退役三元鋰離子電池材料回收迫在眉睫

來源：存能電氣  日期：2020-03-25 14:21  瀏覽量：次

退役三元鋰離子電池材料回收迫在眉睫。在國家產業政策和市場需求的雙重刺激下，三元材料產量呈現持續增長，隨著我國新能源汽車產業的發展以及行業內對電動汽車續航里程的要求，具有高能量密度的三元材料獲得了廣泛應用，未來三元鋰離子電池市場份額將會進一步增加。

退役三元鋰離子電池材料回收迫在眉睫

三元鋰離子電池材料成本中正極材料占比約35%，負極材料、電解液和隔膜占比分別約5%、8%和8%。廢舊鋰離子電池的材料一旦進入環境中，正極材料中的鎳/鈷/錳等金屬離子、負極的碳粉塵、電解質中的強堿和重金屬離子都有可能造成重金屬污染或有機物污染，并最終通過食物鏈最終進入人和動物體內，嚴重影響環境質量和人類健康。

近年三元鋰離子電池的重要原材料價格穩步提升，鈷平均交易價格約為56萬元/噸，創歷史新高；金屬鎳的平均價也呈現出上升趨勢；碳酸鐵鋰近期也維持在16.4萬元/噸的高位。未來隨著新能源乘用車市場規模的擴大，三元鋰離子電池覆蓋率的進一步提升，必將拉動相關金屬原材料需求的快速增長，鈷、鎳等貴金屬價格有望維持高位，廢舊鋰電池回收的經濟效益得以凸顯。

廢舊三元鋰離子電池回收的成本主要來自廢舊電池、液氮、酸堿試劑等材料成本，其占全部成本的比例高達75%以上。作為新能源汽車的核心零部件，動力蓄電池出貨量持續高增長。按照相應的報廢標準，2015年國內報廢動力電池累計為2萬~4萬噸，對應的電池回收率僅2%。根據中國汽車技術研究中心的預測，到2020年我國累計報廢動力電池將達12萬~20萬噸。

退役三元鋰離子電池回收的重要途徑

①梯次利用：降低電池成本的新途徑，發展前景值得期待

②拆解回收：以化學法為主，物理法商業化尚需時日

退役三元鋰離子電池材料回收主要方法

(1)火法冶金是直接采用高溫處理的方法提取電極中的金屬或金屬氧化物，工藝簡單，但回收材料純度低，退役電池中的電解液、黏結劑等有機物會由于高溫反應產生有害氣體，需要安裝配套的設施進行二次廢氣處理。

(2)濕法冶金是先拆解電池外殼，破碎、篩分后獲取電極材料，電極材料中的有價金屬在酸或生物溶液中浸取，再進行分離，獲得各金屬相應的鹽或氧化物。

從退役動力電池的類型看，到2022年前退役動力電池的主力都將是磷酸鐵鋰電池；2023年后退役三元動力電池將占主流。因此，動力電池回收利用首先要面臨磷酸鐵鋰電池的回收利用問題。磷酸鐵鋰的再生利用價值很低，目前可免費回收甚至收費回收，但是可很好地進行梯級利用。