动力锂电池回收利用价值与应用方向（锂电池回收行业现状与前景）

原标题：动力锂电池回收利用价值与应用方向得算多咨询（www.desuanduo.com）发布的《中国废旧动力锂电池回收利用（再生 梯次）市场发展趋势与投资前景预测报告（2023版）》废旧动力蓄电池回收利用/综合利用，主要包括

梯次利用和再生利用锂电池主要分为动力锂电池与小型锂电池动力锂电池主要是指汽车、飞机、火车、轮船等大型交通工具用锂电池小型锂电池主要是指消费电子、电动工具、电动玩具/机器人、电动自行车等产品用锂电池小型锂电池由于规格繁杂、单体电量太小难以进行重新配对和再利用，通常进入再生程序。

一、锂电池有回收利用（梯次 再生）环保价值电池中含多种有害物质，随意废弃将对生态产生巨大影响锂电池在结束其使用周期以后，需要进行回收处理，主要出于对环保性和经济性的考虑锂电池里面通常含有的物质如下表格，根据2011版美国有害物质列表数据，Ni、Co、磷化物得分超过1000，被认为是高危物质。

如果废旧锂离子电池采取普通的垃圾处理方法(包括填埋、焚烧、堆肥等)，其中的钴、镍、锂、锰等金属以及无机、有机化合物必将对大气、水、土壤造成严重的污染，具有极大的危害性废旧锂离子电池中的物质如果进入生态，可造成重金属镍、钴污染(包括砷)，氟污染，有机物污染，粉尘和酸碱污染。

废旧锂离子电池的电解质及其转化产物，如LiPF6、LiAsF6、LiCF3SO3、HF、P2O5等，溶剂及其分解和水解产物，如DME甲醇、甲酸等，都是有毒有害物质，可造成人身伤害，甚至死亡

二、锂电池回收利用（梯次 再生）经济价值电池材料回收具备多重经济价值，包括能量价值再挖掘和材料再生价值经济性方面同样值得重视，其主要包括三个方面：1、锂电池在高端用电器上退役以后，依然可以满足部分低端用电器的需求，通常是电动玩具、储能设施等，回收后的梯次利用能够赋予锂电池更多的价值，特别是退役动力锂电池；2、即使电学性能无法满足更深层次的使用，但其中所含有的Li、Co、Cu等相对稀有的金属依然具有再生价值；3、由于部分金属还原耗能与金属再生能量存在巨大差异（图1），如Al、Ni、Fe，导致金属回收具有能耗上的经济价值。

不同类型锂电池含有不同种类金属及其比例，1吨传统消费类的钴酸锂电池中对应约170公斤钴金属，而在铜、铝、锂方面，含量大都相似因此，总体来看钴酸锂电池的回收价值将大于其余类别，如磷酸铁锂电池和三元锂电池

三、储能是梯次利用的最佳场景消费类电池由于规格繁杂、单体电量太小难以进行重新配对和再利用，通常进入再生程序而动力电池通常在80%有效电量时从汽车上退役，在80%至40%的衰减过程中梯次应用在要求相对较低的领域，实现电池价值的再延续。

当有效电量小于40%时，大部分电池的电压、容量、内阻性能都太过离散，难以配对成组，将进入材料再生程序具体来讲，梯次利用的程序为电池拆解、剩余寿命预测、系统集成和再利用拆解：动力电池退役时，是整个pack从车上拆解下来的。

不同的车型有不同的电池pack设计，其内外部结构设计，模组连接方式，工艺技术各不相同，意味着难以用一套拆解流水线适合所有的电池pack和内部模组那么就需要进行柔性化的配置，将拆解流水线进行分段细化，针对不同的电池pack，在制定拆解操作流程时，要尽可能复用现有流水线的工段和工序，以提高作业效率，降低重复投资。

剩余寿命预测：两种情况考虑，一种是动力电池在服役期间，其相关运行数据有完整记录，那么当梯次利用的厂家拿到这些数据之后，结合电池的出厂数据，可以建立电池模组的简单寿命模型，能够大致估算出，在特定运行条件下电池模组的剩余寿命(根据所设定的终止条件)。

