北美锂电池回收独苗

作者|TheBigPicture

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“当我还是个孩子的时候，我非常害怕黑暗。然后我意识到黑暗只不过意味着在可见光波长范围内缺失光子。我就想：害怕光子缺失真是件愚蠢的事。后来我就再也不怕黑暗了”——埃隆·马斯克

Li-Cycle是一家2016年成立于加拿大的锂电池回收公司。公司的远景是完成锂电池从开采到回收的完整供应链闭环。

市面上的古法锂电池回收（高温化学Pyrochemical提炼法）做锂电池回收，不仅材料（钴，镍，碳酸锂，铜）回收效率极低（50%上下），且在提炼过程中产生污染和温室气体，并没用做到生产过程的环保。主要国家和地区已经明确提出锂电池回收的效率门槛（低于则无法获取生产许可证），未来的锂电池回收效率将持续接近100%。

市面上在做这个事业的商业化企业仅Li-Cycle和Redwood Materials两家。Redwood是从特斯拉离开的联合创始人Straubel成立的初创企业（尚未IPO），在完成了最新一轮C轮7亿美元融资后估值已经达到了37亿美元，比Li-Cycle还大，其中知名投资者不乏盖茨新能源基金，亚马逊气候基金，BaillieGifford和高盛资管，且已经与特斯拉及亚马逊签约。

这两家公司都号称自己拥有高效率回收锂电池中各种材料的能力（90%+），但是厂房均尚未建成。虽然Li-Cycle已完成商业化，但其当前收入来源是机械式分解锂电池，尚未有任何化学提炼电池级原材料的收入。

额外风险提示：Li-Cycle是SPAC公司Peridot（前代码PDAC）通过反向收购上市的公司，虽然已经成功完成上市De-SPAC，且股价已经回落至SPAC价格附近，仍需要提醒，通过反向收购上市的公司并未经历传统IPO或Direct listing的同等级全面尽职调查。

如前所述，LICY已完成的商业化部分（及其收入）并不是其价值主张的商业价值，从传统IPO的可比阶段来说，现阶段可能尚不具备IPO的成熟度。说白了就是向市场承诺的业务还没有做出收入是不适合上市的。

言归正传我们开始看这家公司。

01 为什么充电电池有寿命且可以被回收？

我们可以把充电电池理解成一个书架，而其中经济价值较高的金属化合物是携带电荷的离子，这些离子就是书架上的书籍。而书架分成了多层，每一层分成了多格来存放书籍，这个结构本体材料是石墨。

随着使用次数（充放电循环次数）增加，石墨结构会逐步崩塌，这个存放书籍的格子逐个失效后，这个书架就无法放书了，需要制造新的书架。所幸的是经济价值较高的书籍并未受损，只要有足够经济的方式回收书籍，只需要搭建新的书架（石墨），把金属化合物放进去就可以制造全新的电池。

02 电池与锂电池回收行业

根据格理GLG资讯集团的专家成员Patrick Curran所提供数据和洞见，锂电池回收行业是一个极速增长且空间巨大的行业。虽然手机产品和动力产品电池也是一部分，但绝大部分来自电动车电池。

2019年行业规模约15亿美元。2020年可供回收电池总量46万吨（对比Li-Cycle预估46.5万吨）。2025年的行业规模成长至122亿美元（对比Li-Cycle预估2024年达到177亿美元）。其后维持约8%的年增长率。

铅酸电池行业是个很好的参考：全球铅酸电池已达至平衡（每年的回收电池量等于新的产量），长期的锂电池回收增速来自于电动车销量的增速。

与铅酸电池不同的是，动力锂电池的生命周期（10年）远长于铅酸电池（2-4年），所以在电动车完全普及且市占率见顶前，锂电池回收都将维持超高速发展的态势。然而锂电池回收业的成长并不需要等到大量废旧电池出现才开始。

03 回收料三大来源

第一大来源是未使用过的正极材料（含钴镍锰等）。任何电池工厂都会有一个自然废品率，品质要求越高的动力电池废品率也越高。因为高性能电池车无法承担由于电池问题造成的召回成本。

Li-Cycle估计一般锂电池生产商的废品率是10%，实际废品率可能远高于此。任何电池制造企业都会很有兴趣回收这部分废品，从而使高价的金属原料的损耗降低，提升利润。

第二大来源是未使用过的整电池。同样在组装成电池的过程中也会有一定的废品率，这部分电池无法直接使用在终端产品中，电池生产厂家会想要从废品中获取价值，不是直接卖出废电池或者付费让回收制造商回收金属化合物。

