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环保行业再生资源技术专题研究报告

来源:长江证券 2022-08-22 11:36 浏览量:404

综述:回收种类+利用及提纯能力+深加工构筑技术壁垒

现阶段我国再生资源行业整体技术尚存较大提升空间。在再生资源回收产业的布局中, 企业规模总体偏小,无组织、无管理的“散兵”型回收主体在整个回收行业中所占比重较大。核心原因如下:1)前端回收环节分散、回收渠道不通畅,回收端市场集中度低、地域分散,各供应商废料供应有限使得全国化布局的龙头公司稀少;2)部分赛道依赖补贴,部分赛道消费者“汰旧换新”意识较弱(如废家电回收),国家出台补贴政策扶持企业发展(如废旧家电拆解、建筑垃圾处置、船舶拆解等),但同时也会使业内企业对补贴形成依赖,丧失研发动力;3)行业区域性、结构性产能错配,以危废行业为例,牌照发放速度与实际的处理量增速错配、产业结构调整也导致行业中存在大量资金实力有限、回收技术较为落后,金属综合回收效率较低的企业,造成了资源的二次浪费。

从客观上来看,随着监管趋严,“双碳”目标激发市场需求,未来再生资源技术在行业发展中的作用愈发凸显:1)环保要求的日益提高加速工艺水平落后、污染排放较大、运行稳定性差、负荷率低的再生资源产能出清;2)随着碳交易制度建立完善,排放成本增高,企业更有意愿通过循环再生来实现减排,增加对高质量再生资源产品的需求,从企业主观能动性角度来看,再生资源行业景气度高,各个细分赛道存量玩家及新进入者数量庞大,倒逼企业利用技术壁垒构建差异。以动力电池回收和危废行业为例,2021 年我国动力电池回收企业数量同比高增 661.5%,新增企业注册量 1.07 万家;2019 年全国危废许可证数量为 4195 份,2014-2019 年我国危废许可证数量 CAGR 为 16.9%。

我们认为再生资源行业技术壁垒主要体现在以下几个方面:可利用更低品味的废弃物、可再生提取更多种类或更高纯度产品、向下游延伸制备附加值更高的产品,帮助企业获得超额利润率。同时,技术壁垒反哺上游收料,技术优势带来的高利润使企业能接受收料成本上行,从而在上游竞争废料的过程中获取更多的份额,技术优势也成为渠道获取、 渠道合作的重要保障。

1. 可再生提取种类丰富。以危废金属深度资源化为例,大部分资源再生利用企业,通常 仅可回收生产电解铜、金、银、钯产品,原材料铜合金产品中的镍、锡元素反而成为杂 质,影响其生产效率和生产成本。具备多金属综合回收、深度提炼能力的危废企业可以 提取出铜、金、银、钯、锡、镍、铅、锌、铂等,毛利率更高。

2. 可利用低品位废物,来料适应性广。以废油脂再生为例,我国废油脂分为潲水油、地 沟油、下脚料油,原料来源多样,杂质含量多,提纯技术难。 卓越新能 工艺技术满足各 类废油脂制备生物柴油的要求,能处置的各类废油脂种类多,转酯化率高,来料适应性 广。

3. 提取纯度高,产品销售价格高于同业。以危废金属资源化公司 浙富控股 子公司申能环 保为例,申能环保产出的铜合金产品与江西省主要供应商供应的铜合金产品相比,金、 银、钯、锡、镍品位普遍显著高于江西省主要供应商。以 2017 年为例,合金产品单吨 价格为 4.89 万元,比江西省主要供应商平均销售价格 4.19 万元高出 16.7%。

4. 产业链向高附加值产品延伸。我们按照产业链延伸可以将再生资源行业,划分为“资 源化”和“再利用”两大类:1)“资源化”模式的本质是赚取加工费,把废弃物处理成 为可进一步利用的资源,售价与成本两者之间的价差构成加工企业的盈利空间,以危废 资源化、餐厨垃圾处理和动力电池初步回收为代表;2)“再利用”可通过深加工形成终 端产品,来延伸应用场景,实现更高的附加值,典型代表为再生塑料制品、酒糟饲料化、 动力电池深度处理等,尤其是前两者,通过技术的创新和新模式的探索,产品形式具备 更强的可塑性,类似消费品属性。

