2018年,新能源汽車動力電池將進入規模化退役階段,2020年,鋰電回收市場規模預計將達到150億,年均復合增長率超過50%,將成為新能源汽車產業鏈下一個風口。

7. 三元電池適宜資源化回收

相較于磷酸鐵鋰,三元材料電池壽命較短,三元材料電池80%循環壽命僅為800-2000次,且安全性存在一定風險,不適宜用于儲能電站、通信基站后備電源等應用環境復雜的梯次利用領域。

但三元動力電池由于含有鎳鈷錳等稀有金屬,通過拆解提取其中的鋰、鈷、鎳、錳、銅、鋁、石墨、隔膜等材料,理論上能實現每噸大約4.29萬元的經濟收益,具備經濟可行性。

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以硫酸鎳的生產為例,通過廢舊動力電池回收處理每噸鎳的成本在4萬元以下,而直接通過鎳礦生產的成本在6萬元以上。通過資源化回收獲得金屬原料的成本低于直接從礦產開發的成本,三元電池的資源化回收具有降低成本的意義。

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具備三元材料及前驅體生產能力的專業化處理企業盈利能力更強。

動力電池回收生產出來的硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳等金屬鹽,可繼續加工處理生產出三元前驅體,具有明顯的增值空間。

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8. 磷酸鐵鋰適宜干法,三元適宜濕法

資源化回收過程包括預處理和后續處理兩個階段:

預處理是將廢舊鋰電池放入食鹽水中放電,除去電池的外包裝,去除金屬鋼殼得到里面的電芯。電芯由負極、正極、隔膜和電解液組成。負極附著在銅箔表面,正極附著在鋁箔表面,隔膜為有機聚合物;電解液附著在正、負極的表面,為LiPF6的有機碳酸酯溶液。

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后續處理環節是對拆解后的各類廢料中的高價值組分進行回收,開展電池材料再造或修復,技術方法可分為三大類:干法回收技術、濕法回收技術和生物回收技術。

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干法回收技術是指不通過溶液等媒介,直接實現各類電池材料或有價金屬的回收技術方法,主要包括機械分選法和高溫分熱解法。

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干法熱修復技術可對干法回收得到的粗產品進行高溫熱修復,但產出的正、負極材料含有一定雜質,性能無法滿足新能源汽車動力電池的要求,多用于儲能或小動力電池等場景,適合磷酸鐵鋰電池。

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火法冶金,又稱焚燒法或干法冶金,是通過高溫焚燒去除電極材料中的有機粘結劑,同時使其中的金屬及其化合物發生氧化還原反應,以冷凝的形式回收低沸點的金屬及其化合物,對爐渣中的金屬采用篩分、熱解、磁選或化學方法等進行回收。火法冶金對原料的組分要求不高,適合大規模處理較復雜的電池,但燃燒必定會產生部分廢氣污染環境,且高溫處理對設備的要求也較高,同時還需要增加凈化回收設備等,處理成本較高。

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[責任編輯:張倩]

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