锂离子电池中蕴含的百亿金属回收商机

锂离子电池的诞生与发展

1990年索尼公司推出第一款锂离子电池—钴酸锂电池，标志着锂电池正式进入市场。因其工作电压高(3.7V)、能量密度大(175W•h/kg)、寿命长及环保性佳等优点，大量应用于消费电子类产品，如笔记本电脑、手机、摄录影机、数字相机、游戏机等。

经过电子产品多年的高速发展，我国消费类(3C)锂电池的年产量已经超过50Gwh。机构预测至 2020 年，我国数码电池报废量将有 2017 年的 13.6 万吨增长 34%至 23.5 万吨。

另一方面，随着锂电池逐步应用于新能源汽车，近几年我国动力电池的年产量增速迅速攀升。

锂离子电池回收的意义

锂离子电池的使用寿命一般为 3~5 年，目前业内普遍的看法是：动力蓄电池容量衰减小于20%，是可以满足汽车使用的；当衰减在20%～40%之间时，是可以满足梯次利用的；当衰减在40%以上时，再进行再生处理。锂电池在结束其使用周期以后，需要进行回收处理，既是出于环保性的考虑，有是出于经济性的考虑。

因为，锂离子电池里面通常含有较多的金属元素比如：钴、镍、锂、锰、铜、铝、磷化物等。这些金属以及无机、有机化合物对大气、水、土壤会造成严重的污染。此外钴、镍、锂、锰、铜、铝等金属均具有较高的回收价值。因此，锂离子电池的回收再生利用是一举两得的好事，也是一个向阳的产业。

锂离子电池回收的梯次利用潜在规模

梯次利用是指筛选从电动汽车退役后还具有初始容量的 60-80%容量的动力电池，经过重新的检测分析、筛选之后，用于其他运行工况相对简单，对电池性能要求较低的领域。机构预测的未来几年退役数据如下：

国内锂离子电池拆解回收的工艺

目前国内企业大多采用湿法路径。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。

该工艺的优势是：

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。

锂离子电池拆解回收的经济性

根据川财证券的测算，磷酸铁锂（LFP）、三元镍钴锰酸锂（NCM）、钴酸锂（LCO）的回收利润数据如下：

Li价格按照Li2CO3,Ni价格按照NiSO4.6H2O,Mn价格按照MnSO4.4H2O,Fe价格按照FeSO4.7H2O的80%计算。

该机构测算基于以下假设：

1、报废电池按照电芯重量（t）计算，并未考虑其他 pack 组件；

2、电池的收购成本按照钴和锂含量对应价值的一半计算；

3、所需原材料价格按照 2018 年 3 月价格计算；

4、金属价值按照对应金属盐类价值的 80%计算；

5、设备折旧与维护设定 6000t 再生厂投资 1.2 亿，十年折旧；

6、税收按照高新企业 15%所得税率计算。

从测算结果来看磷酸铁锂的再生回收经济性较差，而三元和钴酸锂的再生回收的经济性比较高。因此这也吸引了越来越多的资金投向该领域，同时也吸引了越来越多的从业者。

为了不再重蹈铅酸电池的覆辙，国家在新能源汽车动力蓄电池回收利用方面已经发布了多项政策文件，引导动力电池走向正规的回收途径。

当前，锂离子电池回收产业正处于爆发的前夕，但同时，产业发展的过程中也存在着很多亟待解决的问题。但我们相信在国家政策的引导下，众多企业的努力下，锂离子电池回收产业将是一个广阔可为的市场。