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4、盈利分析

(1)B类锂电池优势远超铅蓄电池

性价比高,2021年锂电池行业规范要求的磷酸铁锂能力密度115wh/kg,2023年2月最新磷酸铁锂电池回收价在2.15万元/吨,得到采购成本0.18元/ Wh。各类测试、运输、人力、厂房成本等按约0.15元/Wh,加上利润约0.1元/Wh,电池再销售成本按约0.40~0.45元/Wh。铅蓄电池的价格在0.5-0.6元/Wh,较高于退役的磷酸铁锂电池。

循环次数多,寿命长。传统铅酸电池按照200次循环寿命计,使用寿命为3~6年,而退役磷酸铁锂梯次电池按储能阶段40%的SOH为报废临界值,可以循环400~2 000次。

(2)C级电池在储能方面“峰谷套利”

根据中电能协会的测算假设退役磷酸铁锂电池回报率高于新电池。

i. 储能电池规模为1MWh,回收梯次动力电池价格0.7元/ Wh,保守估计退役后梯次利用是SOH为70%,二次利用的成品率为90%,采用新电池购买组装价格为1.4元/Wh。

ii. 假设每经过一次使用,电池容量衰减为原来的99.98%。

iii. 电价收益部分:在峰价时期,进行放电,在谷价时期,进行充电。每天放电时间6小时,充电时间0点至8点,12点至19点,共十五个小时。

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信息来源:中电能协会、洛克资本

(三)回收再生

1、政策

2021年国家工信部发布《新能源汽车废旧动力蓄电池规范条件与暂行办法》

再生利用的企业需要提高废旧动力蓄电池再生利用的水平,更加高效地回收有价金属。其中镍钴锰的综合回收率不低于98%,锂的回收率不低于85%,稀土等其他主要有价金属综合回收率不低于97

具有产业化应用的湿法、火法或材料修复等工艺,可实现材料修复或元素提取,对电子元器件、金属、石墨、塑料、橡胶、隔膜、电解液等零部件都可以合理回收和规范处理,并能控制相应的污染源。

2、回收工艺流程

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信息来源:IbisWorld、洛克资本

再生利用从流程上大致可以分为两步,预处理和回收处理。两个阶段不同的工艺都能影响最终回收的效率。

(1)预处理

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信息来源:广发证券研究所、洛克资本

预处理首先要对电池进行放电钝化、拆解、破碎和分选过程,通过预处理得到富集有价的金属材料。通过预处理能够分离出铜箔、铝箔、LiFePO4、碳粉、和隔膜

目前的主流预处理的方式主要是机械破碎再筛分。由于电池的型号、结构、安装工艺都不相同,无法精准的拆解,所以统一破碎拆解再筛选能实现不同物料的分离。但目前该回收方法会出现活性材料与集流体粘合不易解体。同时会存在粉尘污染、有毒气体挥发等一系列的问题。暂时通过机械研磨法能产生热能将电极材料与磨料产生反应使集流体上的锂化合物变成锂盐,但这个成本高还会造成钴和铝的损失。

(2)湿法冶金-主流

目前湿法冶金是国内的主流回收技术,该技术需要将拆解的废电池预处理后溶于强酸或强碱溶液中,萃取出部分有价值的金属元素,再经过离子交换法和电沉积等手段提取有价值金属。

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浸取阶段:浸出工艺中Li回收率低的原因主要有两点:(1)Li容易与Ni、Co、Mn共同萃取,造成部分Li损失;(2)浸出液分级萃取Ni、Co、Mn后被稀释,残留Li浓度低,回收困难。

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从提锂的角度,目前主流的是使用无机酸浸和还原剂H2O2,但有机酸还有还原性和高络合能力可以同时作为浸出剂和还原剂。生物浸出成本低、污染小但培养微生物的环境要求严格难以满足工业化的生产。

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(3)物理-直接回收

物理回收方法是将废旧动力电池内部成分,如电极活性物质、集流体和电池外壳等各个结构进行破碎、筛选、分离等一些列手段得到有价值产物,然后再进行下一步的回收过程。

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(4)火法污染大

火法回收核心在于将电极材料部分放入干电弧炉内高温处理,电极碎片中的炭和有机物将被高温燃烧掉,燃烧时会产生还原气体,对电极内金属元素具有保护作用,最终筛选得到含有金属和金属氧化物的细分状材料。

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(5)三种常用工艺的对比总结

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3、盈利分析

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信息来源:信达证券研究所、洛克资本

(1)厂房初始投入重

以格林美为例,年产5万组车用和5万组梯次利用动力电池PACK生产线。该项目总投资约4.98亿元,其中设备投资占63.60%,建设投资占23.25%。

根据《锂离子动力电池的电极材料回收模式及经济分析》营业费用方面,原材料成本占比较高,电池回收成本中原材料成本占比达70-90%。设备成本主要包括设备的维护费和折旧费,另外电池回收设备折旧年限通常为5-8年。

湿法中,酸碱溶剂、沉淀剂等辅助材料占比电池外总成本的3至4成。干法工艺中,场地费、公摊费、税费等其他费用占比在35%左右。

(2)回收价格倒挂

锂电池回收折扣系数倒挂,动力电池回收价格考量点主要在于电池中镍、钴、锰、锂等有价金属含量,一般正规回收渠道而言,要按镍、钴、锰、锂等金属的市场价打折回收。但当前,动力电池回收已出现明显的折扣系数倒挂现象。

单体现在按度计价模式。在不鼓包的情况下,一度电的模糊报价是240元-350元。回收报价需要评估电池的年限、车辆的公里数、电池的状态及衰减程度等。

合规批量计价模式。三元锂电池按照钴镍(含量3%以上)的市场价格、含量及市场约定的采购系数进行计价,不对锂计价。锂价上涨会拉高采购系数提高购置成本,镍钴价格下行会降低售价,让三元锂回收毛利承压。废旧磷酸铁锂的计价模型是按照每个锂点(1%锂含量)1.66万元左右。磷酸铁锂电池回收技术壁垒在于电池级碳酸锂的回收率。

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信息来源:数字锂电

(3)小作坊优势更明显

固定成本投入方面,非正规企业不需要购置重资产的环保、拆解、检验设备甚至不需要打税。收购电池后直接进行暴力拆解,过程中存在安全危险也造成了严重的环境污染。有了成本的优势后,小作坊有更多的空间可以给出更高的回收价格来挤压正规企业的渠道。

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