1、再生钨是钨原料供应的重要补充
根据厦门钨业编制的行业标准《再生钨原料》(送审稿),再生钨原料是钨产品制造企业的工序废料或失去原有功能的钨产品及残损品。根据原料形态,再生钨原料可分为粉状及块状两类:
1)粉状再生钨原料来源于碳化钨粉、钨粉、钨酸钾、仲钨酸铵、氧化钨等;
2)块状再生钨原料则是来源于棒材、板材、管材、丝材、带材、微钻等型材,或钨基高比重合金及其压块,以及硬质合金刀具、模具、钉锤、压缸、锟环、地质矿山用工具等。
废钨可以是在生产或加工过程中产生的余料,或各类工业产品、设备、备件中经回收工艺处理后得到。因此从产业链角度,国际钨协会(ITIA)定义了两种回收率:
1)报废回收率(End-of-life recycling rate)指回收终端产品(废钨)的百分比;易从市场统计得出的回收率是指报废回收率。
2)回收投入率(Recycling input rate)指用于采用再生料生产中间产品的百分比,回收废钨包括了中间环节及终端的废料,本文的总回收率均指回收投入率。
2021年中国在钨的二次资源中(不计浸出残渣及净化渣中可回收的钨),直接来自深加工过程的废料约为1/3(中间产品的废料),使用后报废的零部件占2/3(终端产品的废料)。但是,再生钨市场体系庞杂,中小参与者众多,现有的回收率统计结果存在一定差异。
2、废钨的价值基本取决于含钨量
废钨作为钨原料的一种,含钨量是决定回收经济效益的的基本因素。钨原料的相对价格区间与含钨量成正比,并且钨原料受相同的供需因素影响,也因此废钨价格与钨精矿价格有紧密的联动关系。此外,考虑再生技术能力,价格还受材料性质与形态影响。比如在硬质合金细分品类中,由于顶锤的材料品质要求高,均匀性稳定,因此在各类废钨中价格较高且波动率低,而废钨磨屑料(也称为替矿类)由于含钨量相对较低,一般需要还原成仲钨酸铵使用,价格则接近钨精矿。
3、钨回收率受产品本身和消费结构影响
废钨本身的含钨量、材料性质和形态,除了导致价格的不同,也从技术可行性、经济效益上决定了各类废钨的回收率。细分来看,回收率最高的是碳化钨制品,其中切削工具的回收率平均可达55%,原因在于废旧硬质合金刀具集中在用户而易于收集、含钨量高使得回收的经济效益好、以及已有发展成熟的回收工艺,目前全球大型硬质合金生产商表示回收率可超过80%。回收率最低的钨化学品为5-8%,其杂质元素复杂多变、产品含钨量少等原因导致回收经济性较差。钨钢及钨合金(高温合金)、金属钨制品的回收率居中间位置,具体细分产品或废料的回收率则要根据所处工序、制备方式、终端应用领域而定。根据ITIA统计,2021年全球钨产品回收结构中,79%为耐磨零件及切削工具,12%为钨合金,5%为金属钨制品,4%为化工医疗用钨。
其次,由于废钨产品的回收率各不相同,那么钨的消费结构差异,则对废钨的回收投入率有重要作用。中国硬质合金消费占比长期在50%左右,并且回收率低的钨特钢占比较大。相较而言,欧洲、美国及日本的硬质合金消费占比已达到70%以上。从长期视角看,消费结构的变化使回收性更好的碳化钨制品比例上升,则废钨回收率将自然提高。
4、钨回收率受经济效益影响而处于动态变化中
进而,当钨精矿整体供不应求,钨原料价格上升,回收废钨的经济效益增加将促使利用率提高,也因此总回收率实际上处于动态变化中。舍伍德图(Sherwood plot)指出一般情形下的两类情况:
1)当钨原料价格上升时,含量较低的钨产品回收将具有经济效益,类同于当金属价格上涨,矿企可降低矿石边界品位,使得选矿回收率上升。这一情形在图上显示为该产品位置向上移动到舍伍德线(Sherwood line)左上方区域;
2)当较低的人工成本、更好的回收策略或技术使得回收总成本下降,从而获得含钨量更高的初始回收产品,在图上显示为该产品位置向左移动。
钨产品回收的经济性不仅蕴含在含钨量与钨价格的动态变化,也包含例外情况。当含钨废品含有其他有价金属时,则自然会综合考虑回收的总体效益,因此即使该产品的钨含量较低时(显示在舍伍德线右下方),其中的钨也会被回收利用,类同于矿业开发中开采主矿而获得其他高价值伴生矿的情况。
