2018年，動力鋰電池回收市場規(guī)模為4.32億元。隨著新能源汽車行業(yè)的不斷擴(kuò)大，動力鋰電池回收市場空間巨大，據(jù)估算，若將2020年退役的動力鋰電池得到充分利用，回收市場將達(dá)到80億～100億元收入。預(yù)計到2025年，動力鋰電池回收市場規(guī)模將達(dá)到203.71億元，其中，磷酸鐵鋰梯次利用價值將達(dá)到25.75億元，三元鋰電池回收拆解價值將達(dá)到177.96億元。

梯次利用未來將以基站通信和儲能應(yīng)用為主，從磷酸鐵鋰和三元電池的屬性看，磷酸鐵鋰更適合梯次利用。假設(shè)梯次利用市場均使用磷酸鐵鋰報廢電池，按照70%的退役容量及60%的梯次利用成組率，2019～2025年預(yù)計合計可用磷酸鐵鋰梯次電池容量58GW·h。梯次利用電池回購價格約為新電池的30%，2018年磷酸鐵鋰電池組價格在1.1～1.2元/（W·h），計算梯次利用電池回購價格在0.33～0.36元/（W·h），考慮車企補(bǔ)貼退坡及電池行業(yè)產(chǎn)量釋放，動力鋰電池存在降價趨勢，梯次利用電池回購價格也有望相應(yīng)下降。假設(shè)回購價格每年下降5%，2019～2020年梯次利用市場空間共計47億元，到2025年累計市場空間將達(dá)到171億元。

三元電池回收有價金屬重要是鎳、鈷、錳、鋰等，質(zhì)量占比分別為12%、5%、7%、1.2%。根據(jù)《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》，濕法冶煉條件下，鎳、鈷、錳的綜合回收率應(yīng)不低于98%；火法冶煉條件下，鎳、稀土的綜合回收率應(yīng)不低于97%。測算濕法回收下，假設(shè)金屬價格不變，2019～2025年鎳、鈷、錳、鋰等金屬回收市場空間約436億元。

隨著近幾年鈷、鎳、錳、鋰等材料價格的上漲，在未來電池單體成本中，三元材料電池正極材料占比將呈現(xiàn)急劇上升狀態(tài)，而廢舊動力鋰電池內(nèi)含有大量貴重金屬，若將有價值金屬提取出來應(yīng)用于電池再制造，將會獲得較大收益。本章重要對物理回收工藝、濕法回收工藝及火法回收工藝的市場空間進(jìn)行分析。

1.物理回收工藝

陶志軍和賈曉峰通過對北京賽德美動力鋰電池回收產(chǎn)業(yè)的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)動力鋰電池回收過程中，成本重要集中在原材料回收、電池拆解預(yù)處理、廢水廢棄物處理、人工費用等階段，表9-9為每噸廢舊電池回收處理成本。其中，廢舊三元電池平均回收費用為8900元/t，經(jīng)過梯次利用之后且質(zhì)量較差的磷酸鐵鋰電池平均回收費用為4000元/t。從調(diào)研數(shù)據(jù)可以看出，回收及拆解每噸三元電池的平均成本為13264元，回收及拆解每噸磷酸鐵鋰電池的平均成本為8364元，動力鋰電池內(nèi)富含的大量的有價金屬是電池回收重要的收益來源，特別是近年來鎳、鈷、錳、鋰等金屬材料價格的上漲對動力鋰電池拆解回收領(lǐng)域起到了巨大的促進(jìn)用途。

表9-10為三元材料電池拆解回收效率及收益。每噸三元材料電池經(jīng)拆解后回收有價值金屬和材料的平均收益為16728元。此外，經(jīng)過調(diào)研，對磷酸鐵鋰電池拆解收益情況也進(jìn)行了分析，磷酸鐵鋰電池拆解回收效率及收益如表9-11所示。拆解每噸磷酸鐵鋰電池回收有價金屬和材料的收益約為7703元。從前面分析數(shù)據(jù)可以看出，采用物理法回收每噸三元材料電池的拆解成本為13264元，通過銷售拆解后得到的有價值材料獲得的收益為16728元，因此，拆解回收每噸三元電池可盈利3464元；而每噸磷酸鐵鋰電池拆解成本為8364元，收益為7703元，因此拆解回收每噸磷酸鐵鋰電池將虧損661元。

