如果您對文章有更深入的見解與想法,可以聯系本文作者:南京市創新投資集團投資二部 童君博士,郵箱 tongj@njicg.com
童君,浙江大學物理系博士畢業,目前從事新能源、新材料方向的股權投資,具體包括鋰電池、光伏、半導體等領域的材料和設備領域。曾就職于中科院深圳先進技術研究院,期間獲評深圳市海外高層次人才“孔雀計劃”,發表SCI論文十余篇。在股權投資領域,曾主導完成奧萊特新材料、金凱循環等多個項目的股權投資。
近年來,我國鋰電池行業正快速發展,無論是規模體量還是工藝技術都已位于全球第一梯隊。同時,我們應當深刻關注到,隨之而來大量廢舊鋰電池的處理、回收問題。綠色、循環、可再生是我們發展新能源產業的應有之意,也是實現“雙碳”目標的基本要求。實際上,廢舊鋰電池如果未得到妥善處置,就會成為垃圾甚至是危廢;而處置得當,則可以變廢為寶,獲得巨大的經濟價值。單說鋰電池正極材料中,就含有鋰、鈷、鎳等不可再生的高價值礦物資源。其中鋰資源的價格近一年來更是暴漲數倍,對應的電池級碳酸鋰價格從2021年初的約6萬元/噸漲至目前2022年10月底的55萬元/噸。近十倍的價格漲幅背后體現的是鋰電池的強勁需求,也意味著鋰資源回收具備巨大經濟價值。因此,無論從國家環保政策要求層面,還是從新能源產業鏈實現閉環來講,鋰電池的回收都是確定性極強的剛性需求。
鋰電池主要應用于3C、電動汽車以及儲能三大場景。自2015年電動汽車元年至今,第一批動力電池將迎來集中退役期,鋰電池回收這一朝陽行業正快速拉開序幕。我們認為,鋰電池應用和制造已然邁向TWh時代,接下來,鋰電池回收行業必然孕育著明確的趨勢性機遇,回收大浪潮才剛剛開始。作為投資機構,我們應當充分認識到鋰電池回收的重大意義和巨大投資價值,踐行ESG投資理念,加速布局在回收渠道資源、回收工藝技術方面有核心競爭優勢的項目。我們也建議創業者更應當具有迫切意識,在當前鋰電池回收行業發展的初級階段,在競爭格局尚未明晰、碳酸鋰等回收產品價格高位橫盤的外部有利環境下,緊緊抓住“發展窗口期”,依托自身核心能力,明確企業發展定位、戰略,力爭從當前回收行業的“百家爭鳴”中脫穎而出。
盡管鋰電池回收行業前景光明,但我們也需要清醒的認識到回收行業的健康發展尚存在諸多難題需要解決:政策法規層面,相關細則需要盡快出臺、健全和落實;企業層面,部分區域存在“小黑作坊”依靠惡性競爭搶占“正規軍”市場的“劣幣驅逐良幣”現象,競爭格局呈現出小、散、亂;回收操作層面,操作規范性、安全性、環保性依舊不足,自動化水平低;回收渠道層面,回收體系尚不完善,廢舊電池很容易流入非正規渠道。然而,“發展的問題要用發展來解決”,我們相信,這些問題一定可以隨著各級政府、業界的不斷探索得到解決。在此,我們針對鋰電池回收行業進行了簡要分析,由于時間緊迫,編者水平有限,難免有疏漏和不足之處,敬請大家批評指正,并熱切期盼與眾多創業者、從業人員、研究人員以及投資機構同仁密切交流。
一、新能源產業蓬勃發展,催生鋰電池回收剛需
我國新能源汽車的爆發式發展有目共睹,其銷量從2015年的33萬輛增長至2021年的350萬輛,實現了十倍的增長,預計2022年我國新能源汽車銷量將超過600萬輛。相應的,新能源汽車使用的動力電池裝機量也從2015年的16GWh增長至2021年的154GWh,預計2022年裝機量將超過260GWh。從寧德時代、比亞迪等頭部電芯廠產能規劃數據來看,結合權威機構、專家預測,我國動力電池出貨量有望在2025年邁進TWh時代。
儲能領域,受益于應用場景豐富疊加終端需求快速增長,預計到2025年,全球儲能鋰電池裝機量將突破300GWh,幾乎是每年翻倍增長的態勢。此外,3C領域鋰電池出貨量穩步增長,據中國化學與物理電源行業協會統計數據,2021年中國消費類產品用小型鋰離子電池出貨量為72GWh。
