因此在電池流向上只能形成小閉環(huán),無法形成大閉環(huán)。