摘要：現階段動力鋰電池的回收利用主要包括梯次利用和資源再生兩種辦法，在《動力電池梯次利用迎“春風” 行業將呈現“百花齊放”之勢》一文中，已經對動力電池梯次利用、資源再生的定義以及動力電池梯次利用在電力系統儲能領域、通信基站、低速電動車的應用進行了梳理與介紹。本文將對梯次利用的技術壁壘、應用阻礙和拆解回收技術及應用現狀進行分析，為鋰動力電池回收產業的發展提供參考。

　　由于磷酸鐵鋰電池可循環次數較高，因此多通過梯次利用的方式以充分利用其剩余容量;而三元電池含有大量的鋰鈷鎳錳，回收收益較高，此外，考慮到其循環次數較低，梯次利用價值較小，因此更適合進行拆解回收。

　　梯次利用處于發展初期 退役電池回收價格將成為關鍵影響因素

　　目前市場上不同廠商生產的鋰動力電池一致性較低，這給梯次利用帶來了很大阻礙。另外，在梯級利用時，鋰動力電池的內阻、電壓、容量會在極低的循環次數內出現猛跌，后期使用維護困難。整體而言，梯次利用的經濟效益有待進一步提升，國內退役鋰動力電池的梯次利用還處于發展初期。

　　另外，目前梯次利用仍然存在兩大技術壁壘，離散整合和壽命預測技術(見圖1)，其中剩余壽命預測技術的關鍵點是全生命周期監測，具體指的是通過大數據追溯系統平臺(見圖2)，對退役鋰動力電池進行分析來獲得相關的大數據，從而決定是否進入梯次利用市場。汽車生產企業和電池生產企業在這方面具備先天優勢，但隨著新技術的發展和電池性能的快速提升，新電池的成本有望進一步下降，汽車生產企業和電池生產企業的行動將很大程度受到退役電池回收價格的影響。

　　圖1 梯次利用的關鍵技術

　　(信息來源：中國產業信息網)

　　圖2 梯次利用的大數據追溯數據平臺

　　(信息來源：中國產業信息網)

　　拆解回收以技術相對成熟的化學法為主 物理法的商業化尚需時日

　　通過對退役鋰動力電池進行放電、拆解等(見圖3)，可以將其轉變為可再次利用的高純過渡金屬和高純鋰鹽。退役鋰動力電池回收的核心在于電池包處理材料提取，拆解回收主要集中在對正極材料的回收上。目前鋰電回收方法主要有物理法、化學法和生物法。

　　圖3 動力電池拆解再生利用的流程

　　(根據公開信息整理)

　　物理法(又稱干法)包括火法、機械研磨法、機械破碎浮選法、水熱溶解沉淀法、有機溶劑溶解法等。其中火法(見圖4)是最常見的物理回收方法，工藝較為簡單，可以有效去除電池中的粘結劑和電解液，但能耗大，溫度過高時，鋁箔會被氧化生成價值較低的氧化鋁，導致收集困難。與此同時，高溫燃燒產生廢氣也會造成環境污染。

　　圖4 火法工藝流程圖

　　(信息來源：《動力鋰電池梯次利用及回收處理》)

　　與物理法有所區別，化學法(又稱濕法，見圖5)相對比較成熟，回收率比物理法高，但一般得到的是金屬氧化物，不能直接作為鋰電池正極材料，后續制備正極材料的工藝較為復雜且成本也更高。

　　圖5 廢鋰離子電池化學法回收流程圖

　　(信息來源：《動力鋰電池梯次利用及回收處理》)

　　表1為廢舊鋰電池拆解回收工藝，通過對物理法和化學法工藝流程的對比發現，物理法能夠直接對正負極材料、隔膜、電解液進行回收，但物理法要求退役鋰動力電池采用的電解液、正極材料、負極材料等一致。但是實際應用中鋰電池正極材料頗多，三元材料也包含111、522、811等多種型號。因此，目前行業主要以技術相對成熟的化學法為主，物理法的商業化尚需時日。

　　表1 廢舊鋰電池拆解回收工藝

　　(信息來源：《新材料產業》)

　　“回收+生產”具備重要的戰略意義 模式將得到進一步推廣

　　根據電池種類的不同，采取的工藝流程也不同，需要注意的是任何一項環節的處理不當，都可能造成安全隱患和二次污染。目前，國際上已經有部分企業實現了工業化處理退役鋰動力電池，鋰鈷鎳是主要的回收材料。表2為國外實現工業化生產的主要廢舊電池回收企業。

　　回顧國內，從技術支撐的角度來看，電池材料生產企業可利用本身對材料合成工藝的理解，深挖材料回收處理技術，優勢更為明顯。事實上，格林美、邦普、贛鋒鋰業等開展鋰電回收業務的公司亦有正極材料等相關業務布局(見表3)。我國格林美、邦普循環等企業的工藝水平已經達到國際水準，其中，格林美是世界最大的鈷粉制造企業，超細鈷分國際市場份額超過20%，國內市場份額超過50%，其已經世界鎳粉品牌前三名。邦普循環的綜合回收率國內第一，達到了98.58%。在上游原材料普遍漲價的背景下，通過“回收+生產”鎖定重要原材料價格具備重要的戰略意義，預計未來這種模式將得到進一步推廣。

　　表2 國外實現工業化生產的主要廢舊電池回收企業

　　(根據公開信息整理)

　　表3 我國代表企業回收工藝情況

　　(根據公開信息整理)

　　結語

　　目前動力電池的梯次利用還處于發展初期，為了退役電池回收價格將成為關鍵影響因素;而拆解回收主要以技術相對成熟的化學法為主，物理法的商業化尚需時日。從長遠來看，先梯次利用，在拆解回收，才能將廢舊電池的經濟效益最大化。從技術支撐的角度來看，電池材料生產企業可利用本身對材料合成工藝的理解，深挖材料回收處理技術，“回收+生產”模式優勢更為明顯。