鉅大LARGE | 點擊量：1375次 | 2019年07月01日
如何有效進行鋰電池包的梯次利用和鋰資源回收
鋰電池包資源回收和梯次利用將是下一個新藍海市場。2018年是鋰電池包大規模回收的一年，新能源汽車鋰電池包今年開始大規模退役，那么，鋰電池包資源回收和梯次利用就成了關注的問題。如何有效進行鋰電池包的梯次利用和鋰資源回收成為我國電池技術發展的下一個新藍海市場。
一、廢舊鋰電池包未來市場發展趨勢：
我國目前已成為世界上最大的鋰資源消費國。隨著鋰電池包資源需求日益增加，需求量和儲量之間的矛盾逐漸凸顯，廢舊電池的梯次利用和回收利用也越來越受到各方的重視。
預計到2020年全球廢舊鋰電池包預計高達250億只我國在這方面已經開始進行研究，通過檸檬酸處理進行動力學分析，開發出用抗壞血酸對廢舊鋰電池包重金屬離子的綠色浸提技術。
二、鋰電池包資源回收和梯次利用過程：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
目前國內外對廢舊鋰電池包的回收過程是：首先徹底放電，然后對電池進行拆解分離出正極、負極、電解液和隔膜等各組成部分，再對電極材料進行堿浸出、酸浸出、除雜后進行萃取以實現有價金屬的富集。
梯次利用的流程可以分為三步：先對回收的鋰電池包進行篩選，然后進行電池的串并聯，第三步進行充放電的管理，外加入BMS，設計容量和功率的匹配。一般電池容量與功率的匹配比為8:1，放電倍率在0.125C。
三、鋰電池包梯次利用和回收的好處：
鋰電池包的梯次利用和回收主要基于環境保護、資源節省、有利可圖三個方面。
環境保護：鋰電池包的正極材料里包含鎳、鈷、錳、鋰等重金屬元素，這些重金屬元素會對環境、水等造成污染;負極材料里面的碳材、石墨等會造成粉塵污染;此外，鋰電池的電解液中含有有毒的化學成分，也會造成氟污染。
資源節省：鋰電池包中含有大量的金屬元素，鎳、石墨等我國比較多，但是像鈷之類的金屬元素是我國稀缺的;中國的鋰元素絕對含量很多，但是開采難度比較大，一般都分布在西藏、青海、四川等條件比較艱苦的礦山;鹽湖鋰里面鎂離子含量比較高，提取鋰的難度也很大。
有利可圖：做鋰電池包的梯次利用及資源化回收還是能形成商業化的，因為最近幾年汽車行業大量轉入電動化，鋰電池包需量增加，導致上游的貴金屬材料價格非常高，金屬鈷價格為60萬/噸，鎳10萬/噸，碳酸鋰17萬/噸，金屬鋰90萬/噸。
四、鋰電池包市場將成為下一個藍海市場：
政策支持：
國家各部委主張鋰電池包先進行梯級利用，再進行資源化回收;
落實生產者責任延伸，即“誰生產，誰負責”;
建立鋰電池包的回收利用體系，開展一些試點項目，建立回收化網絡及信息監管;
行業規范不斷完善，國家對企業的資質要求逐步清晰。
鋰電池包市場規模：
2018年真正開始做鋰電池包回收迎來新的風口，即下一個增長點。根據測算，2018年預計將有11GWh的電池退役，對應的市場空間在60億左右;2020年的市場空間在150億，2023年達到400億，從2018年到2023年，年復合增長率達到50%，可以說鋰電池包的回收會成為下一個市場風口。
五、鋰電池梯次利用技術有三大難點：
難點一：探索最佳配組方案，標準模組直接梯次利用是最佳方案，單只問題電芯導致模組需要拆解并重新組合。
難點二：集中式大型儲能電站安全性。磷酸鐵鋰電芯的大規模儲能梯次利用是可行的，退役的三元電芯的集中式儲能方案不現實，適合直接資源化回收。
難點三：BMS元器件老化，電子元器件的老化失效需要技術驗證。
六、磷酸鐵鋰電池回收前景好：
退役之后的磷酸鐵鋰動力電池可以作為儲能電池使用至少5年。磷酸鐵鋰如果直接報廢、拆解回收，收益有限，其成分鐵不值錢，鋰的含量又非常少，1噸磷酸鐵鋰的回收經濟收益在10000左右，如果用作梯次利用收益在30000-40000左右，所以從這兩個方面來看，磷酸鐵鋰比較適合梯次利用。
