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锂电回收设备:新能源浪潮打开锂电回收需求天花板
快乐股市里的小跳蛙
躺平的老司机
2022-11-04 19:00:40

01新能源浪潮打开锂电回收需求天花板

新能源汽车产销量带动锂电市场持续增长

新能源汽车产销量快速增长。在政策体系的支撑下,我国新能源汽车产业已经从导入期迈入快速增长期。我国新能 源汽车的产销量,从2012年到2020年呈现稳步的增长趋势,2021年产销量显著增长,分别为354.5万辆和352.1万辆。 新能源汽车的消费需求增长和整车厂产品力不断提升,推动了新能源汽车产销量快速增长。

全球市场:2021年,中国和欧洲新能源汽车市场表现良好,同时绿色低碳发展趋势推动中国电力系统储能和欧美家 庭储能市场锂电池需求大幅增长,据统计,2021年全球锂电池出货量达到 562.4GWh,同比增长90.97%。

国内市场:我国新能源汽车产销量不断提高,同时储能领域实现国内外市场同步增长,以及锂电池逐步替代铅酸电 池、镍氢电池,在电动两轮车及电动工具中得到广泛应用。我国锂电池出货量近年来高速增长,2021年全年国内锂 电池总体出货量达到334.2GWh,同比增长110.85%。

锂电池理论回收量随着出货量的攀升将进一步增加

随着锂电出货量的攀升,未来锂电池回收量将进一步增加。由于锂电池的大规模应用时间较晚,前期锂电池报废数 量较少,锂电池回收行业仍处于起步阶段。随着国内新能源汽车市场的持续增长,动力电池装机规模逐年提升,同 时锂电池在电动工具、3C电子、电动两轮车等领域的广泛应用也不断带动锂电池出货量的增长,随着存量锂电池接 近使用年限,未来锂电池报废量也将进一步增加,锂电回收行业步入爆发期。

根据《中国废旧锂离子电池回收拆解与梯次利用行业发展白皮书(2022年)》,2021年中国理论废旧锂离子电池回 收量高达59.1万吨,其中废旧动力电池理论回收量为29.4万吨,3C及小动力废旧锂离子电池理论回收量为24.2万吨, 其他相关的废料理论回收量为5.5万吨。预计2026年中国理论废旧锂离子电池回收量将达到231.2万吨。

环保角度:废旧锂电池回收有利于保护环境

大量废旧锂电池若不恰当处理会严重污染环境,损害人体健康,亦将产生安全问题。锂电池构成成分和结构较为复 杂,动力电池主要材料中虽然不含汞、镉、铅等毒害性较强的重金属元素,但在正极、电解液等多种材料中含有镍、 钴、铜、锰、有机碳酸酯等具有一定毒害性的化学物质,部分难以降解的有机溶剂及其分解和水解产物会对大气、 水、土壤造成严重污染从而破坏生态环境。同时,镍、钴、铜等重金属在环境中的富集效应最终会损害人类健康。

废旧动力电池中含有碳酸乙烯酯、环己基苯、1,3-丙烷磺酸内酯、N-甲基吡咯烷酮、碳酸亚乙烯酯等有毒有害物质, 其中1,3-丙烷磺酸内酯、N-甲基吡咯烷酮被列入海外多国有害物质管控清单。

资源角度:锂电回收有效缓解镍、钴、锂等有价金属资源紧缺

我国锂、钴、镍资源依赖于大量进口,对外依存度高, 根据国务院发展研究中心经济研究部预测,中国的锂、 钴、镍对外依存度在2030年将分别达到80%、92%、 98%,产业链安全亟需保障,而锂电池回收能够有效缓 解镍、钴、锂等有价金属资源紧缺问题。

动力电池中含有大量可回收的高价值金属,如锂、 钴、锰、镍等,回收后能产生较大的经济效益。 在提升原材料自己率的同时,还能降低对上游依 赖性,推动各环节闭环运行模式,实现资源循环 利用。

