锂电池的困惑

动力电池回收工作翻开现状，以及背面的种种困境。

明明并不是什么新鲜东西，为什么在这两年，建立动力电池回收体系忽然成了一件迫在眉睫的作业？

当然是由于新动力车爆发了。

数据闪现，2015年至到2020年，我国全年动力电池装机量从16GWh增加至63.6GWh，年复合增加率逾越50%。我国轿车技术研究中心数据闪现，2020年国内累计退役的动力电池逾越20万吨（约25GWh），商场规划抵达100亿元[1]。

可是，我们看到的只不过是潮头算了。

考虑到动力电池的均匀4-6年的有用寿数以及5-8年的运用年限，结合2014年开端的电动车快速广泛，2021年底，我们才将迎来第一批退役顶峰。

可彼时的新动力车交给量和近年一比，何足挂齿。到2020年底，我国新动力轿车保有量达492万辆，其间纯电动轿车保有量400万辆，新动力轿车增量接连3年逾越100万辆，而截止2021年十月份，国内当期的新动力车零售就现已逾越213万辆[2]。

急速增加的新动力车商场，意味着动力电池批量退役的巨大压力。据估量，2025年我国退役动力电池将挨近80万吨[3]。这已是不可不屑一顾的数字，若不能得到恰当处置，如此巨量的退役电池既是对资源的浪费，也对环境危害甚大。

显着，怎样建立一个完善的动力电池回收链条，现已引起了商场的广泛注重。放大灯将通过本文，一解工作翻开现状，以及背面的种种困境。

建议将本文与放大灯此前发布的《看完这篇文，锂电池入门》搭配阅读，体验更佳

1为什么要回收动力电池？

促进动力电池回收工业翻开的首要是两大要素：对环境保护的需求，以及贵金属回收的经济性。

众所周知，废旧电池是一种污染性很强的垃圾。特别是体积巨大的动力电池，其包含许多重金属、电解质、溶剂及各类有机物辅料，集多种毒性很强的污染物于一身，不恰当的处置会严峻污染土壤与水源，亦会产生有毒气体排放。

所以，简单的填埋或是燃烧，都不适宜用来处理退役的动力电池——而且这也也是对资源的浪费。

首要，尽管叫“退役”动力电池，但并不是说这些电池功用现已挨近报废。一般来说，当动力电池的容量衰减至额外容量的约80%~70%以下时，就不再适用于电动轿车，但80%~20%这一区间，动力电池的功用仍然能够满足许多设备的动力需求，仅当容量下降至20%后才需强制报废，这也被称作电池的能量价值再发掘。

除了能量价值外，动力电池相同具有材料再生价值。以现在最干流的两大电池路途之一的三元电池为例，其运用的钴金属，是一种十分稀有的金属元素，地壳含量低，散布却十分会集，还首要散布于出产力偏落后的非洲区域，且钴矿长期受困于产能不安稳，经常遭到各种外部要素，如当地政局的搅扰。这就导致钴价格不涨则已，一涨那就是直接奔着要供应链命去，故得了个“钴奶奶”的外号。

正是由于钴的价格，才导致现在许多车企选择运用811三元电池（镍钴锰比例8:1:1），乃至是无钴电池（如特斯拉），或是惹不起躲得起，直接转型磷酸铁锂电池。

跟着越来越多的车企宣告完全抛弃传统内燃机轿车并转型电动轿车，以及许多国家为完结碳排放方针而拟定的2050年完结轿车电动化或禁止传统内燃机轿车的时间表，相同可能推进本不算稀有金属的镍、锂等金属元素价格保持在高位震动，建立一个老练的回收体系对缓解其时和未来供应链问题也有活泼意义。

2两条再运用路途

总的来说，用两个更常见的词描述动力电池的再运用方向，就是“拆解回收”与“梯次运用”。尽管两者相差甚远，但对动力电池回收工业而言，它们是典型的互补联系而非互斥。

2017年2月，国家出台的《新动力轿车动力蓄电池回收运用处理暂行办法》提到，鼓舞电池出产企业与归纳运用企业合作，在确保安全可控前提下，依照先梯次运用后再生运用准则,对废旧动力蓄电池翻开多层次、多用处的合理运用。

所以最为理想的动力电池回收业，是将退役的动力电池寻找其他运用场景继续服役，完全用不了后再拆解回收其间有价值的金属元素。

图丨万联证券[4]