綜合上述動力、儲能、3C三大應用領域鋰電池數據,我們不難發現鋰電池回收擁有的龐大市場空間。據研究機構EVTank、伊維經濟研究院聯合中國電池產業研究院共同發布的《中國廢舊鋰離子電池回收拆解與梯次利用行業發展白皮書(2022年)》數據,2021年中國理論廢舊鋰離子電池回收量高達59.1萬噸,其中廢舊動力電池理論回收量為29.4萬噸,3C及小動力廢舊鋰離子電池理論回收量為24.2萬噸,其他相關的廢料理論回收量為5.5萬噸;預計2026年中國理論廢舊鋰離子電池回收量將達到231.2萬噸。廢舊鋰電池如果未得到妥善處置,就會成為垃圾甚至是危廢;而處置得當,無論是梯次利用,還是回收其中的鋰、鈷、鎳等不可再生的高價值礦物資源,都能夠獲得巨大的經濟價值。因此,廢舊鋰電池的回收處理、循環利用,既是低碳環保的剛性需求,又是新能源產業鏈實現閉環的剛性需求。
數據來源:《中國廢舊鋰離子電池回收拆解與梯次利用行業發展白皮書(2022年)》
二、鋰電池回收行業概況
2.1 政策法規
鋰電池回收行業的健康發展離不開政策法規的指引和約束。近些年,工信部、發改委、國務院、環保部、商務部等部門密集出臺了多項動力電池回收法律法規和標準。2018年,工信部、科技部、環境保護部、交通運輸部、商務部、質檢總局、能源局聯合印發的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》中提到,強調落實生產者責任延伸制度,要求汽車生產企業承擔動力蓄電池回收的主體責任。對比海外市場,依據責任主體的不同,一般可以分為以日本為代表的動力電池生產商回收模式,以歐美國家為代表的行業聯盟回收模式(以動力電池生產商為責任主體,主機廠和電池租賃公司配合回收),以及第三方回收模式。
此外,為加強對鋰電池回收企業的支持與規范,工信部出臺了《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件(2019年本)》和《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范公告管理暫行辦法(2019年本)》,并于 2020年正式開始評選符合條件的企業。
鋰電池回收相關政策法規
2020年 |
商務部、發展改革委、工業和信息化部、公安部、生態環境部、交通運輸部、市場監管總局 |
《報廢機動車回收管理辦法實施細則》 |
國家對回收拆解企業實行資質認定制度。國家鼓勵機動車生產企業從事報廢機動車回收拆解活動,機動車生產企業按照國家有關規定承擔生產者責任,應當向回收拆解企業提供報廢機動車拆解指導手冊等相關技術信息。 |
2020年 |
國務院辦公廳 |
《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》 |
完善動力電池回收、梯級利用和再資源化的循環利用體系,鼓勵共建共用回收渠道。建立健全動力電池運輸倉儲、維修保養、安全檢驗、退役退出、回收利用等環節管理制度,加強全生命周期監管。 |
2021年 |
工業和信息化部、科技部、財政部、商務部 |
《關于印發汽車產品生產者責任延伸試點實施方案的通知》 |
推動報廢汽車拆解產物的規?;?、規范化及高值化利用。鼓勵汽車生產企業與相關企業、研究機構合作開展報廢汽車精細化拆解、廢舊零部件快速檢測與分選、報廢汽車“五大總成”等零部件再制造、動力蓄電池梯次利用、車輛拆解產物高附加值再利用等關鍵共性技術的研發應用,提升報廢汽車的資源綜合利用水平。 |
2021年 |
工業和信息化部、科技部、生態環境部、商務部、市場監管總局 |
《新能源汽車動力蓄電池梯次利用管理辦法》 |
梯次利用企業應依法履行主體責任,遵循全生命周期理念,落實生產者責任延伸制度,保障本企業生產的梯次產品質量,以及報廢后的規范回收和環保處置;動力蓄電池生產企業應采取易梯次利用的產品結構設計,利于高效梯次利用。 |
2022年 |
工信部、國家發改委、科技部、財政部、自然資源部、生態環境部、商務部、國稅總局 |
《八部門關于印發加快推動工業資源綜合利用實施方案的通知》 |
完善廢舊動力電池回收利用體系。完善管理制度,強化新能源汽車動力電池全生命周期溯源管理。推動產業鏈上下 游合作共建回收渠道,構建跨區域回收利用體系。推進廢舊動力電池在備電、充換電等領域安全梯次應用。在京津冀、長三角、粵港澳大灣區等重點區域建設一批梯次和再生利用示范工程。 |
工信部動力電池回收白名單企業
批次 |
類型 |
