如果您对文章有更深入的见解与想法,可以联系本文作者:南京市创新投资集团投资二部 童君博士,邮箱 tongj@njicg.com
童君,浙江大学物理系博士毕业,目前从事新能源、新材料方向的股权投资,具体包括锂电池、光伏、半导体等领域的材料和设备领域。曾就职于中科院深圳先进技术研究院,期间获评深圳市海外高层次人才“孔雀计划”,发表SCI论文十余篇。在股权投资领域,曾主导完成奥莱特新材料、金凯循环等多个项目的股权投资。
近年来,我国锂电池行业正快速发展,无论是规模体量还是工艺技术都已位于全球第一梯队。同时,我们应当深刻关注到,随之而来大量废旧锂电池的处理、回收问题。绿色、循环、可再生是我们发展新能源产业的应有之意,也是实现“双碳”目标的基本要求。实际上,废旧锂电池如果未得到妥善处置,就会成为垃圾甚至是危废;而处置得当,则可以变废为宝,获得巨大的经济价值。单说锂电池正极材料中,就含有锂、钴、镍等不可再生的高价值矿物资源。其中锂资源的价格近一年来更是暴涨数倍,对应的电池级碳酸锂价格从2021年初的约6万元/吨涨至目前2022年10月底的55万元/吨。近十倍的价格涨幅背后体现的是锂电池的强劲需求,也意味着锂资源回收具备巨大经济价值。因此,无论从国家环保政策要求层面,还是从新能源产业链实现闭环来讲,锂电池的回收都是确定性极强的刚性需求。
锂电池主要应用于3C、电动汽车以及储能三大场景。自2015年电动汽车元年至今,第一批动力电池将迎来集中退役期,锂电池回收这一朝阳行业正快速拉开序幕。我们认为,锂电池应用和制造已然迈向TWh时代,接下来,锂电池回收行业必然孕育着明确的趋势性机遇,回收大浪潮才刚刚开始。作为投资机构,我们应当充分认识到锂电池回收的重大意义和巨大投资价值,践行ESG投资理念,加速布局在回收渠道资源、回收工艺技术方面有核心竞争优势的项目。我们也建议创业者更应当具有迫切意识,在当前锂电池回收行业发展的初级阶段,在竞争格局尚未明晰、碳酸锂等回收产品价格高位横盘的外部有利环境下,紧紧抓住“发展窗口期”,依托自身核心能力,明确企业发展定位、战略,力争从当前回收行业的“百家争鸣”中脱颖而出。
尽管锂电池回收行业前景光明,但我们也需要清醒的认识到回收行业的健康发展尚存在诸多难题需要解决:政策法规层面,相关细则需要尽快出台、健全和落实;企业层面,部分区域存在“小黑作坊”依靠恶性竞争抢占“正规军”市场的“劣币驱逐良币”现象,竞争格局呈现出小、散、乱;回收操作层面,操作规范性、安全性、环保性依旧不足,自动化水平低;回收渠道层面,回收体系尚不完善,废旧电池很容易流入非正规渠道。然而,“发展的问题要用发展来解决”,我们相信,这些问题一定可以随着各级政府、业界的不断探索得到解决。在此,我们针对锂电池回收行业进行了简要分析,由于时间紧迫,编者水平有限,难免有疏漏和不足之处,敬请大家批评指正,并热切期盼与众多创业者、从业人员、研究人员以及投资机构同仁密切交流。
一、新能源产业蓬勃发展,催生锂电池回收刚需
我国新能源汽车的爆发式发展有目共睹,其销量从2015年的33万辆增长至2021年的350万辆,实现了十倍的增长,预计2022年我国新能源汽车销量将超过600万辆。相应的,新能源汽车使用的动力电池装机量也从2015年的16GWh增长至2021年的154GWh,预计2022年装机量将超过260GWh。从宁德时代、比亚迪等头部电芯厂产能规划数据来看,结合权威机构、专家预测,我国动力电池出货量有望在2025年迈进TWh时代。
储能领域,受益于应用场景丰富叠加终端需求快速增长,预计到2025年,全球储能锂电池装机量将突破300GWh,几乎是每年翻倍增长的态势。此外,3C领域锂电池出货量稳步增长,据中国化学与物理电源行业协会统计数据,2021年中国消费类产品用小型锂离子电池出货量为72GWh。
综合上述动力、储能、3C三大应用领域锂电池数据,我们不难发现锂电池回收拥有的庞大市场空间。据研究机构EVTank、伊维经济研究院联合中国电池产业研究院共同发布的《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)》数据,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。废旧锂电池如果未得到妥善处置,就会成为垃圾甚至是危废;而处置得当,无论是梯次利用,还是回收其中的锂、钴、镍等不可再生的高价值矿物资源,都能够获得巨大的经济价值。因此,废旧锂电池的回收处理、循环利用,既是低碳环保的刚性需求,又是新能源产业链实现闭环的刚性需求。
数据来源:《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)》
二、锂电池回收行业概况
2.1 政策法规