2.濕法回收工藝

濕法回收工藝的成本重要來源于原材料回收成本、廢水廢棄物處理等方面，表9-12為每噸廢舊電池濕法回收工藝處理成本。濕法回收工藝每處理一噸三元電池的平均成本為14815元，每處理一噸磷酸鐵鋰電池的平均成本為9915元。此外，采用濕法回收工藝對電池有價值材料回收的效率較高，因此收益情況也更明顯。

表9-13和表9-14為材料電池和磷酸鐵鋰電池濕法回收工藝回收效率及收益。通過以上數(shù)據(jù)，得到采用濕法回收工藝回收每噸三元電池的平均收益為18073元，回收每噸磷酸鐵鋰電池的平均收益為8220元。因此，采用濕法回收工藝每回收一噸三元電池將盈利3258元，每回收一噸磷酸鐵鋰電池將虧損1695元。

3.火法回收工藝

火法回收工藝要將預(yù)處理之后的電極材料在電弧爐內(nèi)高溫處理，且處理過程中會出現(xiàn)大量的廢氣及廢渣，因此，火法回收工藝的成本重要來源于原材料回收、燃料動力及廢氣廢渣處理等方面，表9-15為每噸廢舊電池回收工藝處理成本。從調(diào)研數(shù)據(jù)可以看出，火法回收工藝每處理一噸三元電池的平均成本為14390元，每處理一噸磷酸鐵鋰電池的平均成本為9490元。

此外，三元材料電池和磷酸鐵鋰電池火法回收工藝回收效率及收益如表9-16和表9-17所示。從以上數(shù)據(jù)可以得知采用火法回收工藝回收每噸三元電池的平均收益為17405元，回收每噸磷酸鐵鋰電池的平均收益為7994元。因此，采用火法回收工藝每回收一噸三元電池將盈利3015元，每回收一噸磷酸鐵鋰電池將虧損1496元。

從電池材料回收效率來看，化學(xué)回收工藝對材料的回收效率較高，其中濕法回收工藝的回收效率要高于其他兩種回收工藝。

此外，目前電池正極材料的成本呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢，特別是三元材料電池內(nèi)的鈷金屬，由于我國產(chǎn)量較少，大部分依賴進(jìn)口，因此動力鋰電池對這類材料的需求量增多，勢必會造成電池材料成本大幅度上漲。此時，動力鋰電池回收將出現(xiàn)更大的盈利空間，而濕法回收工藝有關(guān)各材料回收效率高，將具有更強(qiáng)的競爭力，呈現(xiàn)出廣闊的盈利前景。

通過分析，提高動力鋰電池拆解回收利潤，可通過提高回收電池材料的效率來獲取。此外，采用全自動生產(chǎn)線的方法，減輕工人勞動力，也可以減少拆解電池的成本支出。在各地合理地布置電池回收點，將廢舊電池集中運輸?shù)讲鸾鈴S，可以大大減小運輸成本，從而提高動力鋰電池回收的盈利狀況。

本文摘編自《鋰電池回收和資源化技術(shù)》一書，由科學(xué)出版社出版，是目前國內(nèi)首個詳細(xì)闡述鋰電池回收、再生和再利用的專著。

本書重要作者為：李麗，北京理工大學(xué)材料學(xué)院教授、博士研究生導(dǎo)師，李老師是這個領(lǐng)域的一位領(lǐng)軍專家，經(jīng)常在行業(yè)內(nèi)的不少論壇和會議上見到她的發(fā)言；姚瑩，美國佛羅里達(dá)大學(xué)博士，北京理工大學(xué)材料學(xué)院副院長、博士研究生導(dǎo)師；郁亞娟，現(xiàn)任北京理工大學(xué)材料學(xué)院副教授、碩士研究生導(dǎo)師；陳人杰，北京理工大學(xué)材料學(xué)院教授、博士研究生導(dǎo)師。