企業名稱 |
類型 |
企業名稱 |
第一批,2018年07月 |
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衢州華友鈷業新材料有限公司 |
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贛州市豪鵬科技有限公司 |
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荊門市格林美新材料有限公司 |
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湖南邦普循環科技有限公司 |
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廣東東莞光華科技股份有限公司 |
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第二批,2020年12月 |
梯次利用 |
藍谷智慧(北京)能源科技有限公司 |
再生利用 |
天津賽德美新能源科技有限公司 |
天津銀隆新能源有限公司 |
浙江天能科技新材料有限公司 |
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上海比亞迪有限公司 |
江西贛鋒循環科技有限公司 |
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格林美(無錫)能源材料有限公司 |
湖南金源新材料股份有限公司 |
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衢州華友資源再生科技有限公司(同時從事再生利用) |
江門市恒創睿能環??萍加邢薰?/p> |
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安徽綠沃循環能源科技有限公司 |
廣東佳納能源科技有限公司 |
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中天鴻鋰清源股份有限公司 |
貴州中偉資源循環產業發展有限公司 |
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贛州市豪鵬科技有限公司 |
廈門鎢業股份有限公司 |
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格林美(武漢)城市礦產循環產業園開發有限公司 |
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深圳深汕特別合作區乾泰技術有限公司 |
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珠海中力新能源科技有限公司 |
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惠州市恒創睿能環??萍加邢薰?/p> |
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四川長虹潤天能源科技有限公司 |
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第三批,2021年11月 |
梯次利用 |
蜂巢能源科技有限公司 |
再生利用 |
河北中化鋰電科技有限公司 |
江蘇歐力特能源科技有限公司 |
南通北新新能源科技有限公司 |
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浙江天能新材料有限公司 |
池州西恩新材料科技有限公司 |
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杭州安影科技有限公司 |
福建常青新能源科技有限公司 |