第三大来源是使用过的整电池。使用过的整电池在目前的回收业的原料占比中极低。但未来废旧电池的占比会在原料中的占比显著增加。

04 为什么是现在？

废旧电池原本来自消费电子类的收集成本过高，来源过于分散，回收不划算。随着动力电池的产能爆发式增长，高效率收集电池或原料成为可能。未来锂电池回收业会跟电动车的高速成长一起增长。只要你看好出行电气化的大趋势，就应该看好锂电池回收业的大趋势。

05 监管环境

近年电池行业的监管日益趋紧。在美国，加州正在衡量一项提出回收效率尽可能接近100%的要求，最早可能在2022年通过。加拿大安大略省要求锂离子电池的回收效率在2023年超过70%。

中国早在2018年就对锂电池中有效成分回收效率提出80%的要求（镍钴锂分别有各自的效率要求）。欧盟正在提议实施严格的回收效率要求：镍钴回收率在2025年需要达到90%（2030达到95%），2025年锂回收率达到35%（2030年达到70%）。

06 各单位数字转换关系及验证

Li-Cycle的机械式简易工厂（公司称为“幅”工厂Spoke，对应尚未建成的化学精炼工厂称为“中心”工厂Hub）每个幅工厂的年产能为5000吨的锂电池投料产能，幅工厂的投料是回收的完整锂电池（包括塑料外壳，金属接触点，包装支架等结构的完整电池）产出是“黑物质”（Black Mass），虽然幅工厂粗筛也可以分离电池外部的塑料碎片，但是创造经济价值的主要是黑物质。

根据公司提供的生产数字，2020年的实际黑物质效率是54%，实际投料665吨废旧锂电池，产出360吨黑物质。2021年预计投入5500吨（2个尚未完成产能爬坡的5000吨幅工厂（分别在加拿大安大略和美国纽约州罗切斯特））锂电池，产出2940吨黑物质（约53%）。

黑物质是有价有市的，因为现行的高温化学燃烧法也能提炼出黑物质中的负极材料（石墨）和金属镍钴，这些工厂会购买黑物质。黑物质里面再有一半左右是石墨，值钱的是非石墨的金属化合物。2020年Li-Cycle根据招股书数字实际销售360吨黑物质，产品收入554,914美元，即1541美元/吨。

这360吨黑物质中实际回收得钴29吨，镍31吨，锂9吨。2020年底的三种金属价格（伦敦金属交易所价格）如下表：

机械法回收锂电池只做了电池级回收的前半部分，半成品卖给使用传统高温燃烧回收工厂。由于下游工厂需要化学提纯，因此对从Li-Cycle收购回来的黑物质中的金属当量要大打折扣，公司使用的词汇叫Accountability。电池回收的前端（机械式分解）折扣较深，而后端（计划中的化学提纯）折扣极低甚至可能出现溢价。因为如果锂电池回收厂能为电池生产厂家提供电池级原料，比直接购买原材料还方便投入生产。

07 中心工厂及湿法冶金

Li-Cycle的首个湿法冶金提纯工厂将在美国纽约州罗切斯特建成（预计2022年）。黑物质投入中心工厂冶炼后会产出电池级碳酸锂以及钴和镍的硫化物。对比传统火法冶金，湿法冶金回收率远高（95%vs50%），碳排放低，以及毒害排放少。

随着各国政府对环保要求的提高，预计火法炼金回收产能将逐步被替代，未来的电池材料回收将普及化学浸取法（浸取采矿法）为主流（作为对比，Redwood Materials使用火法结合浸取的方式提取有效原料）。

08 主要供应商及客户

2021年5月Li-Cycle跟Ultium Cells（通用汽车与LG能源合资公司）签订了供应合同，Li-Cycle承诺采购Ultium产出的100%的废品电池及原料。Li-Cycle的单一大客户是瑞士大宗商品交易巨头嘉能可Glencore（幅工厂产出的中间品黑物质）。

另外Li-Cycle也与商品供应链金融服务公司Traxys签订了战略合作协议。这个协议是个包销安排，Traxys从中获取佣金收入。Li-Cycle预计未来从罗切斯特中心工厂产出的金属化合物，通过Traxy销售的收入可以达到每年3亿美元。

Traxys只负责中心工厂的碳酸理，硫酸钴，硫酸镍，碳酸锰，石墨等。而其他副产品（主要是铜铝产品）则要自行找其他途径销售。目前铜铝副产品也是卖给嘉能可的，2020年黑物质的70%卖给嘉能可，采购协议有效期至2021年底。未来罗切斯特及其他中心工厂上线后，Traxys会是主要的销售渠道（7年的合约）。