探讨锂电池包资源回收和梯次利用

2018年是锂电池包大规模回收的一年，新能源汽车锂电池包今年开始大规模退役，那么，锂电池包资源回收和梯次利用就成了关注的问题。如何有效进行锂电池包的梯次利用和锂资源回收成为我国电池技术发展的下一个新蓝海市场。

一、废旧锂电池包未来市场发展趋势：

我国目前已成为世界上最大的锂资源消费国。随着锂电池包资源需求日益增加，需求量和储量之间的矛盾逐渐凸显，废旧电池的梯次利用和回收利用也越来越受到各方的重视。

预计到2020年全球废旧锂电池包预计高达250亿只我国在这方面已经开始进行研究，通过柠檬酸处理进行动力学分析，开发出用抗坏血酸对废旧锂电池包重金属离子的绿色浸提技术。

二、锂电池包资源回收和梯次利用过程：

目前国内外对废旧锂电池包的回收过程是：首先彻底放电，然后对电池进行拆解分离出正极、负极、电解液和隔膜等各组成部分，再对电极材料进行碱浸出、酸浸出、除杂后进行萃取以实现有价金属的富集。

梯次利用的流程可以分为三步：先对回收的锂电池包进行筛选，然后进行电池的串并联，第三步进行充放电的管理，外加入BMS，设计容量和功率的匹配。一般电池容量与功率的匹配比为8:1，放电倍率在0.125C。

三、锂电池包梯次利用和回收的好处：

锂电池包的梯次利用和回收主要基于环境保护、资源节省、有利可图三个方面。

环境保护：锂电池包的正极材料里包含镍、钴、锰、锂等重金属元素，这些重金属元素会对环境、水等造成污染;负极材料里面的碳材、石墨等会造成粉尘污染;此外，锂电池的电解液中含有有毒的化学成分，也会造成氟污染。

资源节省：锂电池包中含有大量的金属元素，镍、石墨等我国比较多，但是像钴之类的金属元素是我国稀缺的;中国的锂元素绝对含量很多，但是开采难度比较大，一般都分布在西藏、青海、四川等条件比较艰苦的矿山;盐湖锂里面镁离子含量比较高，提取锂的难度也很大。

有利可图：做锂电池包的梯次利用及资源化回收还是能形成商业化的，因为最近几年汽车行业大量转入电动化，锂电池包需量增加，导致上游的贵金属材料价格非常高，金属钴价格为60万/吨，镍10万/吨，碳酸锂17万/吨，金属锂90万/吨。

四、锂电池包市场将成为下一个蓝海市场：

政策支持：

国家各部委主张锂电池包先进行梯级利用，再进行资源化回收;

落实生产者责任延伸，即“谁生产，谁负责”;

建立锂电池包的回收利用体系，开展一些试点项目，建立回收化网络及信息监管;

行业规范不断完善，国家对企业的资质要求逐步清晰。

锂电池包市场规模：

2018年真正开始做锂电池包回收迎来新的风口，即下一个增长点。根据测算，2018年预计将有11GWh的电池退役，对应的市场空间在60亿左右;2020年的市场空间在150亿，2023年达到400亿，从2018年到2023年，年复合增长率达到50%，可以说锂电池包的回收会成为下一个市场风口。

五、锂电池梯次利用技术有三大难点：

难点一：探索最佳配组方案，标准模组直接梯次利用是最佳方案，单只问题电芯导致模组需要拆解并重新组合。

难点二：集中式大型储能电站安全性。磷酸铁锂电芯的大规模储能梯次利用是可行的，退役的三元电芯的集中式储能方案不现实，适合直接资源化回收。

难点三：BMS元器件老化，电子元器件的老化失效需要技术验证。

六、磷酸铁锂电池回收前景好：

退役之后的磷酸铁锂动力电池可以作为储能电池使用至少5年。磷酸铁锂如果直接报废、拆解回收，收益有