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两条再利用路线

总的来说，用两个更常见的词描述动力电池的再利用方向，就是“拆解回收”与“梯次利用”。虽说两者相差甚远，但对动力电池回收产业而言，它们是典型的互补关系而非互斥。

2017年2月，国家出台的《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》提到，鼓励电池生产企业与综合利用企业合作，在保证安全可控前提下，按照先梯次利用后再生利用原则，对废旧动力蓄电池开展多层次、多用途的合理利用。

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应用场景继续服役，彻底用不了后再拆解回收其中有价值的金属元素。

图丨万联证券［4］

然而受多方面影响，现阶段的拆解回收路线要远比梯次利用路线更为成熟，现实往往是退役电池直接报废而不进行任何再利用，个中缘由我们将在后文详述。

拆解回收

现阶段，拆解回收有两种主流处理工艺：火法回收和湿法回收。

火法回收，又称焚烧法或干法冶金，是通过高温焚烧去除电极材料中的有机粘结剂，同时使其中的金属及其化合物发生氧化还原反应，以冷凝的形式回收低沸点的金属及其化合物，对炉渣中的金属采用筛分、热解、磁选或化学方法等进行回收。

图丨光大证券［5］

这一工艺的优点在于可处理原料范围广、处理量大、流程简便、电池无需预处理等。然而火法回收终究是一种比较初级的回收工艺，存在诸如能耗高、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过程中，锂与铝残留于冶炼渣中，进一步提取回收并不经济，这导致火法路线往往不能回收锂，造成了资源浪费，此种缺陷在如今锂价格处于高位的当下变得格外突出。

湿法回收技术是以各种酸碱性溶液为转移媒介，将金属离子从电极材料中转移到浸出液中，再通过离子交换、沉淀、吸附等手段，将金属离子以盐、氧化物等形式从溶液中提取出来。该路线是目前国内主流的回收工艺。

图丨光大证券［5］

相较于火法路线，湿法回收的工艺更加复杂，但具有诸如高效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，反应条件温和等优点而在工业中被广泛用于回收和再循环利用有价金属。其最终产物的纯度能够达到生产动力电池材料的品质要求，尤其适合金属原料比较昂贵的三元电池。湿法工艺的缺点在于电池单体必须被破碎预处理、试剂消耗量大、会产生大量需后续处理的废水。

为了从合金或冶炼渣中进一步提取、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系统经过简单的预处理拆解和放电后进行高温熔炼、浸出及氧化、高温烧结等过程重新制得电池正极材料。只不过与单一回收路线相比，联合回收的工艺比较复杂，有着较高的技术门槛，有能力布局的企业比较少，最具代表性的是Umicore公司所采用的 Val＇Eas 工艺。

图丨光大证券［5］

近年，除了传统的回收工艺外，近年还出现了电极修复再生工艺。这一路线是将废旧锂离子电池中的电极材料拆解分离，使用电化学或物理化学等方法处理，恢复其受损的结构、电化学性能，使得材料可以再次用于使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，只是由于各方面原因，这些工艺十分罕见。物理方法包括破碎浮选法和机械研磨法，但对有价值金属的分离效率极低，经济效益糟糕，缺乏商业化的基本前提。生物法则是利用微生物微生物分解代谢，将金属离子有选择的溶解进而实现与杂质的分离，最终回收有价金属。但生物技术当前不成熟，仅停留在实验室阶段，距离大规模商用有不小的距离。

梯次利用

说完了拆解回收，我们再来讲解梯次利用。

废旧电池梯次利用是指动力电池在达到设计使用寿命时，通过修复、改装或再制造等方法使其能够在合适的工作位置继续使用的过程。退役的动力电池经过相关的检测，确定其性能后，可依次用于低功率电动车、电网储能、家庭储能领域，等电池性能进一步劣化后，低于最低利用标准再行回收。

有趣的是，目前国内梯次利用的标志性企业并没有出现在行业内，而是跨界而来的中国铁塔。中国铁塔的回收模式在于通过与车企、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，中国铁塔便对12个省市的3000多个基站开展了梯次利用，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，中国铁塔已经停止采购铅酸电池，并在全国范围内开展梯次利用［6］。

但是，也就仅此而已了。时至今日，中国铁塔的模式仍然是最有代表性的梯次利用，路线的整体发展迟缓，至于为什么我们之后再说。

若我们将视线移至动力锂电池当前最主流的两种技术路线，还能发现它们各自适合的回收路线也有区别。

简而言之，三元电池适合拆解回收，磷酸铁锂更适配梯次利用。

这主要是因为从经济性角度看，三元材料中的金属（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生产品售价有显著优势，能够给企业带来足够的利润空间，往期数据显示，回收单吨三元废旧电池合计利润约为6355元／吨，同样条件下回收单吨磷酸铁锂废旧电池亏损约312元／吨［7］。

磷酸铁锂电池之所以适合梯次利用，除了它现阶段回收材料的经济效益差外，也是因为其循环寿命确实也有优势。就以梯次利用最常见的储能来说，电池性能的重要性其实并不高，反倒是性价比更为重要。退役三元电池的收购价格虽说比磷酸铁锂电池高，但这主要也是因为金属回收价值，两者循环寿命、能量密度的差异并不足以覆盖额外的支出，而且三元电池的安全性也不如磷酸铁锂电池，梯次利用恰恰对此有着额外要求。多重因素之下，决定了磷酸铁锂更适合梯次利用而非直接拆解。