另一种情动力电池的使用情况并无数据记录，仅有出厂时的原始数据(如标称容量、电压、额定循环寿命等)，使用过程和当前状态未知当梯次利用的厂家拿到电池后，需要对每个模组进行测试，先明确其当前的健康状态，然后要根据测试数据和出厂时的原始数据，建立一个对应关系，根据不同的材料体系，大致估算其潜藏的剩余价值。

第二种情况，测试设备、测试费用、测试时间、分析建模等，都会增加不少的成本，导致梯次利用的经济价值降低基于有限的数据，对剩余寿命的预测也是不准确的，这无疑又会增加梯次利用产品的品质风险，使得产品的生命周期成本较高。

所以，如何做到快速无损的检测，是该种情况下梯次利用的关键所在因此去年出台的电池编码标准将起到关键作用，让电池生命周期的性能得以追溯系统集成技术：梯次利用，最合理的应该是拆解到模组级，而不是电芯级，因为电芯之间的连接通常都是激光焊接或其他刚性连接工艺，要做到无损拆解，难度极大，考虑成本和收益，得不偿失。

国内外梯次利用案例丰富，储能是绝佳场景在梯次利用领域，国内外大型企业及科研院所都做了大量探索，从诸多案例中，我们可以看出储能是最重要的应用场景，其包括了移动电源、商业储能、家庭储能、电网储能以及智能电网建设。

因此未来动力电池的梯次利用有望在储能领域规模化展开四、再生利用工艺：国际以火法 湿法，国内以再生为主锂电回收各国目标一致，但模式和方法各有差异发达国家在电池的回收领域进入较早，也具备相应的办法：美国是生产者责任延伸 消费者押金制度。

通过消费者购买电池是收取一定数额的手续费和电池生产企业出资一部分回收费，作为产品报废回收的资金支持，同时废旧电池回收企业以协议价将提纯的原材料卖给电池生产企业，此种模式既能让电池生产企业很好的履行相关责任义务，在一定程度上又保证了旧电池回收企业的利润，落实了生产者责任延伸制度；德国是电池生产厂家承担相应责任。

利用基金和押金机制建立了废旧电池回收体系市场化，实现了良好的效果依据德国关于电池回收立法的规定，德国电池生产和进口商必须在政府登记，经销商要组织回收机制，同时用户有义务将旧电池交给指定的回收机构；日本是国家立法，并对电池生产企业进行补助。

日本电池生产商采取电池收回计划，建立起“蓄电池-销售-回收-再生处理”的电池回收利用系统电池回收后运回电池生产企业处理，同时政府给予生产企业相应的补助国际国内回收再生的主流方法分为：火法、湿法和机械分离法。

优美科采用的是火法与湿法相结合的路径其原理是首先将电池在接近1000摄氏度的炉内进行熔炼，此时液体及有机物完成分解，留下合金随后通过酸碱沉淀等化学反应，分离合金中的各种金属该方法最大的优势是：1、可同时处理锂电池、镍氢、镍镉电池；2、自动化程度高，人工参与较少；3、高温降低了电池材料的毒性。

其劣势是：1、Mn容易存在于废渣中，难以回收；2、Li的回收利用率偏低，容易在高温下蒸发

国内企业通常相对聚焦锂电池的回收再生，因此大多采用湿法路径其原理是将报废电池经过物理放电，然后拆解获得电池壳、极片等部件，随后用NMP溶解掉正负极片上的PVDF，回收铜箔和铝箔所得到的正极粉末将进行酸碱沉淀反应，分离Co、Li等元素。

该法的优势是：1、所含元素几乎都可以回收；2、再生效率高，Co、Ni达到95%以上，Al、Cu达到90%以上，Li到达75%以上劣势主要是：1、电池标准不一导致拆解过程依赖人工，自动化程度不足，效率相对低；2、此法只针对锂电池，难以同时处理多种类型电池。

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