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浙江新時代中能循環科技有限公司(同時從事再生利用) |
江西天奇金泰閣鈷業有限公司 |
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安徽巡鷹動力能源科技有限公司 |
江西睿達新能源科技有限公司 |
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合肥國軒高科動力能源有限公司 |
湖南凱地眾能科技有限公司 |
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長沙礦冶研究院有限責任公司 |
金馳能源材料有限公司 |
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江門市朗達鋰電池有限公司 |
湖南金凱循環科技有限公司 |
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廣東迪度新能源有限公司 |
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派爾森環??萍加邢薰荆ㄍ瑫r從事再生利用) |
資料來源:工信部《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》企業名單
2.2 回收方式
動力電池在循環充放電過程中電池容量會逐漸衰減,當衰減至80%以下時,能將難以滿足電動汽車正常動力需求,便達到退役狀態。針對動力電池的回收通常有兩種方法,分別是梯次利用和再生利用。
梯次利用是將退役電池拆解成單個電芯,經過檢測,然后將性能較好的電池篩選重組后,在某些使用條件相對溫和的場合進行二次利用。梯次利用下的退役電池主要運用在家庭儲能、電信基站與低速電動車等領域。
再生利用主要是將退役電池完全拆解,將其中的電池殼體、極片、正負極等部分分離,再提取其中的鋁、銅、鈷、鎳、鋰等原材料,實現循環利用。再生利用是動力電池制造所需金屬資源供給的重要補充渠道。前些年再生利用主要是從三元電池中提取鈷、鎳,而今年來隨著碳酸鋰價格暴漲,鋰資源的再生利用一下成為了焦點。
鋰電池主要回收方式
2.3 技術工藝
聚焦鋰電池的再生利用,技術路線包括火法、濕法、生物法三類。(1)國外以火法路線為主,代表企業為Umicore?;鸱üに囀峭ㄟ^高溫焚燒,將有機粘合劑、電解液和含碳有機物去除,被回收元素形成金屬氧化物。該路線操作簡單、原料適用范圍廣,適合規?;a,但缺點是能耗高、環境污染嚴重、易排放有毒氣體,要求配備相配套的處理設備和廢棄收集治理設備,而且鋰的回收率低。(2)國內以濕法或者“火法+濕法”技術路線為主,代表企業為格林美、邦普循環。濕法工藝一般通過酸浸實現選擇性溶解,再加堿調解PH值實現沉淀分離,并利用樹脂實現過濾提取,或是通過萃取工藝提取鈷、鎳。該路線回率較高、產品純度高、能耗低且工藝成熟,缺點在于技術工藝較為復雜、工藝流程長,化學試劑的消耗量大,環保性較差。(3)生物法是利用微生物分解代謝,實現金屬離子的選擇性浸出與回收。該路線環保性好、潛力大,但目前仍然停留在實驗室階段。
三元電池再生工藝流程示例
對于鈷、鎳等稀土金屬的回收工藝,國內頭部企業普遍回收率在98%以上。鋰的回收從過去85%的回收率水平,普遍向今年90%以上的回收率水平發展。今年,包括邦普循環、贛鋒循環、光華科技、天奇股份等一眾領先企業紛紛公開表示,鋰的回收率突破了90%。之前碳酸鋰價格處于低位的時候,回收企業普遍只提取三元正極中的鈷、鎳,不提取鋰;而碳酸鋰價格上漲后,回收企業提取鋰的意愿愈發強烈,但如果直接采用舊工藝——“先提鈷、鎳,再提鋰”,往往鋰的回收率較低,因此目前鋰回收率較高的企業普遍開發和采用了“先提鋰再提鈷、鎳”的新工藝。
值得一提的是,各家企業鋰的回收率的計算方式不同,應當分清“直收率”、“綜合回收率”。另外,單噸回收成本、工藝環保性/安全性、回收碳酸鋰成品是工業級還是電池級、回收原料含鋰量的高低等,這些都是企業回收工藝技術的關鍵性指標。
2.4 重點企業
