退役三元锂离子电池材料回收迫在眉睫

来源：存能电气  日期：2020-03-25 14:21  浏览量：次

退役三元锂离子电池材料回收迫在眉睫。在国家产业政策和市场需求的双重刺激下，三元材料产量呈现持续增长，随着我国新能源汽车产业的发展以及行业内对电动汽车续航里程的要求，具有高能量密度的三元材料获得了广泛应用，未来三元锂离子电池市场份额将会进一步增加。

退役三元锂离子电池材料回收迫在眉睫

三元锂离子电池材料成本中正极材料占比约35%，负极材料、电解液和隔膜占比分别约5%、8%和8%。废旧锂离子电池的材料一旦进入环境中，正极材料中的镍/钴/锰等金属离子、负极的碳粉尘、电解质中的强碱和重金属离子都有可能造成重金属污染或有机物污染，并最终通过食物链最终进入人和动物体内，严重影响环境质量和人类健康。

近年三元锂离子电池的重要原材料价格稳步提升，钴平均交易价格约为56万元/吨，创历史新高；金属镍的平均价也呈现出上升趋势；碳酸铁锂近期也维持在16.4万元/吨的高位。未来随着新能源乘用车市场规模的扩大，三元锂离子电池覆盖率的进一步提升，必将拉动相关金属原材料需求的快速增长，钴、镍等贵金属价格有望维持高位，废旧锂电池回收的经济效益得以凸显。

废旧三元锂离子电池回收的成本主要来自废旧电池、液氮、酸碱试剂等材料成本，其占全部成本的比例高达75%以上。作为新能源汽车的核心零部件，动力蓄电池出货量持续高增长。按照相应的报废标准，2015年国内报废动力电池累计为2万~4万吨，对应的电池回收率仅2%。根据中国汽车技术研究中心的预测，到2020年我国累计报废动力电池将达12万~20万吨。

退役三元锂离子电池回收的重要途径

①梯次利用：降低电池成本的新途径，发展前景值得期待

②拆解回收：以化学法为主，物理法商业化尚需时日

退役三元锂离子电池材料回收主要方法

(1)火法冶金是直接采用高温处理的方法提取电极中的金属或金属氧化物，工艺简单，但回收材料纯度低，退役电池中的电解液、黏结剂等有机物会由于高温反应产生有害气体，需要安装配套的设施进行二次废气处理。

(2)湿法冶金是先拆解电池外壳，破碎、筛分后获取电极材料，电极材料中的有价金属在酸或生物溶液中浸取，再进行分离，获得各金属相应的盐或氧化物。

从退役动力电池的类型看，到2022年前退役动力电池的主力都将是磷酸铁锂电池；2023年后退役三元动力电池将占主流。因此，动力电池回收利用首先要面临磷酸铁锂电池的回收利用问题。磷酸铁锂的再生利用价值很低，目前可免费回收甚至收费回收，但是可很好地进行梯级利用。