锂电池回收行业的健康发展离不开政策法规的指引和约束。近些年,工信部、发改委、国务院、环保部、商务部等部门密集出台了多项动力电池回收法律法规和标准。2018年,工信部、科技部、环境保护部、交通运输部、商务部、质检总局、能源局联合印发的《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》中提到,强调落实生产者责任延伸制度,要求汽车生产企业承担动力蓄电池回收的主体责任。对比海外市场,依据责任主体的不同,一般可以分为以日本为代表的动力电池生产商回收模式,以欧美国家为代表的行业联盟回收模式(以动力电池生产商为责任主体,主机厂和电池租赁公司配合回收),以及第三方回收模式。
此外,为加强对锂电池回收企业的支持与规范,工信部出台了《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件(2019年本)》和《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法(2019年本)》,并于 2020年正式开始评选符合条件的企业。
锂电池回收相关政策法规
2020年 |
商务部、发展改革委、工业和信息化部、公安部、生态环境部、交通运输部、市场监管总局 |
《报废机动车回收管理办法实施细则》 |
国家对回收拆解企业实行资质认定制度。国家鼓励机动车生产企业从事报废机动车回收拆解活动,机动车生产企业按照国家有关规定承担生产者责任,应当向回收拆解企业提供报废机动车拆解指导手册等相关技术信息。 |
2020年 |
国务院办公厅 |
《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》 |
完善动力电池回收、梯级利用和再资源化的循环利用体系,鼓励共建共用回收渠道。建立健全动力电池运输仓储、维修保养、安全检验、退役退出、回收利用等环节管理制度,加强全生命周期监管。 |
2021年 |
工业和信息化部、科技部、财政部、商务部 |
《关于印发汽车产品生产者责任延伸试点实施方案的通知》 |
推动报废汽车拆解产物的规模化、规范化及高值化利用。鼓励汽车生产企业与相关企业、研究机构合作开展报废汽车精细化拆解、废旧零部件快速检测与分选、报废汽车“五大总成”等零部件再制造、动力蓄电池梯次利用、车辆拆解产物高附加值再利用等关键共性技术的研发应用,提升报废汽车的资源综合利用水平。 |
2021年 |
工业和信息化部、科技部、生态环境部、商务部、市场监管总局 |
《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法》 |
梯次利用企业应依法履行主体责任,遵循全生命周期理念,落实生产者责任延伸制度,保障本企业生产的梯次产品质量,以及报废后的规范回收和环保处置;动力蓄电池生产企业应采取易梯次利用的产品结构设计,利于高效梯次利用。 |
2022年 |
工信部、国家发改委、科技部、财政部、自然资源部、生态环境部、商务部、国税总局 |
《八部门关于印发加快推动工业资源综合利用实施方案的通知》 |
完善废旧动力电池回收利用体系。完善管理制度,强化新能源汽车动力电池全生命周期溯源管理。推动产业链上下 游合作共建回收渠道,构建跨区域回收利用体系。推进废旧动力电池在备电、充换电等领域安全梯次应用。在京津冀、长三角、粤港澳大湾区等重点区域建设一批梯次和再生利用示范工程。 |
工信部动力电池回收白名单企业
批次 |
类型 |
企业名称 |
类型 |
企业名称 |
第一批,2018年07月 |
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衢州华友钴业新材料有限公司 |
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赣州市豪鹏科技有限公司 |
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荆门市格林美新材料有限公司 |
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湖南邦普循环科技有限公司 |
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广东东莞光华科技股份有限公司 |
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第二批,2020年12月 |
梯次利用 |
蓝谷智慧(北京)能源科技有限公司 |
再生利用 |
天津赛德美新能源科技有限公司 |
天津银隆新能源有限公司 |
浙江天能科技新材料有限公司 |
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上海比亚迪有限公司 |
江西赣锋循环科技有限公司 |