再生塑料:英科再生实现了“塑料回收——塑料再生——再生塑料制品——循环回 收”全产业链布局,其后端产品成品框、线条毛利率显著高于 PS 塑料粒子。一体 化生产优势使得公司能够减少中间材料环节的利润流失,因而能够在 2017-2021 年整体毛利率保持在 28%-30%区间。

酒糟饲料资源化:路德环境收购酱酒废酒糟,通过有机糟渣微生物固态发酵技术将 其制成饲料产品,类似消费品属性。

动力电池回收:以 天奇股份 为例公司产业链由“电池回收—原料再造”延伸至“电 池回收—原料再造—材料再造”的新能源材料全生命循环体系。

危废金属资源化:回收种类横向扩张,产品纵向深化

生产流程:高温熔融工艺为行业主流

对于固体无机危险废物,行业内主要采用高温熔融处理工艺;相较于常规的填埋、焚烧、 水泥窑协同等,高温熔融无害化处置物料范围广,偏好包含重金属的物料,且可处置焚 烧底渣及烟尘灰,实现了危险废物的无害化处理及资源高效回收。高温熔融工艺的流程 如下:

烘干系统与逆流焙烧系统:高含水率的危险固体废物先经烘干,得到干污泥,再将 此干污泥与含水率较低的危险固体废物一起加入逆流焙烧系统,与相关物料一起 配伍。

高温熔融系统:经搅拌、制粒后加入逆流焙烧系统,制取的焙烧料,经筛分,得到 焙烧块;将焙烧块、熔剂及燃料一起加入高温熔融系统,同时配入一定量的一般固 废以提升危废金属的富集效率,熔融得到铜合金块与水渣。

烟气处理:烘干系统、逆流焙烧系统、新型强化熔融系统所产生的烟气,经除尘、 脱硫及除雾处理后达标排放。

技术壁垒:拓宽种类+利用低品位+提高纯度+纵深产业 链增厚利润空间

可提取金属种类丰富:具备多金属综合回收能力的危废企业利润空间更大。以高能 环境子公司阳新鹏富为例,2019 年下半年技改完成前阳新鹏富可回收、富集原料中的铜、金、银、钯,而电镀污泥、电子污泥中含有丰富金属的镍则作为杂质不计 价,公司技改后实现了对贵金属镍的富集,2020 年净利润 0.67 亿元,相较于 2019 年提升 36.7%。

利用低品位原料:危废行业具备单个产废企业废料产出量较小,所含金属元素的品 位不固定,产品标准化程度较低等特点,低品位利用能力使得企业来料适应性广。 高能环境 子公司阳新鹏富拥有“低品位多组分污泥协同处理技术”,基于传统火法 熔炼金属回收工艺原理,筛选合适的一般工业固废与重金属类危险废物进行配伍, 解决低品位多组分重金属污泥金属回收率低、处理成本高的问题,铜的综合回收率 超过 90%,渣铜品位控制小于 0.3%。

金属提取品位较高,产品销售价格高于同业:对于前端合金产品,除毛利率较低的 铜之外,含有金、银、钯、锡、镍等几种金属元素的品位越高原料品质越高,销售 价格越高。以浙富控股子公司申能环保为例,2017-2019H1 其前端合金产品销售 价格相较于同业高出 16.7%、14.4%、35.0%。

产业链纵向延伸至金属产品、金属材料:危废金属资源化行业中的大部分公司仅赚 取前端资源化中合金产品的加工费,仅高能环境、浙富控股、飞南资源具备前后端 一体化处理能力,后端深度资源化最终生成价值较高的金属产品及化合物,做到对 危险废物的充分利用;此外以高能环境为例,公司通过鑫盛源和正弦波进一步延伸 金属产业链至金属材料(氧化亚镍、硫酸钴、硫酸镍),实现产品的增值。(报告来源:未来智库)

