隨著動力電池和儲能行業(yè)的快速發(fā)展，鋰電池回收問題已變得越來越迫在眉睫。

文/關(guān)曉晴

作者供職于國華能源投資有限公司

隨著全球能源轉(zhuǎn)型升級以及“3060”目標(biāo)的提出，在汽車領(lǐng)域，新能源汽車替代燃油車成為未來汽車的行業(yè)的發(fā)展方向；在發(fā)電領(lǐng)域，儲能作為新能源規(guī)?；l(fā)展的重要配套基礎(chǔ)設(shè)施也在飛速發(fā)展建設(shè)。這既帶來了規(guī)模龐大的動力鋰離子電池需求，也為鋰離子電池回收和梯次利用的行業(yè)創(chuàng)造很多機遇。發(fā)展鋰離子電池回收和梯次利用在防止資源浪費環(huán)境污染的同時，也將出現(xiàn)可觀的經(jīng)濟效益和投資機會。

一、行業(yè)現(xiàn)狀

在動力電池發(fā)展初期，我國主要推廣的是磷酸鐵鋰電池，經(jīng)過近十年的技術(shù)迭代，動力電池類型也逐漸百花齊放，包括三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池、鈷酸鋰電池、鎳氫電池等。其中三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池由于其能量密度比較高，性能穩(wěn)定，在電動汽車領(lǐng)域使用最廣泛。

儲能電站的技術(shù)路線同樣具有多元化特征，按照能量儲存方式不同，可分為電化學(xué)儲能、機械儲能、化學(xué)儲能、電磁儲能、熱儲能五類，而電化學(xué)儲能主要包括鋰電池、鈉電池、液流電池、鉛蓄電池等。截至2023年底，中國鋰電池儲能電站裝機規(guī)模占新型儲能的97.3%，約33.6GW，其中絕大部分為磷酸鐵鋰電池。

基于此，本文主要對三元鋰和磷酸鐵鋰電池的回收問題展開分析。

1、回收需求

在動力電池方面，有研究表明，新能源汽車的動力電池的理論壽命為5~8年，第一波動力電池淘汰退役潮已于2020年前后出現(xiàn)，2018年前后國內(nèi)大量投產(chǎn)的動力電池也預(yù)計在2024年迎來回收放量期。截至2023年9月底，全國新能源汽車保有量達1821萬輛，占汽車保有量的5.5%。其中，純電動汽車保有量1401萬輛，占新能源汽車總量的76.9%。新注冊登記新能源汽車數(shù)量從2018年的107萬輛到2023年前三季度的520萬輛，呈高速增長態(tài)勢。預(yù)計，到2025年，我國退役動力電池將達到137.4GWh，需要回收的廢舊電池將達到96萬噸；到2030年，我國僅動力電池回收市場規(guī)模就可以達到1400億元左右。

在儲能電站方面，隨著新能源的發(fā)展，電網(wǎng)對于調(diào)峰調(diào)頻等的需求逐漸增加，從2019年開始，儲能迎來大規(guī)模發(fā)展，僅2023年中國新增投運新型儲能裝機就達到21.5GW/46.6GWh，三倍于2022年新增投運規(guī)模水平。磷酸鐵鋰儲能電站使用壽命一般在7-10年左右，預(yù)計在2026年開始，將迎來大規(guī)模電站壽命到期，大批鋰電池即將退役。

2、回收產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

由于儲能電站起步較晚，國內(nèi)的電池回收企業(yè)多是以動力電池為主，將其進行梯次利用或再生利用。然而，電池回收的經(jīng)濟效益并不理想。由于磷酸鐵鋰原料中缺乏貴金屬，價格低廉，加上碳酸鋰價格不斷下降，在目前階段，磷酸鐵鋰電池的回收經(jīng)濟效益不如三元鋰電池理想。而三元鋰電池雖然通過對廢舊電池進行拆解處理后，依靠相應(yīng)的技術(shù)工藝可以再生出鎳、鈷、錳及鋰鹽等貴金屬原料，甚至三元正極材料和前驅(qū)體，這些都可以直接用于鋰電池電芯制造，但是掌握較高提煉技術(shù)的企業(yè)并不多，同時回收成本也較高。這意味著，如果碳酸鋰價格過低，回收成本有可能高于市場購置新碳酸鋰。