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格林美(无锡)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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衢州华友资源再生科技有限公司(同时从事再生利用) |
江门市恒创睿能环保科技有限公司 |
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安徽绿沃循环能源科技有限公司 |
广东佳纳能源科技有限公司 |
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中天鸿锂清源股份有限公司 |
贵州中伟资源循环产业发展有限公司 |
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赣州市豪鹏科技有限公司 |
厦门钨业股份有限公司 |
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格林美(武汉)城市矿产循环产业园开发有限公司 |
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深圳深汕特别合作区乾泰技术有限公司 |
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珠海中力新能源科技有限公司 |
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惠州市恒创睿能环保科技有限公司 |
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四川长虹润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 |
河北中化锂电科技有限公司 |
江苏欧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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浙江新时代中能循环科技有限公司(同时从事再生利用) |
江西天奇金泰阁钴业有限公司 |
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安徽巡鹰动力能源科技有限公司 |
江西睿达新能源科技有限公司 |
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合肥国轩高科动力能源有限公司 |
湖南凯地众能科技有限公司 |
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长沙矿冶研究院有限责任公司 |
金驰能源材料有限公司 |
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江门市朗达锂电池有限公司 |
湖南金凯循环科技有限公司 |
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广东迪度新能源有限公司 |
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派尔森环保科技有限公司(同时从事再生利用) |
资料来源:工信部《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单
2.2 回收方式
动力电池在循环充放电过程中电池容量会逐渐衰减,当衰减至80%以下时,能将难以满足电动汽车正常动力需求,便达到退役状态。针对动力电池的回收通常有两种方法,分别是梯次利用和再生利用。
梯次利用是将退役电池拆解成单个电芯,经过检测,然后将性能较好的电池筛选重组后,在某些使用条件相对温和的场合进行二次利用。梯次利用下的退役电池主要运用在家庭储能、电信基站与低速电动车等领域。
再生利用主要是将退役电池完全拆解,将其中的电池壳体、极片、正负极等部分分离,再提取其中的铝、铜、钴、镍、锂等原材料,实现循环利用。再生利用是动力电池制造所需金属资源供给的重要补充渠道。前些年再生利用主要是从三元电池中提取钴、镍,而今年来随着碳酸锂价格暴涨,锂资源的再生利用一下成为了焦点。
锂电池主要回收方式
2.3 技术工艺