02 锂电回收产业链广泛,回收设备市场大有可为

锂电池回收行业进入爆发期,带动全产业链需求

锂电池回收可分为蓄力期、增长期以及爆发期三个时期: 1)蓄力期(2015年前):锂电池渗透到动力领域,政策加持下开始发展,但70%的装车电池为磷酸铁锂电池,主要用于客车 或大巴,锂电池回收处于起步阶段。 2)增长期(2015-2021年):该阶段锂电池装车量激增,并且三元电池装机量赶超磷酸铁锂,同时回收行业形成一批比较优质 的合规企业,回收工艺以湿法为主,火法为辅。 3)爆发期(2021年后):锂电池装机量仍保持高速增长,三元电池的回收竞争白热化,并且磷酸铁锂回收的经济性随金属价 格上涨和技术进步也增强,玩家不断增多。随着锂电池退役量的快速增长,锂电回收行业也步入爆发期。

锂电回收产业链广泛,设备位于产业链上游

锂电池回收产业链中,将废旧动力锂电池、消费锂电池及储能锂电池的回收,通过预处理、二次处理、深度处理将 废旧锂电池中的可利用资源利用提炼出钴、锂、铜、铝等可再生资源。 目前中国锂电池回收产业正逐渐形成整车厂商、电池厂商以及第三方回收处理企业等多方参与的联合回收模式。

政策体系推动锂电池回收行业持续发展

政策助推锂电池回收市场发展。自2012年起,国家先后 出台相关政策和标准来调控废旧动力电池的回收与利用。 政策与标准设计动力电池生产、编码溯源、回收拆解、 回收再生及网点建设等,逐步搭建动力电池回收利用全 生命周期管理政策体系,极大推动了锂电池的回收利用。《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》作为 动力电池回收管理等顶层制度,对动力蓄电池回收利用 管理范围、相关方责任与要求、监督措施等内容进行了 要求。同时,为探索动力电池回收运行机制,在全国17 个省市开展动力电池回收试点工作,推动回收体系建设。2021年10月19日工信部表示将加快推进动力电池回收利 用立法,完善监管措施等,从法规、政策、技术、标准、 产业等方面,加快推动新能源汽车动力电池回收利用。

梯次利用和再生利用为动力电池退役主要处理方法

一般情况下,当动力电池的剩余容量衰减至额定容量的80%以 下时,会进行退役处理。对于退役的动力电池,目前主要有两 种可行的处理方法:1)对符合能量衰减程度的退役电池进行梯 次利用,即将退役的动力锂电池用在储能等其他领域作为电能 的载体使用,从而充分发挥剩余价值;2)对无法进行梯次利用 的电池进行再生利用,即将退役电池进行放电和拆解,提炼原 材料,从而实现循环利用。

梯次利用的电池多为磷酸铁锂电池,三元电池仍以再生利用 为主。主要是由于:1)容量衰减程度:磷酸铁锂电池循环 寿命在3500此以上,部分可达5000次,容量随循环次数的增 加呈缓慢衰减趋势,当电池容量衰减至80%后,从汽车上退 役下来的磷酸铁锂电池仍有较多循环次数,梯次利用价值较 高;2)资源化价值:磷酸铁锂电池不含钴、锂、镍等金属, 资源化价值较低,而三元电池可以提炼出镍、钴、锂等金属, 更适合资源回收。

动力电池回收主要模式和途径

经过近几年国家政策引导和各地政府、企业的联合推动,按照回收主体的不同,市场上逐步形成以下四种动力电池回收 模式:模式一:新能源汽车生产企业为回收主体;模式二:动力电池生产企业为回收主体;模式三:第三方综合利用 企业为回收主体;模式四:动力电池产业联盟为回收主体。