不同的钨产品类型可回收率差异较大,各国在回收技术、消费结构和回收渠道上的条件不同,导致废钨的实际回收率难以达到理想水平。根据国际钨工业协会(ITIA),2019年欧洲再生钨资源利用量达到7300吨,总回收率42.9%,美国利用量6450吨,总回收率48.9%。
根据安泰科数据,2023年中国原钨消费量5.5万吨,废钨产量1.1万吨,报废回收率21%。若以回收投入率论,根据《我国钨行业废钨利用率探讨》(祝修盛,2019)中以2016年的调查数据测算,扣除出口情况下,中国钨金属量消费50720吨,其中废钨消费11320吨,回收率已达22.3%。根据中钨协会,2023年中国废旧钨资源二次回收利用量约2万吨,占钨消费的34.5%(回收投入率)。
根据ITIA和SMR统计,2021年全球钨产品总回收率为31%,回收总量为3.2万吨。虽然目前全球废钨再生利用仅在30-35%,但根据ITIA分析,在现行经济和技术上条件下,若政策支持得当及钨企重视程度提高,总回收率有望达到56%。
5、再生钨的产业效益与企业经济效益不匹配
再生钨的产业效益与企业经济效益不匹配。以产业作用论,钨资源供应中再生钨占比约为35%,不仅对钨资源供需基本面有重要影响,还有发挥钨产业控制、缓解钨矿过度消耗的作用。废钨回收后,一般再加工为碳化钨粉或仲钨酸铵(APT),在制造成本、制造周期与节能减排上直接创造产业效益。以碳化钨粉为例,生产1吨原生碳化钨需要消耗2吨钨精矿(折WO3 65%),生产周期1个月以上,制造成本约2.45万元。而生产1吨电熔碳化钨粉或锌熔合金粉,消耗1.1-1.2吨废旧硬质合金,生产周期为7-20天,制造成本仅1-1.5万元(未包括废钨拆卸、运输和分选等环节涉及的回收成本)。
但站在企业角度,废旧金属再生的盈利方式类同于金属冶炼环节,主要是赚取加工费。废钨价格随行就市,企业的采购成本占比较大。以精废价差而言,废钨磨削料(折吨APT)与APT(WO3≥88.5%)市场价差在4万元/吨左右,占APT价格约20%;废钨刀片(折吨碳化钨)与碳化钨粉(W≥90%)市场价差在1.8万元/吨,占比约10%。因此,金属回收业务薄利化是普遍情况,且通常源于成本的压缩,而非受益于钨原料价格的上涨。根据中国钨业协会数据,2022年中国主要再生钨企业利润率均在10%以下。根据格林美公司公告,由于原料采购成本上升,2021-2023年钨资源回收利用业务毛利率从14.1%下降至6.8%,此与2020年以来钨精矿价格的上升趋势成反比。
废钨再生技术成熟,面临同质化竞争。根据《中国再生钨资源回收利用现状及建议》(匡兵,2021),目前已形成锌熔法、电熔法和化学法三大主流再生钨资源回收利用工艺,主要是面向废旧硬质合金、钨磨削料的回收,制备成碳化钨粉、钴粉及混合料、仲钨酸铵与钨酸铵。结合前文从产品性质、消费结构上看,硬质合金工具的回收潜力最大,主流技术成熟,因此也面临一定的同质化竞争。目前废旧硬质合金的再生技术以锌熔法为主,占比接近50%,但是锌熔法去除杂质能力低,只能制为中低端碳化钨粉;电解法无法控制颗粒度,一般还原为中粗粒度而无法制成超粗和超细,且能耗比较高;钨磨削料则可通过化学法还原为粗钨酸钠,再制为APT,避开还原为碳化钨成品质量不高的问题。
2021年中国硬质合金产量5万吨、消费量3.82万吨的情况下,市场年回收量1.5万吨,回收率为30%(扣去出口量的回收率为39.2%)。以产能而言,中国超过50%为低附加值磨削料,硬质合金为49.4%,且还原产品以中低端碳化钨粉为主。相比而言,全球钨品回收的总量中,硬质合金占比高达79%。
由于碳化钨制品需求增长和回收体系改善,我们预计,未来锌熔法处理的硬质合金总吨位仍会增加。锌熔法的回收产线(锌熔炉+球磨机)的投资成本较低,使后端企业也可具备基本回收能力。欧美约有三分之一的硬质合金硬废料通过锌熔法回收,大约有三分之二通过化学回收。锌熔法的回收工艺成熟,投资门槛也逐渐降低,这使得更多的企业开始涉足废旧硬质合金回收领域,促进了行业的快速发展。而中国的回收网络较为分散,此外高品质再生利用技术仍处于尝试阶段,也使得此类产线仍具一定经济效益。