聚焦锂电池的再生利用,技术路线包括火法、湿法、生物法三类。(1)国外以火法路线为主,代表企业为Umicore。火法工艺是通过高温焚烧,将有机粘合剂、电解液和含碳有机物去除,被回收元素形成金属氧化物。该路线操作简单、原料适用范围广,适合规模化生产,但缺点是能耗高、环境污染严重、易排放有毒气体,要求配备相配套的处理设备和废弃收集治理设备,而且锂的回收率低。(2)国内以湿法或者“火法+湿法”技术路线为主,代表企业为格林美、邦普循环。湿法工艺一般通过酸浸实现选择性溶解,再加碱调解PH值实现沉淀分离,并利用树脂实现过滤提取,或是通过萃取工艺提取钴、镍。该路线回率较高、产品纯度高、能耗低且工艺成熟,缺点在于技术工艺较为复杂、工艺流程长,化学试剂的消耗量大,环保性较差。(3)生物法是利用微生物分解代谢,实现金属离子的选择性浸出与回收。该路线环保性好、潜力大,但目前仍然停留在实验室阶段。
三元电池再生工艺流程示例
对于钴、镍等稀土金属的回收工艺,国内头部企业普遍回收率在98%以上。锂的回收从过去85%的回收率水平,普遍向今年90%以上的回收率水平发展。今年,包括邦普循环、赣锋循环、光华科技、天奇股份等一众领先企业纷纷公开表示,锂的回收率突破了90%。之前碳酸锂价格处于低位的时候,回收企业普遍只提取三元正极中的钴、镍,不提取锂;而碳酸锂价格上涨后,回收企业提取锂的意愿愈发强烈,但如果直接采用旧工艺——“先提钴、镍,再提锂”,往往锂的回收率较低,因此目前锂回收率较高的企业普遍开发和采用了“先提锂再提钴、镍”的新工艺。
值得一提的是,各家企业锂的回收率的计算方式不同,应当分清“直收率”、“综合回收率”。另外,单吨回收成本、工艺环保性/安全性、回收碳酸锂成品是工业级还是电池级、回收原料含锂量的高低等,这些都是企业回收工艺技术的关键性指标。
2.4 重点企业
目前国内从事电池回收的企业一般可分为三类,一类是背靠电芯厂,例如宁德时代旗下的邦普循环;另一类是锂电池材料类企业,例如华友钴业、赣锋锂业、中伟股份、厦门钨业旗下的回收企业;第三类是第三方回收企业,例如格林美、天奇股份、光华科技等。
对于第一类企业,因为背靠的电芯厂本身就有废料、边角料的回收需求,加之未来电芯厂也有可能会作为废旧电池回收的责任主体,因此该类企业在回收渠道方面具备天然优势。同时,电芯厂中不乏资金实力雄厚的巨头、上市企业,对旗下回收企业的产能建设资金、流动资金亦有较好的保障。
对于第二类企业,材料厂本身也有废料、边角料的回收需求。并且,基于其对材料科学的理解,往往在回收工艺的掌握、产线设计等方面有一定优势。另外,材料企业通常链接上游矿产资源、下游电芯客户,掌握着上游原料供给、下游电芯厂需求的一手讯息,因此对废料的采购价格谈判具备信息优势。
对于第三类企业,一般都以较强的技术、工艺能力切入市场。传统的头部回收企业,主要工艺优势在于钴、镍等稀土金属的回收,而随着碳酸锂的紧俏,近两年涌现出许多专业回收锂资源的后起之秀。
总的来说,三类企业从事回收业务各有优势,由于新能源产业处于快速上升期,带动回收需求,三类企业中都有发展良好的回收头部企业出现。我们将工信部“白名单”中从事再生回收业务的企业,进行了简要的梳理:
企业名称 |
区域 |
情况简介 |
衢州华友钴业新材料有限公司 |
浙江 |
华友钴业成立了循环科技有限公司和再生资源有限公司,2021年具备年处理废旧电池料6.5万吨产能。 |
赣州市豪鹏科技有限公司 |
江西 |
形成了“材料-电池-新能源整车制造-动力锂电池回收”的动力电池上下游企业联动的合作模式。 |
荆门市格林美新材料有限公司 |
湖北 |
公司2021年度累计处理了8400吨废旧动力电池,其中三元和磷酸铁锂各占比50%。公司建成了500吨/月的电池级碳酸锂产线,2021年锂综合回收率接近90%,镍钴的回收率超过98.5%。 |
湖南邦普循环科技有限公司 |
湖南 |
电池产品核心金属材料总回收率达到99.3%以上。 |
广东东莞光华科技股份有限公司 |
广东 |
公司主业为PCB化学品。 |
天津赛德美新能源科技有限公司 |
天津 |
拥有独创的材料修复工艺。 |
浙江天能科技新材料有限公司 |
浙江 |
2022年称,“2021年,公司与浙江工业大学合作的《废旧锂离子电池清洁高效回收关键技术、核心生产成套装备的研发及应用示范》项目被列入了浙江省重点研发计划,项目总资助金额达760万元。通过该项目,公司成功开发了短程提锂技术,将锂的回收率由行业平均水平的70-80%提高到90%以上”。 |
江西赣锋循环科技有限公司 |
江西 |
2021年12月,赣锋锂业战投部称“公司通过电池再生的锂回收率,已经达到了90%以上”。 |
湖南金源新材料股份有限公司 |
湖南 |
钴综合回收能力处于行业领先地位,只要是含钴废料都能处理,同时实现工业废水零排放。 |
江门市恒创睿能环保科技有限公司 |
广东 |
江门基地,锂回收率>93%。 |
广东佳纳能源科技有限公司 |
广东 |
钴产品。 |
贵州中伟资源循环产业发展有限公司 |
贵州 |
钴产品。 |
厦门钨业股份有限公司 |
福建 |
参股赣州豪鹏。 |
浙江新时代中能循环(梯次+再生) |
浙江 |