锂电池回收工艺各有利弊,湿法处理最为成熟

在对废锂离子电池进行了放电、拆解等预处理之后,根据回收过程所采用的的主要关键技术,可以将废锂离子电池的 资源化处理过程分为物理法、化学法和生物法三类。

破碎分选设备在锂电回收工艺中应用广泛

通过整套锂电池回收处理设备上面完善的拆解破碎系统 将废旧动力电池进行强制物理拆解破碎。 拆解后的电池被自动化送到筛分分选系统,将电池里面 的稀有金属黑粉进行分选分离。 再通过脱粉与气流分选的工艺将废旧锂电池里面的贵金 属材料进行全部的分离与回收。 破碎后的组分根据密度、粒度、磁性和疏水性等不同性 质通过比重分选,将不同金属材料进行分离。粉碎分选过程可以分离铁质、铜粒、铝粒等金属材料, 没有产生废水、废气等二次污染。但是,该工序得到的 铜、铝等金属产品纯度低,无法直接销售,需要进一步 深度处理。

锂电回收环节设备投资市场空间有待激活

保守预计2022年锂电池回收环节设备投资新增市场空间为12亿元,2030年锂电池回收环节设备投资新增市场空间将达到154亿元。根据弗若斯特沙利文,2024年中国三元动力电 池装机量将达到184.1 GWh,磷酸铁锂电池装机量达到260.7GWh,锂电行业持续高景气度。根据我们对设备环节在锂电回收行业中的市场做以下假设测算规模: a) 动力电池使用年限通常为5-8年,我们假设三元动力电池和磷酸铁锂动力电池的使用寿命均为6年,即2014年装机的三元/磷酸铁锂动力电池在2020年全部得到回收处理; b) 退役磷酸铁锂电池拥有较多循环次数,且所含金属价值量与三元电池存在差距,磷酸铁锂电池资源化价值量较低,梯次利用的电池多为磷酸铁锂电池。我们假设磷 酸铁锂电池梯次利用比例从2020年的10%上升至2030年的70%; c) 退役后的磷酸铁锂动力电池可以作为储能电池使用3-5年,我们假设磷酸铁锂动力电池经过4年梯次利用后进入回收体系; d) 由于储能电池使用年限较长,通常为15年左右,故此处暂不考虑储能电池退役量; e) 根据行业数据,假设保守/乐观情景下锂电池回收环节对压滤机投资分别为250/500 万元/GWh;根据浙矿股份数据,假设保守/乐观情景下锂电回收环节对设备投资分 别为7000元/吨和14000元/吨,保守/乐观情景下锂电回收环节对破碎分选设备投资大约为1600元/吨和3200元/吨; f) 单GWh电池包质量为0.8万吨。

多方企业布局锂电回收,催生锂电回收设备需求

锂电池生产企业的布局回收方式主要有三类:第一类是企业直接设立公司建设锂电池回收项目,例如国轩高科,骆驼集团等;第二类方式则是通 过签署合作协议或合资建立公司等方式与电池回收企业建立合作关系,如比亚迪、亿纬锂能、孚能科技等公司与格林美的合作;第三种是参股或 者直接收购电池回收企业,比如宁德时代收购广东邦普等。

03 锂电回收设备环节重点公司分析

S景津装备(sh603279)S :压滤机行业龙头

公司致力于各式压滤机整机及配套设备、配件的生产和 销售,为固液提纯、分离提供专业的成套解决方案,是 国内压滤机生产龙头企业。 2021年公司压滤机整机产品营收38.87亿元,主营收入 占比达到83.79%,为公司主要收入来源。 公司产品广泛应用于环保、矿物及加工、化工、食品、 医药、新能源新材料、砂石骨料等领域。

S浙矿股份(sz300837)S :破碎分选设备行业领先

公司是国内行业领先的中高端矿机装备供应商之一,主营业务产品主要涉及破碎和筛分洗选设备两大类。 公司围绕破碎、筛分技术优势为砂石矿山资源破碎加工、金属矿山资源破碎加工、废旧铅酸电池回收再利用、建筑装修垃圾回 收再利用等领域提供一流的绿色智能化装备及整体解决方案。 公司业绩稳步增长。公司2021年实现营业收入和归母净利润分别为5.73亿元和1.58亿元,2017-2021年营业收入和归母净利润 CAGR为26.33%和37.66%;2022年前三季度,公司分别实现营收和归母净利润5.22亿元、1.39亿元。公司致力于破碎筛选成套生 产线和破碎筛选单机设备业务,两项业务营收占比达到90%左右。

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