6、技术与渠道改进有望破解再生业务薄利化
回收产业主要围绕两个关键问题:“产业如何提高废金属回收率”以及“企业如何提高回收业务效益”,问题彼此相互关联。影响金属回收率的因素众多,直接因素如废料本身的含金属量、价格水平;间接因素则有消费结构、技术水平、回收体系完善程度、产业税收及废料进出口政策。同时我们认为,企业保有长期稳定的经济效益,是钨回收率能够不断提升的基础。而企业提升业务效益的可控因素是自身的回收渠道与再生技术,达到降本、提质的目标。
首先,废旧硬质合金再生料的品质是企业增利瓶颈。低品质再生料只能制备为中低端碳化钨制品如矿用工具等,下游市场需求有限。结合前文,不同再生工艺有其特点及适用范围差异,单一的工艺方法很难完全满足回收成本低、能耗小、无污染且回收料品质高的要求。因此多种工艺原理相结合,集不同工艺特点于一体的回收技术是未来关于废旧硬质合金的主要发展方向。也因此,对于众多中小回收企业而言,难以走向兼具技术水平、投资及回收规模的发展路径。对于头部企业而言,则可着力于突破废旧硬质合金处理的技术瓶颈以达到或接近原生料品质,以提高业务的相对利润。
在加工再生环节,海外内硬质合金企业的精细化经营策略,还包括加强资源综合回收,充分利用金属废品含有的其他有价金属;研发新技术,以扩大产品回收及可再生范围,提升规模经济效益;以翻新维修方式利用废旧硬质合金产品;延长产品链,制造下游附加值高的碳化钨制品。
其次,控制回收成本,建立有竞争力的回收网络。再生资源回收体系庞杂,废钨回收路径多元,存在难以统计到的市场部分。回收路径通常分为三类:
1)内部循环方式,钨产品生产商回收内部流程中产生的各类中间环节废品;
2)从下游客户定向回收,钨产品生产商以回购计划获取客户手中废钨,如山特维克等企业还会辅助产品分离拆卸、运输等环节以保障回收过程,也提供磨损刀具的翻修服务;
3)钨回收企业或贸易商从市场中收购,当下游客户如大型汽车厂商、军工企业等,钨制品使用量较大,则会采取招标方式销售积存废钨。
定向回收在回收成本和废料品质保障上要优于从市场分散收购。一般而言,企业从外部回收废钨,主要分为从终端客户定向回收或从市场收购,回收成本因所应用的行业(汽车、矿业)而不同,各要素如钨产品的易拆卸程度、运输距离、是否容易收集,综合决定钨产品回收成本。
定向回收一般通过为客户提供整体解决方案中构建资源闭环。成熟的定向回收计划包含产品设计、生产、使用及翻新利用、回收、再生的闭环流程。定向回收模式在欧盟、美国、日本硬质合金工具生产商及其终端客户之间更为普遍,该方式较市场收购更节省人力及信息搜集投入,并且可保障废钨品质更为稳定一致,因而整体回收成本更低。
最后,对于市场收购路径而言,产业政策是主导回收体系的强势力量。税收政策在影响企业回收成本及塑造回收体系上有重要作用,而废金属进口政策及回收业务的海外扩张,则影响到资源回流中国供应链体系的总量大小。
废钨的回收存在时滞性,钨产品的损耗时间和数量难于估计,因此形成由专门回收商统一打包收购的模式。其中,中国既有专门的回收公司,也存在大量不纳增值税的中小贸易散户。由于回收企业从大量散户中回收废料,缺少进项票,(专票)影响增值税进项税额的抵扣,以及企业所得税的抵扣,提高了回收企业的税务成本。
2024年3月13日,国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》,推广资源回收企业向自然人报废产品出售者“反向开票”做法,配合再生资源回收企业增值税简易征收政策(《关于完善资源综合利用增值税政策的公告》(财政部 税务总局公告2021年第40号))。以往向自然人回收报废产品难以kai发票,导致进项税无法抵扣后,回收企业承担了较多的税费,“反向开票”则可以降低企业的税负压力。
近年来,中国逐渐加强废钨回收,发挥钨冶炼的技术优势提高对钨磨削料的利用、领头企业加强高质量再生技术突破,以及产业政策改革从税收提供优惠,扶持正规回收企业壮大。改革动能持续释放下,钨资源二次利用率(回收投入率)有望在当前34.5%水平继续提升。