2022年我國回收利用的廢舊動力電池達到了10.2萬噸，開始回收的步伐明顯加快。根據(jù)企查查數(shù)據(jù)，2022年動力電池回收企業(yè)注冊量約4.2萬家，同比增長64.0%；2023年動力電池回收企業(yè)注冊量約4.5萬家。

但是2023年開始，碳酸鋰價格從60萬元/噸的高點一落千丈，在2024年初跌破10萬元/噸，6月27日碳酸鋰均價為9萬元/噸。這也導(dǎo)致了近半年，大批電池回收企業(yè)停產(chǎn)、倒閉。截至2024年3月13日，我國已有1417家動力電池回收相關(guān)企業(yè)注銷吊銷，平均每天關(guān)閉約20家，相比2023年同期增加96.5%。

3、相關(guān)標(biāo)準出臺情況

2012~2015年：電池回收開始被政策提及，缺乏體系化政策，梯次利用為重點思路之一。

2015~2018年：進入專題政策階段，國家針對動力電池回收陸續(xù)出臺多項政策、方法，對回收利用管理、回收技術(shù)標(biāo)準作出詳細規(guī)定。

2018年至今：政策出臺速度加速，開始密集發(fā)布各項管理辦法，追加電池溯源管理等。

4、市場預(yù)測

電池回收企業(yè)的技術(shù)路線不同，成本線也有差距，盈虧平衡平均在碳酸鋰10萬元/噸左右。根據(jù)相關(guān)部門預(yù)測，今年的碳酸鋰價格將會在8萬到13萬元/噸區(qū)間震蕩，也就是說，電池回收產(chǎn)業(yè)今年或?qū)⒕S持在微利或者微虧的水平。若今后碳酸鋰價格有所提高（高于13萬元/噸），或隨著技術(shù)水平提高，單位成本低于10萬元，回收產(chǎn)業(yè)將有一定盈利空間。

二、主要技術(shù)路線

鋰電池以鋰元素為核心材料，主要由外殼、正極、負極、電解液和隔膜等組成。正極材料成分為鎳鈷錳酸鋰、磷酸鐵鋰或錳酸鋰，負極材料以碳為主，包括石墨、銅箔、硅碳合金和鈦酸鋰等，役后的廢舊鋰電池仍具有一定的回收再利用價值，可進行梯次利用或再生利用。如得不到有效回收處理，不僅損失了金屬等資源物，還會對土壤、水體乃至人體健康產(chǎn)生危害。

為推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，工信部《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件（2019年本）》規(guī)定了再生鋰、鎳、鈷的回收率不得低于85.0%、98.5%、98.5%。目前，我國電池行業(yè)鈷的回收量僅占消費量的20%左右，鋰的回收量占比僅約5%。

三元電池中鎳鈷含量更高，拆解回收經(jīng)濟性也更強，而磷酸鐵鋰電池目前仍主要通過梯次利用的形式進行回收利用。

1、磷酸鐵鋰

一般來說，動力電池電芯容量衰減至80%以下時需要退出使用，進入回收利用期。

磷酸鐵鋰電池容量降為20%~80%時為輕度報廢，可以進入梯次利用階段，篩選一致性好的電芯重新組成模組，用于通信基站、用戶側(cè)以及兩/三輪電動車。

容量降為20%以下時為重度報廢，將進入再生利用階段。由于磷酸鐵鋰電池中可利用材料相對較少，成本較高，所以經(jīng)過梯次利用，剩余20%容量以下，基本就作為報廢電池直接處理。

2、三元鋰

三元鋰電池進入80%容量以下的衰減期后，將快速衰減，梯次利用回收價值微弱。三元材料包含鋰、鈷、鎳等多種金屬，中國對這三種金屬的對外依存度非常高，分別達到79%、92%和97%。且近年來金屬價格攀升，三元材料電池的拆解回收價值將成為其回收利潤主要來源。

三元鋰電池的再生工藝大體可以分為濕法工藝和火法工藝。由于濕法工藝的原料便宜，反應(yīng)溫度相比于火法工藝較低，故國內(nèi)主要采用的是濕法再生工藝。

將廢舊鋰電池放入食鹽水中放電、拆解、破碎處理，將正極材料用酸進行溶解，再通過再生技術(shù)進行再生成為前驅(qū)體，之后補加鋰源如LiOH，然后經(jīng)過高溫煅燒—研磨—高溫煅燒—降溫，得到粒徑規(guī)格符合要求的材料。

