钜大LARGE | 点击量：848次 | 2019年04月12日
锂电池回收市场现状分析
锂电池规模及废旧回收需求量
随着新能源车保有量的持续增长，既带来了规模庞大的动力锂电池需求，也为锂电池回收和梯次利用的行业机遇，发展锂电池回收和梯次利用在避免资源浪费环境污染的同时也将产生可观的经济效益和投资机会。新能源车2008年奥运会期间北京投入的50辆纯电动大客车。
新能源汽车市场2014年开始高速增长，而新能源汽车早在2008年奥运会期间就已出现，按照相应的报废标准，动力电池报废电池市场已经开始形成，预计到2018年中国动力电池废旧回收市场将初具规模，累计废旧动力电池12.08GWH，累计报废量将达到17.25万吨左右。根据测算，2018年对应的从废旧动力锂电池中回收钴、镍、锰、锂、铁和铝等金属所创造的回收市场规模将达到53.23亿元，2020年达到101亿元，2023年废旧动力锂电池市场将达到250亿元。
锂电池回收市场现状分析
动力锂电池回收处理方式
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
动力电池回收主要有两条路径，一是针对没有报废只是容量下降无法被电动汽车继续使用的电池，也就是二手电池的梯次利用，是指将电池组拆包，对模块进行测试筛选，再组装利用到例如储能等领域；二是对已经报废的动力电池拆解、回收与再利用，这是当前动力电池回收的重点。
目前动力电池报废处理方式以拆解回收为主。但回收企业规模普遍较小，工艺水平不健全，也存在部分不具有回收资格的企业非法从事废旧动力电池回收。梯次利用在理论上是一种非常好的方案，但对目前的动力电池来说却很难实行。主要是因为国产动力电池型号众多、电池包结构不统一，组装工艺和技术千差万别，但真正在拆包过程中的技术要求则非常高，对生产线的技术和成本都要求很高。此外，国内电池质量鱼龙混杂，许多电池可能在电动车上实际运行3-4年便接近报废。
动力锂电池回收主体
当前的动力电池的回收主体主要有回收小作坊、专业回收公司和政府回收中心，以动力电池生产企业或电动汽车企业为主体的回收体系还没有出现。
目前，动力电池的回收渠道主要以回收小作坊为主，专业回收公司和政府回收中心较少，体系有待重整。废旧动力电池大多流入了缺乏资质的翻新小作坊，这些公司工艺设备落后。但如果交由依法注册纳税的正规企业，取得资质并按照国家标准排放，势必会造成价格上竞争力的缺失。因此，完善政策保障电池回收产业的可持续发展非常必要。
专业回收公司是经国家批准专门回收处理废旧动力电池的专业企业，综合实力雄厚、技术设备先进、工艺规范，既能最大化回收可用资源，又能够降低对环境的污染。目前，开展动力电池回收的企业主要有深圳格林美、邦浦循环科技、赣锋锂业和超威集团等。虽然进行锂电池回收方面布局的企业越来越多，但缺乏政府系统的支持和政策激励。
锂电池回收市场现状分析
地方各级政府设置回收中心，将有利于科学规范地管理电池回收市场、完善回收网络、合理布局回收网络和回收市场，提高正规渠道的回收量。但目前我国还没有动力电池的政府回收中心，但未来可以根据我国现实情况，有选择进行发展。
回收商业模式探讨
以电池生产厂商为主的回收模式
该模式下，由动力电池生产厂商利用电动汽车的销售网络改建，以逆向物流的方式回收废旧电池。而电动汽车生产商要配合动力电池企业的回收。消费者将报废的电池交回附近的电动汽车销售服务网点，电动汽车生产商以协议价格转运给电池生产企业。另外，报废汽车拆解企业在回收废旧电动汽车时，也需将拆解的废旧动力电池直接销售给动力电池生产商。在回收形式上，要用“以旧换新”的方式促使消费者主动交回废旧电池。
行业联盟回收模式
该模式下主要由业内的动力电池生产商、电动汽车生产商或者电池租赁公司组成，并共同出资设立专门的回收组织，负责动力电池的回收。该模式的主要特点是在行业内成立统一回收组织、影响力强、覆盖面广，易于消费者交回电池。回收利用所得的收益用于回收网络的建设和运营。
第三方回收模式
该模式需要独自构建回收网络和相关物流体系，来回收委托企业售后市场的废旧动力电池，先运回回收处理中，再进行专业化处理。另外，汽车拆解企业也可以将废旧动力电池直接销售给第三方企业。不过该模式的建立，所需的设备、网络及人力投入较大，成本较高。
三种模式比较，行业联盟回收成本效益性最佳，但需要行业内各企业配合建立，目前动力电池政策及法规尚未明确及完善的情况下可操作性难度较大。综合来看，以动力电池生产商为主导的回收模式成本较低，且易于实现。
国外电池回收体系
德国：政府立法回收，生产者承担主要责任，设立基金完善回收体系建设。德国电池回收法规主要依托于《欧盟废弃物框架指令》和《电池回收指令》。回收法规要求电池生产商、销售商、回收商和消费者均负有对应的回收责任和义务，其中电池生产商承担主要回收责任，销售商要配合电池生产商的回收工作，而消费者应当将废旧电池交回相应的回收体系。
