动力电池回收工艺、价值及市场分析！

　　电池结构特性的差异决定了电池报废后的回收利用方式、价值及其市场空间。

　　目前市场主流的动力电池分别是磷酸铁锂和三元锂(镍钴锰)电池。其中，磷酸铁锂电池的梯次利用发展受现行条件制约，未来回收市场预计将由盈利性更高的三元电池拆解回收为主。

　　据了解，磷酸铁锂因其材料造价低，稳定性较好，循环寿命长，更适合梯次利用。因其不含稀有金属，理论回收价值约为每吨0.93万元，且平均循环次数在4000次左右，容量衰减趋势和放热缓慢，在高温下稳定性良好。

　　三元电池则材料造价高，稳定性较差，循环寿命短，更适合直接拆解回收。因其含镍钴锰等稀有金属，理论回收价值在4.29万元左右，且平均循环次数约为2000次，但在高温环境下，三元材料会发生溶解，容易发生自燃、爆炸。

　　值得注意的是，三元电池的发展起步较磷酸铁锂电池晚，回收量提速也将略滞后于磷酸铁锂电池。磷酸铁锂动力电池退役后更适合梯次利用，然而当前梯次利用尚未实现技术攻关，难以形成规模化、商业化，预计中短期内三元电池的回收市场空间将持续保持领先。

　　梯次利用：发展局限性因素

　　梯次利用现阶段发展局限性和瓶颈较显著，在政策体系完善和行业标准建立之前，下游应用发展预计较缓慢。主要有三方面因素制约发展，分别是政策因素、市场因素和技术因素。

　　在政策方面——

　　梯次利用管理制度仍待完善。目前针对动力电池梯次利用的政策管理体系仍处于建立初期，监管制度的完善及地方的落地实施仍需要时间;

　　政策导向保持中等积极态度。政策对梯次利用虽有推动意向，但同时也表明了需对梯次利用的安全性等问题严格管理的态度，对动力电池在新型储能场景的梯次态度则更为谨慎。

　　在市场方面——

　　需求侧的市场潜力存在不确定性。一方面，因为行业标准和监管体系不清晰，过去频发的梯次电池储能事故导致下游用户对梯次电池安全性和一致性感到担忧，接受度较低;另一方面，钠离子电池、燃料电池等技术兴起可能替代并挤压磷酸铁锂电池梯次利用市场空间。

　　供给侧竞争激烈乱象丛生。电池回收小作坊存在“劣币驱逐良币”现象，在监管缺位的情况下，众多不合规的小作坊长期盘踞在梯次利用市场，高投入的正规企业难以在恶性竞争中凸显优势。

　　在技术方面——

　　关键环节技术待突破，行业标准待建立。电池全生命周期溯源管理和行业标准体系待建立，梯次利用技术流程中多个关键环节仍存在技术问题。

　　如在评估分选环节中，因电池规格繁杂，寿命评估难度高;

　　在检测筛选环节，因缺少电池使用记录，检测技术难;

　　在重组环节，电池一致性管理技术壁垒高;

　　在产品认证环节，因为尚未形成行业标准，所以产品认证难。

　　当前市场商业化案例少，目前开展的梯次利用项目大多处于试点阶段，且仅有少数具备梯次利用资质的正规军企业参与试点项目，如格林美、中国铁塔等;当前梯次利用市场尚未规范，乱象丛生，已进入企业陷入与小作坊的恶性竞争，对未进入企业的吸引力下降，短期内难以形成规模化。

　　拆解回收：主流电池级材料再生工艺

　　拆解回收企业主要通过湿法或火法对废旧动力电池中的价值金属进行提纯冶炼，路线较清晰，技术成熟度较高，其他如生物法、超临界CO2萃取法等新兴工艺仍在研发初期阶段;目前国内动力电池回收企业工艺以湿法为主。

　　①火法回收工艺

　　火法回收工艺是通过将电极活性材料高温煅烧处理，从而将电极中的金属元素以金属或合金的形式进行回收利用。

　　先是对废旧电池进行自动放电处理;其次按电池种类进行分类，通过震动筛选和磁选分离金属外壳和电极材料部分;再次，将电极材料部分放入干电弧炉内高温处理，通常高温煅烧处理温度超过1000℃;最后，经筛选得到含有金属和金属氧化物的细粉状材料。

　　新合成的合金可通过湿法回收工艺进一步拆解回收。

　　火法冶金工艺易于操作，成熟度较高，但是并不能真正有效地回收锂，也无法回收电解液、隔膜及负极石墨，并且存在能耗高、产生污染性气体等缺点，经济可行性较差，不利于工业化规模生产。

　　火法回收的难点在于如何有效分离薄膜、塑料等有机杂质与金属。

　　②湿法回收工艺

　　湿法回收工艺是将预处理后的正极材料以离子形式浸出到溶液中，经过浓缩及提纯等流程进而生成金属盐或其他产物的回收工艺。

　　废旧电池经过分选分类、去壳等步骤后，需要进行还原浸取。还原浸取产采用酸浸工艺，可以将所有过渡金属氧化物溶解到溶液中，通常使用强无机酸作为浸出剂。由于强无机酸作为浸出剂会导致Cl2、SOx及NOx等有毒气体和废弃酸液的产生，吸收设备和净化设备成本支出大，因此也常常使用柠檬酸或苹果酸等有机酸进行代替。

　　相比于火法回收工艺，湿法回收工艺具有回收率较高、产物纯度较高、操作温度较低等优点，成为目前回收废旧电池最常用的方法。

　　但是湿法回收也存在工艺流程较长、操作程序复杂、污染治理成本较高等特点。由于湿法回收处理过程中一般会使用过量的酸等腐蚀性溶液来确保浸出效率，因此会造成大量浪费，并且废液难以处理，可能造成二次污染。

　　对回收利用企业的启示

　　基于动力电池回收利用行业的发展趋势和技术瓶颈，回收利用领军企业需要从战略高度思考以下问题：

　　在整体战略规划方面需要思考——

　　①在回收利用业务立足哪些环节?主要业务布局涉及梯次利用还是拆解回收?

　　②企业采用哪种商业模式?核心优势和盈利关键点是什么?

　　③是否考虑产业链上下游的整合延伸或闭环构建，还是做回收环节的专精?

　　在能力建设方面需要思考——

　　①渠道：如何建设和布局自有回收网络，保障资源充足且稳定的回收渠道?整合并购、战略合作或交换协议?

　　②技术：选取哪种回收工艺路线?如何通过技术创新提高回收利用率、降低回收成本?

　　③产能：未来3-5年如何规划布局回收产能的提升，以实现规模效应?

　　在产业链协同方面需要思考——

　　①上游：如何应对上游锂电及新能源汽车快速变化的技术和市场趋势?如何与具备渠道优势的电池及整车企业合作?

　　②下游：是否考虑延伸至回收产物再利用的环节，自建前驱体等电池原材料产能?如何与锂盐生产等金属原料企业竞争?

　　来源:电池联盟　　作者:松松