具备年产20000金属吨钴、5000金属吨镍、5000吨碳酸锂、5000吨四氧化三锰的生产规模。到2025年,公司将形成年处理30万吨磷酸铁锂电池及材料,年产3万吨电池级碳酸锂、15万吨电池级磷酸铁产品的规模。 |
派尔森环保科技(梯次+再生) |
陕西 |
官网:钴镍回收率98%;锂回收率60%。 |
河北中化锂电科技有限公司 |
河北 |
无官网。 |
南通北新新能源科技有限公司 |
江苏 |
钴镍回收。 |
池州西恩新材料科技有限公司 |
安徽 |
铜镍钴锌锡回收。 |
福建常青新能源科技有限公司 |
福建 |
三元电池回收、三元前驱体。 |
江西天奇金泰阁钴业有限公司 |
江西 |
在三元电池处理方面,钴锰镍平均回收率达98%,锂平均回收率达85%。预计待磷酸铁锂电池处理项目建成投产后,磷酸铁平均回收率可超95%,锂平均回收率可超90%。 |
江西睿达新能源科技有限公司 |
江西 |
回收三元电池,镍、钴、锂。 |
湖南凯地众能科技有限公司 |
湖南 |
无官网。 |
金驰能源材料有限公司 |
湖南 |
电池自动化拆解;镍钴锰回收率98%,锂回收率90%。 |
湖南金凯循环科技有限公司 |
湖南 |
各类含锂废料的回收,锂回收率92%以上,可“一步法”回收制备出电池级碳酸锂。 |
资料来源:市场公开资料整理
三、锂电池回收行业发展趋势
3.1 行业总体趋势
根据公开资料,国内头部锂电池厂到2025年产能规划已经超过4TWh,规模和增速都相当惊人,这也意味着锂电池回收行业前景愈发明朗。但由于之前行业规范性要求较弱,导致这两年回收产能的无序扩张,低质量回收产能过剩。接下来随着政策的更加明晰、监管的进一步介入,“正规军”将成为回收市场的主力玩家。回收企业之间的竞争包含两个主要维度,一个是回收工艺水平,即是否能开发出低成本、高回收率、环境友好的回收工艺,这将在企业的盈利水平中直接得到体现。由于当前碳酸锂等原料价格处于历史高位,不少企业即便工艺能力较弱、单吨固定回收成本较高,也能获得不错的利润,然而一旦碳酸锂价格回落到较低位置,技术实力弱的企业必然被“洗牌”出局,而工艺能力强的企业却能显示出顽强的韧性和生命力。另一个维度是回收渠道的建设,即是否拥有供应量稳定、价格合理、品质较高的回收源,无论是整个退役电池包还是“黑粉”。由于电池回收工艺技术不存在深奥的科学原理,各家再生利用企业的工艺框架差别不大,尤其头部企业的工艺差距正在加速缩小,因此我们认为渠道竞争是未来头部回收企业之间的长期竞争焦点。
3.2 投资机会探讨
基于上述锂电池回收行业的发展现状、趋势,我们对于接下来的投资机会进行了简单的讨论分析。
(1)电池回收行业正处于发展“窗口期”,抓住机遇才能事半功倍。自2015年电动汽车元年至今,第一批锂电池已迎来退役潮,庞大的回收需求叠加碳酸锂等原料紧缺,催生了锂电池回收行业爆发式增长。作为回收企业,如果能抓住这个有利时机,凭借自身无论是技术工艺优势还是渠道优势、资金优势,迅速构建自身竞争壁垒,将规模体量做上去,就可以形成良性循环,顺理成章地成长为行业龙头。投资机构如果能寻找并投资到这类兼具企业实力、企业家战略能力的企业,就有机会获得超额回报。
(2)重视自动化设备、产线的研发和投资。当前回收过程中自动化水平很低,“小黑作坊”甚至采用的是纯人工拆解,对工人安全、环境保护都极为不利。业内一些领先企业已经开始了自动化、半自动化产线的研发和引入,在拆解、破碎、分选等工艺环节逐步以机器替代人工。单件或是成套的自动化设备用于锂电池回收应该是一个明确的方向,值得致力于成为头部玩家的回收企业和投资机构关注,但目前建设高自动化程度产线的成本过高,企业在做决策的时候还较为犹豫,因此投资机构在保持前瞻性关注的同时也建议注意投资节奏。
(3)碳酸锂等原料高位价格不可持续,行业“洗牌”随时来临。目前碳酸锂等原料高位价格使得矿场端、回收端都处于几近疯狂状态,但理性来看,这种态势必然不可持续。一旦碳酸锂等原料从高位回落,那些“投机性”玩家将迅速淘汰出局,而处于领先位置的回收企业也同样面临压力,因此也需要控制存货稳定、现金流安全等风险。即便或将面临行业“洗牌”风险,我们还是建议坚定的投资工艺领先或是渠道丰富的企业,因为锂电池再生回收行业从盈利本质上来说还是是类似于加工行业,长期来看赚取的是差价。因此,质地优秀的回收企业在行业波动中往往能逆势而起,踏踏实实地去抢占更多的市场份额。
(4)渠道能力愈发重要。无论是梯次利用还是再生利用,各家回收企业之间的工艺技术差距正在逐步缩小,颠覆式技术创新暂未在产业化中显现。接下来回收企业在渠道端的激烈竞争中将各显神通,有的企业凭借股东背景,可以锁定退役电池、电池废料;有的企业凭借再生工艺优势,可以独家回收超低锂含量的废渣,从而避免和其他企业价格竞争;还有的企业在全国各地已经完成了广泛的回收点布局,回收的触手“四通八达”。因此,我们也建议投资机构需要更加重视回收企业的渠道能力,将其作为最核心的企业能力进行评价也不为过。