经济性测算:技术优势带来差异化盈利能力

我们以浙富控股《公司发行股份及支付现金购买资产暨关联交易报告书(修订稿)》中披 露的申能环保及江西自立 2017-2019H1 的经营数据定量测算:可提取金属种类、金属 提取品位、产业链纵向延伸至金属产品的影响。

1.可提取金属种类对单吨原料盈利性的影响

1)申能环保披露了 2017-2019H1 原材料危废和固废的处理量,以及产成品各类金属销 售量(考虑到浙富控股的产销率基本维持在 100%左右,故以销售量代替产量),以各类 金属销售量/(危废量+固废量)得到单吨原料产出比例,即金属提取率。2)申能环保披露了 2017-2019H1 各类金属产品的销售价格,因此以金属提取率*金属 销售价格可以得到单吨原料(危废+固废)对应的收入。3)申能环保披露了主营业务成本,2017-2019H1 资源化产品成本占总成本比重分别为 90.9%、86.5%、86.5%,除以原材料(危废+固废)处置量,可以得到处置单吨原料的 成本。4)我们逐步增加金属种类,则销售端收入会逐步增加,成本端保持不变,分析增加不同 金属对公司毛利率影响。

从收入端来看,金属铜占比始终超过 50%,金的收入贡献其次,其他金属相对较为均衡。可以发现 2017-2019H1 仅回收金属铜的毛利率分别为 8.5%、17.2%、9.6%,回收铜金 银钯镍锡 6 种金属的毛利率分别为 32.3%、39.6%、48.5%,毛利率差异分别为 23.8pct、 22.4pct、39.0pct。其中,2017-2019H1 回收金使得毛利率提升最多,分别增加 8.7pct、 9.2pct、19.0pct。

2. 产业链纵向延伸至金属产品对单吨原料盈利性的影响

产业链延伸在持续提升上下游物料匹配度的同时,能做到对危险废物的充分利用,提升 利润,并进一步抵御大宗商品价格波动带来的风险。

从后端单体来看,能享受到前端原料优势:金属资源化过程前端富集水平对后端深 加工效率有较大影响,进而影响危废资源化企业的盈利能力。以浙富控股为例,公 司前端内供的黑铜含有价金属元素类别丰富、各金属品位普遍高于其他阳极炉原 料。后端江西自立从内部采购相同数量的铜合金产品可获得盈利高于本省主要供 应商。

能做到对危险废物的充分利用:与侧重前端危险废物处置的企业相比,后端的多金 属综合回收可将前端工厂处理危险废物所产生的初步合金产品以及烟尘等副产品 进行深度资源化处理,并产出阴极铜、金、银等多种金属产品及化合物,金属产品 纯度较高,能获取最后一道环节的利润。接下来我们对产业链纵向延伸至金属产品对单吨合金原料盈利性的影响进行测算:

浙富控股披露了子公司申能环保和江西省其他供应商提供的单吨金属合金原料的 价格、各类金属的品位;我们取平均值得到其他供应商单吨金属合金产品的价格, 以及各类金属的品位。

收入端:1)方式 1:后端公司江西自立从前端申能环保处购入原材料;2)方式 2:后端江西自立从江西省其他厂商处购进原材料。江西自立后端各类金属销售价格 已经披露,假设金属提取率为 100%,则可比较两种方式下的收入。

成本端:两种方式下的原材料成本已经披露(注:这里缺少了制造成本,测算的毛 利率有偏差),可以得到从前端自供和外部采购的差异。

可以发现 2017-2019H1 从前端申能环保采购原材料的毛利率要显著高于从江西省其他 供应商采购,分别高出 19.1pct、9.8pct、10.5pct。

动力电池回收:关注回收率与产品延伸能力

生产流程:湿法处理为行业主流

动力电池整体回收流程分为预处理过程、分离提取过程和产品制备过程,其中分离提取 过程为核心。1)预处理是将废旧动力电池放入食盐水中深度放电,进行拆解、破碎、分 类,去除金属外壳得到电极材料。2)分离提取过程是通过火法治金、湿法治金、生物治 金等方法,得到镍钴合金与镍/钴/锂溶液。3)产品制备过程是通过共沉淀法、水热法、 高温固相合成、溶胶-凝胶法,制备出金属盐及前驱体。