可是受多方面影响，现阶段的拆解回收路途要远比梯次运用路途更为老练，实际往往是退役电池直接报废而不进行任何再运用，个中缘由我们将在后文详述。

拆解回收

现阶段，拆解回收有两种干流处理工艺：火法回收和湿法回收。

火法回收，又称燃烧法或干法冶金，是通过高温燃烧去除电极资猜中的有机粘结剂，一起使其间的金属及其化合物产生氧化复原反响，以冷凝的办法回收低沸点的金属及其化合物，对炉渣中的金属选用筛分、热解、磁选或化学办法等进行回收。

图丨光大证券[5]

这一工艺的利益在于可处理质料规划广、处理量大、流程简练、电池无需预处理等。可是火法回收终究是一种比较初级的回收工艺，存在比方能耗高、金属回收率低、设备要求高、回收金属需进一步精炼、会产生有毒有害气体等问题。特别是由于火法回收进程中，锂与铝残留于锻炼渣中，进一步提取回收并不经济，这导致火法路途往往不能回收锂，构成了资源浪费，此种缺陷在现在锂价格处于高位的当下变得格外出色。

湿法回收技术是以各种酸碱性溶液为转移媒介，将金属离子从电极资猜中转移到浸出液中，再通过离子交换、沉积、吸附等办法，将金属离子以盐、氧化物等办法从溶液中提取出来。该路途是现在国内干流的回收工艺。

图丨光大证券[5]

相较于火法路途，湿法回收的工艺愈加凌乱，但具有比方高功率和有害废气排放较少，能耗低，得到的金属或金属盐纯度高，反响条件温文等利益而在工业中被广泛用于回收和再循环运用有价金属。其终究产品的纯度能够抵达出产动力电池材料的质量要求，特别适宜金属质料比较贵重的三元电池。湿法工艺的缺陷在于电池单体有必要被破碎预处理、试剂消耗量大、会产生许多需后续处理的废水。

为了从合金或锻炼渣中进一步提取、提取金属元素，还诞生了将火法回收与湿法回收联用的工艺。火法-湿法联合回收技术是指废锂电池体系通过简单的预处理拆解和放电后进行高温熔炼、浸出及氧化、高温烧结等进程重新制得电池正极材料。只不过与单一回收路途比较，联合回收的工艺比较凌乱，有着较高的技术门槛，有才干布局的企业比较少，最具代表性的是Umicore公司所选用的Val'Eas工艺。

图丨光大证券[5]

近年，除了传统的回收工艺外，近年还出现了电极批改再生工艺。这一路途是将废旧锂离子电池中的电极材料拆解分别，运用电化学或物理化学等办法处理，康复其受损的结构、电化学功用，使得材料能够再次用于运用场合或作为制备新的电极材料的前驱体。

上述提到的回收工艺也被称为化学法，相应的还有着物理法和生物法，仅仅由于各方面原因，这些工艺十分稀有。物理办法包含破碎浮选法和机械研磨法，但对有价值金属的分别功率极低，经济效益糟糕，短少商业化的根柢前提。生物法则是运用微生物微生物分解代谢，将金属离子有选择的溶解然后完结与杂质的分别，终究回收有价金属。但生物技术其时不老练，仅停留在实验室阶段，距离大规划商用有不小的距离。

梯次运用

说完了拆解回收，我们再来讲解梯次运用。

废旧电池梯次运用是指动力电池在抵达规划运用寿数时，通过批改、改装或再制造等办法使其能够在适宜的作业方位继续运用的进程。退役的动力电池通过相关的检测，供认其功用后，可依次用于低功率电动车、电网储能、家庭储能领域，等电池功用进一步劣化后，低于最低运用规范再行回收。

有趣的是，现在国内梯次运用的标志性企业并没有出现在工作界，而是跨界而来的我国铁塔。我国铁塔的回收办法在于通过与车企、动力电池制造商合作，将退役动力电池用于基站的紧急供电。早在2015年，我国铁塔便对12个省市的3000多个基站翻开了梯次运用，将较为老旧的铅酸电池替换为了工艺上更先进的锂电池；而到了2018年，我国铁塔现已中止收买铅酸电池，并在全国规划内翻开梯次运用[6]。

可是，也就仅此算了了。时至今日，我国铁塔的办法仍然是最有代表性的梯次运用，路途的全体翻开缓慢，至于为什么我们之后再说。

若我们将视界移至动力锂电池其时最干流的两种技术路途，还能发现它们各自适宜的回收路途也有差异。

简而言之，三元电池适宜拆解回收，磷酸铁锂更适配梯次运用。

这首要是由于从经济性角度看，三元资猜中的金属（镍锂钴）回收价值高，而磷酸铁锂由于锂元素回收存在一些问题，经济性比较差。这使得三元电池的再出产品价格有显着优势，能够给企业带来足够的获利空间，往期数据闪现，回收单吨三元废旧电池算计获利约为6355元/吨，相同条件下回收单吨磷酸铁锂废旧电池亏本约312元/吨[7]。