三、產(chǎn)業(yè)公司發(fā)展情況

1、白名單注冊情況

面對巨大市場，近些年眾多玩家紛紛涌入動力電池回收市場。目前市場上龍頭回收企業(yè)，有動力電池廠家控股的如格林美（寧德時代控股）、邦普（比亞迪控股），也有電動汽車廠商及及金屬冶煉企業(yè)控股的公司。

目前國家管理動力電池回收業(yè)務(wù)的主要部門是工信部，另外有環(huán)保部、發(fā)改委環(huán)資司。自2018年電池回收實行白名單管理至今，一共只發(fā)布了五批次名單企業(yè)，涉及156家電池回收企業(yè)。為推動動力電池回收行業(yè)規(guī)范發(fā)展，工信部分別于2018年，2020年，2021年，2022年和2023年五次公布了符合《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》的企業(yè)名單，涉及企業(yè)累計156家，這156家企業(yè)能夠合法開展電池回收業(yè)務(wù)。

但是近期，工信部下發(fā)了《關(guān)于組織開展2024年度再生資源綜合利用及機電產(chǎn)品再制造行業(yè)規(guī)范條件企業(yè)申報工作的通知》，提到2024年將暫停受理鋰電池回收企業(yè)白名單。在暫停受理的通知中，還明確提到要全面加強對已公告企業(yè)事中事后監(jiān)管。這些政策措施的背后也是目前動力電池回收市場的不規(guī)范。

根據(jù)國務(wù)院發(fā)展研究中心調(diào)查發(fā)現(xiàn)，截至2023年，我國新能源車動力電池規(guī)范化回收率不足25%。預(yù)計到2030年，動力電池退役量將達到350萬噸。退役動力電池被規(guī)范處理是可以產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益的，但不規(guī)范的處理卻會引發(fā)環(huán)境和安全的重大隱患。

2、各類企業(yè)回收方式

2.1金屬冶煉企業(yè)

各大金屬冶煉企業(yè)紛紛入局電池回收行業(yè)，擴大產(chǎn)業(yè)鏈布局，比如贛鋒鋰業(yè)、華友鈷業(yè)、騰遠鈷業(yè)、格林美等，此類企業(yè)由于深耕金屬冶煉，往往具備技術(shù)優(yōu)勢，且這些企業(yè)同下游正極材料廠、電池廠等都有著密切合作。

2.2動力電池企業(yè)

比亞迪、寧德時代等動力電池企業(yè)也有自己相應(yīng)的回收路徑。

2.3車企

車企作為動力電池回收的主體，主導(dǎo)著整個產(chǎn)業(yè)的節(jié)奏。目前車企的回收途徑主要都選擇設(shè)立動力電池回收服務(wù)網(wǎng)點，主要的回收模式是采用自建回收站點和合作建立回收站點。

四、行業(yè)存在問題

廢舊動力電池是一座巨大的“城市礦山”，但如果處置不當(dāng)也是一座危險的“火山”。雖然行業(yè)具有一定的發(fā)展前景，但當(dāng)前動力電池有效回收利用同樣面臨著難題與挑戰(zhàn)。

1、市場混亂，管理難度大。巨大的市場規(guī)模，吸引了萬家企業(yè)相繼涌入。目前，工業(yè)和信息化部公示的符合廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件的白名單企業(yè)僅有156家，但據(jù)企查查的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截至2024年4月，動力電池回收企業(yè)總數(shù)達到了約12萬家，絕大多數(shù)企業(yè)尚為無資質(zhì)的“小作坊”，正規(guī)軍干不過“小作坊”成為一種常態(tài)。無序擴張、跟蹤溯源難等問題日益凸顯。

2、技術(shù)水平參差不齊。當(dāng)前，我國動力電池回收利用技術(shù)整體還處于偏低的水平，且技術(shù)水平參差不齊，與前端高水平制造相比，后端拆解、梯次利用等環(huán)節(jié)還處于開發(fā)試用階段，沒有達到良好的應(yīng)用狀態(tài)，整體競爭格局呈現(xiàn)“小、散、亂”的局面。