湿法回收工艺技术成熟,以其回收率高、金属纯度高的优势,成为企业采用的主流技术 路线。目前回收方法主要包括干法回收、湿法回收、生物技术回收:1)湿法技术相对成 熟,即利用酸液和碱液将电极材料溶解,然后在液相中实现各元素的分离和提纯,回收得到的金属盐产品纯度能够达到生产动力电池材料的品质要求。2)火法冶金技术:金 属或金属化合物在高温条件下发生氧化还原、分解、置换等化学反应,再通过后续工艺, 实现废旧锂离子电池中金属类物质回收。火法冶金技术缺点为能耗成本与环境污染成本 高,且纯度低,对技术要求高。3)生物回收技术:集中于钴酸锂电池的回收,目前停留 在实验室阶段。目前 格林美 、邦普集团、天奇股份、光华科技等国内龙头,以及 AEA、 ME 等国际龙头企业,大多采用了湿法技术路线。

技术壁垒:金属提取率&产品延伸能力

分离提取过程关系到拆解后的各类废料中高价值组分的回收率,影响提纯度与回收价值, 提高金属提取率成为竞争力所在。对比天奇股份、格林美、邦普循环、华友循环,从回 收率来看,各企业钴锰镍平均回收率均超 98%,较为同质;邦普循环的金属锂提取率达 98%,显著高于同业;此外各龙头均布局或正在布局三元前驱体材料再造。

经济性测算:回收率±10pct,毛利率+4.52pct/-5.31pct

我们以单吨三元电池进行论证回收率影响

测算得单吨 NCM622 电池回收收入合计 11.3 万元,营业成本合计 7.5 万元,毛利率为 33.40%。主要假设:1)原料为 1 吨 NCM622 电池包,对应所含金属锂约为 2.6%、金属钴约为 4.39%、金 属镍约为 8.58%、金属锰约为 9.65%;2)钴、镍、锰回收率均为 98%,锂的回收率为 85%;3)材料采购和销售价格按照锂、钴、镍、锰金属单质 2022/07/15 最新的价格,分别为 305.00 万元/吨、37.00 万元/吨、16.98 万元/吨、1.51 万元/吨;4)自 2021 年以来锂价大幅上涨,电池回收常出现倒挂倾向,因此我们假设折价系数选 取 150%,对应 2022/07/15 单吨三元聚合物回收价格为 4.62 万元/吨;5)辅助材料成本、燃料动力成本、人工成本、折旧摊销、其他制造成本参考项目环评报 告及可行性报告,合计 1.42 万元。

金属锂提取率影响毛利率:1)我们测算金属锂回收率波动+10pct/-10pct,毛利率 +4.52pct/-5.31pct;2)辅料、人工、运费、折旧等其他成本在总成本中占比较小,对电 池回收毛利率影响不大。3)提取率更高则单吨废料提取出的产品售价更高,金属价格 带来的毛利波动对毛利率的影响更小,可平滑价格波动。

废油脂再生:品位利用能力+高纯度+高得率铸就优质产品力

生产流程:酯基经济成本低,烃基性能更优

生物柴油目前主要分为酯基(FAME)和烃基(HVO)生物柴油。

酯基生物柴油是由通过酯交换法生产,将油脂中的脂肪酸甘油三脂与甲醇或乙醇 发生酯交换反应,生成脂肪酸酯。酯基生物柴油技术成熟,推广经济成本更低。

烃基生物柴油采用加氢脱氧法生产,其性能与化石柴油相近,具有更好的低温流动性、更高十六烷值、更优的氧化安定性等性能指标,烃基生物柴油还可以通过深加 工应用于航空燃油领域,但生产成本更高。(报告来源:未来智库)