目前國內從事電池回收的企業一般可分為三類,一類是背靠電芯廠,例如寧德時代旗下的邦普循環;另一類是鋰電池材料類企業,例如華友鈷業、贛鋒鋰業、中偉股份、廈門鎢業旗下的回收企業;第三類是第三方回收企業,例如格林美、天奇股份、光華科技等。
對于第一類企業,因為背靠的電芯廠本身就有廢料、邊角料的回收需求,加之未來電芯廠也有可能會作為廢舊電池回收的責任主體,因此該類企業在回收渠道方面具備天然優勢。同時,電芯廠中不乏資金實力雄厚的巨頭、上市企業,對旗下回收企業的產能建設資金、流動資金亦有較好的保障。
對于第二類企業,材料廠本身也有廢料、邊角料的回收需求。并且,基于其對材料科學的理解,往往在回收工藝的掌握、產線設計等方面有一定優勢。另外,材料企業通常鏈接上游礦產資源、下游電芯客戶,掌握著上游原料供給、下游電芯廠需求的一手訊息,因此對廢料的采購價格談判具備信息優勢。
對于第三類企業,一般都以較強的技術、工藝能力切入市場。傳統的頭部回收企業,主要工藝優勢在于鈷、鎳等稀土金屬的回收,而隨著碳酸鋰的緊俏,近兩年涌現出許多專業回收鋰資源的后起之秀。
總的來說,三類企業從事回收業務各有優勢,由于新能源產業處于快速上升期,帶動回收需求,三類企業中都有發展良好的回收頭部企業出現。我們將工信部“白名單”中從事再生回收業務的企業,進行了簡要的梳理:
企業名稱 |
區域 |
情況簡介 |
衢州華友鈷業新材料有限公司 |
浙江 |
華友鈷業成立了循環科技有限公司和再生資源有限公司,2021年具備年處理廢舊電池料6.5萬噸產能。 |
贛州市豪鵬科技有限公司 |
江西 |
形成了“材料-電池-新能源整車制造-動力鋰電池回收”的動力電池上下游企業聯動的合作模式。 |
荊門市格林美新材料有限公司 |
湖北 |
公司2021年度累計處理了8400噸廢舊動力電池,其中三元和磷酸鐵鋰各占比50%。公司建成了500噸/月的電池級碳酸鋰產線,2021年鋰綜合回收率接近90%,鎳鈷的回收率超過98.5%。 |
湖南邦普循環科技有限公司 |
湖南 |
電池產品核心金屬材料總回收率達到99.3%以上。 |
廣東東莞光華科技股份有限公司 |
廣東 |
公司主業為PCB化學品。 |
天津賽德美新能源科技有限公司 |
天津 |
擁有獨創的材料修復工藝。 |
浙江天能科技新材料有限公司 |
浙江 |
2022年稱,“2021年,公司與浙江工業大學合作的《廢舊鋰離子電池清潔高效回收關鍵技術、核心生產成套裝備的研發及應用示范》項目被列入了浙江省重點研發計劃,項目總資助金額達760萬元。通過該項目,公司成功開發了短程提鋰技術,將鋰的回收率由行業平均水平的70-80%提高到90%以上”。 |
江西贛鋒循環科技有限公司 |
江西 |
2021年12月,贛鋒鋰業戰投部稱“公司通過電池再生的鋰回收率,已經達到了90%以上”。 |
湖南金源新材料股份有限公司 |
湖南 |
鈷綜合回收能力處于行業領先地位,只要是含鈷廢料都能處理,同時實現工業廢水零排放。 |
江門市恒創睿能環??萍加邢薰?/p> |
廣東 |
江門基地,鋰回收率>93%。 |
廣東佳納能源科技有限公司 |
廣東 |
鈷產品。 |
貴州中偉資源循環產業發展有限公司 |
貴州 |
鈷產品。 |
廈門鎢業股份有限公司 |
福建 |
參股贛州豪鵬。 |
浙江新時代中能循環(梯次+再生) |
浙江 |
具備年產20000金屬噸鈷、5000金屬噸鎳、5000噸碳酸鋰、5000噸四氧化三錳的生產規模。到2025年,公司將形成年處理30萬噸磷酸鐵鋰電池及材料,年產3萬噸電池級碳酸鋰、15萬噸電池級磷酸鐵產品的規模。 |
派爾森環??萍迹ㄌ荽?再生) |
陜西 |
官網:鈷鎳回收率98%;鋰回收率60%。 |
河北中化鋰電科技有限公司 |
河北 |
無官網。 |
南通北新新能源科技有限公司 |
江蘇 |
鈷鎳回收。 |
池州西恩新材料科技有限公司 |
安徽 |
銅鎳鈷鋅錫回收。 |
福建常青新能源科技有限公司 |
福建 |
三元電池回收、三元前驅體。 |
江西天奇金泰閣鈷業有限公司 |
江西 |
在三元電池處理方面,鈷錳鎳平均回收率達98%,鋰平均回收率達85%。預計待磷酸鐵鋰電池處理項目建成投產后,磷酸鐵平均回收率可超95%,鋰平均回收率可超90%。 |