不少動力電池回收利用企業(yè)仍依靠手工拆解技術(shù)和傳統(tǒng)回收工藝進行簡單的回收處置與再利用，拆解效率較低，精細度較差，容易混入銅、鋁、塑料等雜質(zhì)，金屬回收率低；同時，動力電池退役判定標(biāo)準及檢測技術(shù)、可梯級利用電池剩余價值評估技術(shù)等產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵性技術(shù)不成熟，不利于回收拆解利用的規(guī)模化和高效化。另外，拆解回收的路線的產(chǎn)線末端環(huán)節(jié)是廢氣、廢水、廢渣處理，存在高成本、低回報甚至零回報問題。

3、相關(guān)標(biāo)準體系尚不完善。一是目前退役電池回收利用產(chǎn)業(yè)的管理政策文件對行業(yè)做出規(guī)范性要求，但缺乏一定實操性，基礎(chǔ)共性標(biāo)準亟須出臺。二是已發(fā)布實施的標(biāo)準主要聚焦在前期處理環(huán)節(jié)，安全性能判別、分選重組及再退役等后續(xù)階段規(guī)范標(biāo)準研制相對較少。三是我國現(xiàn)有回收利用標(biāo)準尚未充分考慮電池全生命周期的低碳化要求，需加快相關(guān)環(huán)節(jié)標(biāo)準的研制。

五、產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

1、加快生命周期標(biāo)準體系建設(shè)。目前該行業(yè)監(jiān)管等缺乏剛性依據(jù)，導(dǎo)致企業(yè)落實相關(guān)責(zé)任的積極性和合規(guī)性不強，各推進廢舊電池全生命周期標(biāo)準體系協(xié)同建設(shè)也迫在眉睫。

強化政策支持作用。加強對電池全生命周期內(nèi)的價值進行系統(tǒng)的管理和挖掘，明確各相關(guān)監(jiān)管主體及其監(jiān)管責(zé)任。推動建立各部委間聯(lián)動機制引導(dǎo)形成多方參與、協(xié)同推進的長效工作機制，推動相關(guān)主體切實履行責(zé)任。

突出標(biāo)準引領(lǐng)作用。應(yīng)加快安全性能判別、分選重組及再退役等后續(xù)階段的規(guī)范標(biāo)準研制，加強廢舊電池的安全性管理，并協(xié)同推進國家標(biāo)準行業(yè)標(biāo)準和團體標(biāo)準。

2、加強攻關(guān)綠色安全高效技術(shù)。高能量密度鋰電池種類的更迭速度加快，有必要推進關(guān)鍵技術(shù)、工藝和裝備的研發(fā)應(yīng)用，鼓勵向安全高效、清潔綠色方向發(fā)展。

預(yù)處理需加大鋰電池前端處理關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)攻關(guān)，如支持人工拆解、機械化拆解向自動化、智能化拆解方式轉(zhuǎn)變，推進安全帶電破碎設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用；梯次利用需突破產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的技術(shù)壁壘，盡快完善電池性能評估體系，檢測機構(gòu)也應(yīng)承擔(dān)起檢測監(jiān)督的責(zé)任，改變梯次產(chǎn)品監(jiān)管認證仍處于空白狀態(tài)的現(xiàn)狀。

3、完善鋰電池回收體系。鋰電池回收利用的市場運轉(zhuǎn)和行業(yè)管理等方面仍處于起步階段，回收利用體系尚不健全，還需加強上下游企業(yè)協(xié)同合作，完善廢舊電池回收網(wǎng)絡(luò)。這個產(chǎn)業(yè)鏈是一個各參與主體相互聯(lián)系的閉環(huán)，它的運轉(zhuǎn)依賴于電池生產(chǎn)企業(yè)、汽車生產(chǎn)企業(yè)、廢舊電池回收利用企業(yè)等各主體的有效協(xié)作。

鼓勵產(chǎn)業(yè)鏈各相關(guān)企業(yè)通過建立戰(zhàn)略聯(lián)盟等形式，構(gòu)建鋰電池回收綠色閉合生態(tài)圈，實現(xiàn)電池產(chǎn)品“從哪里來，到哪里去”的發(fā)展路徑。