日本：生产商主导电池回收，直接进入“循环再利用”模式，各类企业广泛参与电池回收。日本当前已经初步建立起“蓄电池生产销售-回收-再生处理”的电池回收利用体系，同时日本民众自发成立很多民间组织，参与到废旧电池产品回收的各个环节。2000年起，日本政府规定生产商应对锂电池的回收负责，并给予资源回收面向产品的设计；电池回收后运回电池生产企业处理，政府提供相应的补助。此外，日本很多企业也参与到电池回收体系中，除了电动汽车及专门的回收企业外，日本主要的通信公司也联合成立了锂电池自主回收促进会，声明其由责任推到锂电池的回收利用工作，争取大幅提高锂电池的回收率。
美国：市场调节为主，政府从环境保护角度进行管理，辅助推动废旧动力电池回收。政府采取附加环境费的方式，由消费者购买电池时收取一定数额的手续费和电池生产企业出资一部分回收费，作为产品报废回收的资金支持，同时废旧电池回收企业以协议价将提纯的原材料卖给电池生产企业。美国市场上主要有美国可充电电池回收公司（RBRC）和美国便携式可充电协会（PRBA）两大组织宣传及引导公众配合废旧电池的回收，保护自然环境。RBRC是一个非盈利性的公共服务组织，主要是促进可充电电池的循环利用；PRBA则是由电池企业组成的非盈利性电池协会，主要制定回收计划和措施来实现工业用电池的循环利用。其中，RBRC提供了三个方案来收集、运送和重新利用废旧可充电池：零售回收方案、社区回收方案以及公司企业和公共部门回收方案。
可回收型储能锂电池或将问世
中国汽车技术研究中心预测，到2020年，我国汽车动力电池累计报废量将达到12-17万吨的规模，电池回收问题引起人们越来越多的关注。为加强新能源汽车动力蓄电池回收利用管理，规范行业发展，推进资源综合利用，12月1日，国家工信部网站公布《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》（征求意见稿），向社会公开征求意见，这意味着动力电池的回收工作将有法规可依。
聚焦：可回收的新型储能锂电池或将问世
然而，动力电池的回收还面临诸多问题，有没有一种方法，让电池的成本降下来，让回收更方便、污染更少？答案是有。在近日举办的“2016中国储能技术与应用大会”上，中科院电工研究所研究员陈永翀发表了“基于可回收理念的新型储能锂电池研究”主题演讲，分享了其团队关于新型储能电池的研究成果。这种新型结构的储能锂电池，不但让锂电池真正做到可回收，还降低了电池的制造成本和使用成本，具有传统锂电池所不具备的很多优点，从技术创新的角度来说，电池的回收或将迎来曙光。
锂电池回收难在哪儿
无论是圆柱锂电池还是方型锂电池，从内部结构来看，所有的锂电池都是粘接电极，而粘接电极给动力锂电池的回收带来很大困扰。Co元素和Li元素回收要拆解，由于杂质太多，只能把粘接的电极全部打碎，里面碎的铝箔、铜等材料重新用冶金方式回收。陈永翀表示，这样回收不但成本高，污染也大，回收过程中产生的酸、碱的处理也是个问题。
其次，这样的粘接结构还导致锂电池的动态循环寿命缩短。如果将锂电池用作静态储能，电池的循环寿命会很长，但是在运动状态中使用的话，使用环境会使电池寿命受到影响。此外，随着不同季节温度的变化，电池内部也会出现膨胀、收缩等现象，久之活性颗粒接触内阻升高，电池极片松动脱落，电池循环寿命会急剧下降。
“所以动力电池的寿命和狭义的静态储能电池的寿命（不一样），在实验室静态下测试很好，但在动态实际情况下使用寿命不见得会很好，这个要区别开来”，陈永翀说。
此外，动力电池和储能电池需要串联、并联，要求电池具有较好的一致性。电池涂布厚度很薄，比如100微米，设备厂商要求精度要控制在±0.5微米，而一套普通的挤压式涂布机约300万一套，设备投资合0.3-0.5Wh/元，这就导致了大型锂电池高昂的制造成本。
新型储能锂电池有望解决电池回收难题
针对传统锂电池回收的这些问题，陈永翀带领的科研团队正在研发一种新型储能锂电池，他们从锂电池的内部结构入手，把锂电池内部粘接改为加热状态，上面几个问题则迎刃而解：
这种新型储能锂电池的浆料回收、再生容易，纯度也很高，将缺少的元素补上之后，还可再用；浆料耐冲击，不存在松动脱落问题，电池动态寿命更长；浆料电极片是传统电极片厚度的5-10倍，绝对精度容易控制，电池的制造成本降低。
该新型储能锂电池的库存效率很高，跟现有锂电池一样可高达99%以上，它的能量效率比目前现有锂电池稍低，但大于90%，此外，该电池的循环性也非常好。陈永翀表示，低速电动车和小型储能领域是该新型电池未来的一个应用市场。“我们不要求一个产品十全十美，可以应用在任何场合，这做不到，找到它的应用场合去做就行，百花齐放”，陈永翀说。
尽管铅酸电池能量密度低，寿命短，还是有大量的商业电动车和储能基站采用，这主要是因为锂电池成本太高。降低电池成本的途径无外乎三个方面：降低材料成本、降低制造成本和降低使用成本。通常情况下，人们通过提升能量密度从而在某种程度上降低材料成本（随着能量密度的增加，安全性能则会降低），通过扩大规模来降低制造成本，通过提高静态寿命来降低使用成本。
陈永翀团队把电池内部粘接改为加热状态，让锂电池真正做到了可回收和可再生，且回收残值大于20%。他们不单单依靠规模化制造来降低成本，工艺结构也降低了回收成本；浆料具有耐冲击的特性，从而也提高了电池的动态寿命。这种新型储能锂电池的研究，是一种新思路，为电池回收难题带来了解决的曙光。
据悉，该新型储能电池研发项目开始于2010年，小试成功，从2016年4月1日开始中试，目前已经授权19项发明专利，并在进一步研发当中。