磷酸铁锂电池之所以适宜梯次运用，除了它现阶段回收材料的经济效益差外，也是由于其循环寿数的确也有优势。就以梯次运用最常见的储能来说，电池功用的重要性其实并不高，反倒是性价比更为重要。退役三元电池的收买价格尽管比磷酸铁锂电池高，但这首要也是由于金属回收价值，两者循环寿数、能量密度的差异并不足以掩盖额外的开支，而且三元电池的安全性也不如磷酸铁锂电池，梯次运用恰恰对此有着额外要求。多重要素之下，决议了磷酸铁锂更适宜梯次运用而非直接拆解。

3谁是参与者？

受出售办法、运用办法、技术路途等要素影响，动力电池回收工作的参与者比较凌乱。

参考现有的工业链办法，可大致将动力电池从顾客回收至电池出产商的途径分为三大类：

1、通过电动轿车经销商回收；

2、通过电池租赁公司回收，该路途与上一个路途的电池终究流向与担任回收处理的参与者均为动力电池出产商；

3、废旧电池流向第三方回收公司，回收网点需自主建立，终究的回收加工也由第三方公司自行完结。

图丨光大证券[5]

在三种根柢回收路途的驱动下，动力电池回收工作构成了四种根柢办法，也代表了四种首要的参与者安排办法：

1、新动力轿车制造商为主体：该办法能够运用车企的现有出售网络调集回收活泼性，网点掩盖面比较大，但缺陷在于出售网点专业性不强，短少对动力电池的处置才干，存在必定安全风险；

2、电池制造商为主体：该办法的利益在于电池制造商的专业性很高，能够对回收来的电池进行恰当的处置，但相应的需求建立回收网络，存在额外的运营本钱，且电池出产商的处理经历短少；

3、第三方企业为主体：这种办法优势在于，参与者具有较多的回收运营经历，回收功率较高，但相应的本钱也偏高，工作界企业的财政状况广泛谈不上乐观；

4、工作联盟为主体：这种新动力领域内的车企、第三方、电池制造商一起组成工业联盟的办法利益在于能够构成有用互补，各方充分发挥本身优势，但要害在于其前期翻开难度极高，处理难度也十分凌乱，需求多方洽谈，会面对凌乱的扯皮与利益分配。

图丨东吴证券[7]

4怎样就是做不起来？

上文现已谈了动力电池为何回收，怎样回收，以及谁来回收。但本文要在最终，给动力电池工作泼一盆冷水，乃至说冰水更适宜一些——

不管动力电池有多么活泼的意义，它都存在一个极点致命的缺陷，那就是经济效益不高，商业化潜力糟糕，导致整个工作时至今日都严峻发育不良。

首要，动力电池回收是极点非规范化的，由于动力电池本身就是非标产品，类型许多，仅封装就有方形、圆形、软包以及近年新的“刀片电池”与“CTP电池”等许多路途。不同技术路途的内部结构存在很大差异，对应的处理办法就会有所不同；即便同一封装路途的电池，不同企业出产的不同产品在用料与规划上也不一样，乃至是同一企业的不同车型搭载的动力电池也有差异，需求根据实际状况拟定有针对性的回收流程。

更进一步，哪怕是同一类型的电池，由于车主运用习气的不同，电池的残留功用也不一致，在后续运用也仍是需求进一步的检测与分类。

状况凌乱的废旧电池，导致了高度非规范化的作业流程与多样化的技术需求，催生了电池回收极为凌乱的工序，严峻约束着工业规划化。

其次，尽管动力电池回收的路途十分明晰，但知路途在哪儿和路好走可是两个完全不同的概念。

梯次运用的问题

在上文，我们曾反复提到，梯次运用是一个十分不老练的路途，这首要是由于无论是在技术仍是商场层面，该路途仍然面对诸多困难。

首要从技术角度看，梯次运用需求对退役动力电池进行充分的点评检测，供认其功用。通过检测筛选后，才可根据不同的用处，对退役电池进行重组，安稳重组后的电池包电压、电流，最终重新打包投入运用。但其时基于容量衰减机理剖析建立的电池寿数猜想模型首要就不够完善，整个链条的第一个环节都不过关，期望工作能有长足翻开显着不实际。

其次从商场角度，梯次运用经济效益的确不佳。其触及的逆向物流体系较为凌乱，中间环节许多，远比直接拆解回收要费事，不如直接回收来得省劲。而且凌乱的流程严峻堆高了梯次运用电池的本钱，乃至出现重组电池和新电池价格倒挂的怪异现象——旧的比新的还贵，怎样能说服下流收买方选择梯次运用产品？