技术壁垒:产品纯度&产品收率

产品纯度:我国废油脂分为潲水油(餐厨垃圾分类处理后得到)、地沟油(下水道的隔油 池收集的废油)、下脚料油(屠宰企业、肉类加工加工后剩余),原料来源多样。废油脂 主要是以脂肪酸和甘油酯组成,杂质含量多,提纯技术难。欧美生物柴油标准对生物柴 油的硫、磷、酸值、氧化安定性、水分含量进行了详细规定。以卓越新能为例,产品水 分和甘油含量明显低于市场水平,有利于客户与其他货源调合,使得产品具有较强的吸 引力。

ISCC 认证:我国出口欧盟的生物柴油企业需要经过 ISCC 认证, ISCC 认证实行一年 一续办的制度,2021 年底我国共有 41 家公司获得 ISCC 认证。率先获得 ISCC 认证资 格的公司,能较早接触优质客户,提高与客户的粘性。

产品收率:生物柴油的收率定义为,(最终获得的生物柴油的质量/油脂的质量)X 100%, 即单吨原料能提取的生物柴油的质量。制取生物柴油工艺流程中,甲酯化反应作为失败 率较高的可逆反应,其反应效果直接决定生物柴油的收率。以卓越新能为例,经过多年 技术经验积累,2021 年公司废油脂转酯化率达到 99%,2019Q1 生物柴油产品收率已 高达 100.1%,业内竞争对手三聚环保 2021 年产品收率目前约为 88%。

经济性测算:收率±1pct,毛利率约±1pct

测算过程:假设收率从 95%-100%波动,单吨地沟油采购成本及制造成本参考卓越新能 招股说明书,单吨生物柴油销售价格参考卓越新能销售价格。可以得到单吨地沟油对应 的毛利率和单吨收入。测算结果发现收得率每下降一个点,毛利率平均下降 0.9pct1.0pct。

废塑料再生:技术助力平级循环利用

生产流程:再生塑料“资源化”和“再利用”

生产流程:

资源化:回收的 PS 塑料,经过微细粉碎、自动化除杂分离等预处理后,通过螺杆 挤出机熔融塑化、高精细过滤、蒸发排气、一体式切粒等工艺处理,运用分子链修 复技术和塑料改性技术等再生造粒技术,制得再生 PS 粒子。

再利用:利用环节将再生 PS 塑料粒子经多层共挤、表面处理等工艺深加工制作 成再生 PS 塑料框条和成品框等产品。

技术壁垒:再生塑料纯净度影响盈利性

再生塑料纯净度:再生塑料的循环利用往往具有降级使用的特点,即前次用于食品级的 塑料,经过回收利用后,仅能作为非食品级原材料使用,比如用于生产短纤、编织袋、 打包带等,其价格往往低于新料。而技术先进的公司可以产出达到高洁净水平的再生 PET 材料,可实现平级循环利用,可产出具备“瓶到瓶”(将回收的饮料瓶加工成食品 级 PET 再生料)、“瓶到丝”(将回收的饮料瓶加工成长丝级 PET 再生料)要求的高价 值再生 PET 材料。

以英科再生为例,公司的生产线已取得美国 FDA 食品级认证,公司具备生产食品级和 高端长丝级再生 PET 材料的能力,该再生 PET 材料可用于生产食品级包装盒、饮料瓶、 高端纺织品,产品附加值高。

公司自产的再生 PS 粒子,有较高比例自用深加工为再生 PS 线条和环保成品框产品。2018-2020 年,自用比例由 67.8%提升至 76.6%。成品框、线条产品因外销定制化程度 较高享有高毛利,2021 年毛利率分别为 31.7%、32.9%,远高于 PS 再生粒子 19.4%毛 利率,一体化意义凸显。

本文仅供参考,不代表任何投资建议!


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