江西睿達新能源科技有限公司 |
江西 |
回收三元電池,鎳、鈷、鋰。 |
湖南凱地眾能科技有限公司 |
湖南 |
無官網。 |
金馳能源材料有限公司 |
湖南 |
電池自動化拆解;鎳鈷錳回收率98%,鋰回收率90%。 |
湖南金凱循環科技有限公司 |
湖南 |
各類含鋰廢料的回收,鋰回收率92%以上,可“一步法”回收制備出電池級碳酸鋰。 |
資料來源:市場公開資料整理
三、鋰電池回收行業發展趨勢
3.1 行業總體趨勢
根據公開資料,國內頭部鋰電池廠到2025年產能規劃已經超過4TWh,規模和增速都相當驚人,這也意味著鋰電池回收行業前景愈發明朗。但由于之前行業規范性要求較弱,導致這兩年回收產能的無序擴張,低質量回收產能過剩。接下來隨著政策的更加明晰、監管的進一步介入,“正規軍”將成為回收市場的主力玩家?;厥掌髽I之間的競爭包含兩個主要維度,一個是回收工藝水平,即是否能開發出低成本、高回收率、環境友好的回收工藝,這將在企業的盈利水平中直接得到體現。由于當前碳酸鋰等原料價格處于歷史高位,不少企業即便工藝能力較弱、單噸固定回收成本較高,也能獲得不錯的利潤,然而一旦碳酸鋰價格回落到較低位置,技術實力弱的企業必然被“洗牌”出局,而工藝能力強的企業卻能顯示出頑強的韌性和生命力。另一個維度是回收渠道的建設,即是否擁有供應量穩定、價格合理、品質較高的回收源,無論是整個退役電池包還是“黑粉”。由于電池回收工藝技術不存在深奧的科學原理,各家再生利用企業的工藝框架差別不大,尤其頭部企業的工藝差距正在加速縮小,因此我們認為渠道競爭是未來頭部回收企業之間的長期競爭焦點。
3.2 投資機會探討
基于上述鋰電池回收行業的發展現狀、趨勢,我們對于接下來的投資機會進行了簡單的討論分析。
(1)電池回收行業正處于發展“窗口期”,抓住機遇才能事半功倍。自2015年電動汽車元年至今,第一批鋰電池已迎來退役潮,龐大的回收需求疊加碳酸鋰等原料緊缺,催生了鋰電池回收行業爆發式增長。作為回收企業,如果能抓住這個有利時機,憑借自身無論是技術工藝優勢還是渠道優勢、資金優勢,迅速構建自身競爭壁壘,將規模體量做上去,就可以形成良性循環,順理成章地成長為行業龍頭。投資機構如果能尋找并投資到這類兼具企業實力、企業家戰略能力的企業,就有機會獲得超額回報。
(2)重視自動化設備、產線的研發和投資。當前回收過程中自動化水平很低,“小黑作坊”甚至采用的是純人工拆解,對工人安全、環境保護都極為不利。業內一些領先企業已經開始了自動化、半自動化產線的研發和引入,在拆解、破碎、分選等工藝環節逐步以機器替代人工。單件或是成套的自動化設備用于鋰電池回收應該是一個明確的方向,值得致力于成為頭部玩家的回收企業和投資機構關注,但目前建設高自動化程度產線的成本過高,企業在做決策的時候還較為猶豫,因此投資機構在保持前瞻性關注的同時也建議注意投資節奏。
(3)碳酸鋰等原料高位價格不可持續,行業“洗牌”隨時來臨。目前碳酸鋰等原料高位價格使得礦場端、回收端都處于幾近瘋狂狀態,但理性來看,這種態勢必然不可持續。一旦碳酸鋰等原料從高位回落,那些“投機性”玩家將迅速淘汰出局,而處于領先位置的回收企業也同樣面臨壓力,因此也需要控制存貨穩定、現金流安全等風險。即便或將面臨行業“洗牌”風險,我們還是建議堅定的投資工藝領先或是渠道豐富的企業,因為鋰電池再生回收行業從盈利本質上來說還是是類似于加工行業,長期來看賺取的是差價。因此,質地優秀的回收企業在行業波動中往往能逆勢而起,踏踏實實地去搶占更多的市場份額。
(4)渠道能力愈發重要。無論是梯次利用還是再生利用,各家回收企業之間的工藝技術差距正在逐步縮小,顛覆式技術創新暫未在產業化中顯現。接下來回收企業在渠道端的激烈競爭中將各顯神通,有的企業憑借股東背景,可以鎖定退役電池、電池廢料;有的企業憑借再生工藝優勢,可以獨家回收超低鋰含量的廢渣,從而避免和其他企業價格競爭;還有的企業在全國各地已經完成了廣泛的回收點布局,回收的觸手“四通八達”。因此,我們也建議投資機構需要更加重視回收企業的渠道能力,將其作為最核心的企業能力進行評價也不為過。