最终，梯次运用的安全性也不敢恭维。其时动力电池的安全功用一直是个显着问题，且许多风险就是在运用进程中堆积构成的，例如溶液中离子结晶导致内部结构形变等，宣称旧电池比新电池安全显着不担任任。这就使得在消费端，很难说服顾客承受梯次运用产品。

乃至于从国家层面，对梯次运用的安全性也持怀疑态度。在本年六月份，国家动力局发布《新式储能项目处理规范（暂行）（征求意见稿）》，征求意见稿指出，在电池一致性处理技术获得要害打破、动力电池功用监测与点评体系健全前，准则上不得新建大型动力电池梯次运用储能项目[8]。而在9月份的正式印发《新式储能项目处理规范（暂行）》中，去掉了上述条目，改为新建动力电池梯次运用储能项目，要求出具安全评价陈说、建立实时监控渠道等。

需知，储能现已是梯次运用最有期望的运用场景，可这来自国家的当头一棒，仍是提醒了工作不能高兴的太早。

拆解回收的问题

至于拆解回收，我们不能忽视，上游原材料在这两年处于上涨周期，可不代表会永久处于上涨周期。

就以钴为例，尽管在过去的一段时间里阅历了一段极为张狂的上涨，但其实距离在2018年初的高位相差甚远。而且近期的原材料价格暴升，与疫情构成的全球性供应链-物流两层危机密不可分，尽管现在我们无法猜想危机什么时候会缓解，但终究是不能忽视的风险。

当原材料价格逐步回落时，电池回收工作原本就不怎样样的获利空间必定会被进一步揉捏。

即便这些金属原材料的价格因供应链问题不可逆的保持在了一个较高价位，关于车企而言，其实也不是没有选择，无非就是从三元电池转向磷酸铁锂。尽管这会在功用上上做出必定牺牲，但关于轿车这种在本钱上极点克勤克俭，获利空间菲薄的传统制造业，也没什么不能承受的，更何况电池技术与结构规划上的打破也不能忽视。

如此一来，电池回收原本就不强的商业化前景无疑更暗淡了。

更糟糕的是，原本就不赚钱的工作，还继续遭到“黑心企业”的苛虐。是的，电池回收仍是一个受不正规、无资质“小作坊”影响颇深的倒运工作。

首要，动力电池合规凌乱，评定条件许多，导致工作准入门槛十分之高。

有多高？2018年和2021年，工信部两次发布契合新动力轿车废旧动力电池归纳运用工作规范条件的企业名单，分为梯次运用与再生运用两类，也就是俗称的白名单企业，数量足足有——27家（第一批5家，第二批22家），相较于数以十万吨计且仍不断攀高的退役电池量，远远满足不了需求。这空缺出来的商场，天然就成了不合规企业繁殖的土壤。

图丨光大证券[5]

其次有必要供认，动力电池回收是一件较为费事的作业，无论是消除环境污染，仍是对待处理电池的分门别类，都意味着本钱，而小作坊在这方面显着没什么担负。

与正规企业繁琐的回收流程比较，无资质小作坊一般选用人工办法对电池包进行暴力拆解，分拣进程极为原始，这不但对职工的身体健康有巨大损伤，且伴跟着极大的安全风险——要知道未完全放电的动力电池，真的会爆破。在后续处理环节，小作坊显着也不会遭到环评约束，往往直接将没有无害化的废弃物，如废液、熔渣等进行不合法排放或填埋，会对周边环境构成严峻污染。

无视环评与安评，极大的降低了这些小作坊的作业本钱，为其带来了在回收报价上的巨大优势。据经济观察报报导，某些无资质的电池回收公司，三元锂电池的报价高达15000元/吨，即便价值较低的磷酸铁锂电池报价也高达12000元/吨。作为对比，正规企业的回收价格仅有约10000元/吨，乃至更低，两边的竞争力根柢不在同一个量级[9]。

在如此不对称对立之下，就出现了正规企业收不到电池难以为继，大多数退役电池却去向不明的现状。据业界人士估量，约80%的动力电池都直接流入了不合规企业的回收链条之中，消失在了小作坊之中[10]。货源的缺失，乃至导致正规企业为了获得电池保持产线的作业和事务增加，被迫从暗盘收买旧动力电池。正规企业被逼成了暗盘兴盛的推手之一，不得不说也是咄咄怪事了。

伴跟着回收价值更高的三元电池的大批量退役，能够预见此种“劣币驱赶良币”大概率会愈演愈烈。整个工作需求的，仍是来自方针层面的大力支持，无论是更为老练的监管链条，对不合法回收企业的有力打击，仍是对正规企业的补助，对整个工作都有着十分活泼的意义。