今天和大家分享第五部分：动力电池回收渠道与再生利用方法论

1、磷酸铁锂电池的梯次利用和金属回收

2、三元电池正极材料回收与再生

动力电池的回收过程中有不同的参与主体和回收路径，这主要是由于不同动力电池间存在销售方式、使用形式、所有权归属的不同。目前在我国，动力电池的回收渠道主要有小型回收公司、专业回收公司、政府回收中心。近年来，为规范动力电池回收市场，我国相继出台了动力电池拆解回收相关技术标准：
 

参考欧美发达国家的电池回收路径，动力电池生产商往往承担电池回收的主要责任，而参与主体中的电动汽车生产商和电池租赁公司起到配合动力电池生产商回收的作用。根据动力电池从消费者回收至动力电池生产商的路径经过的参与主体差异，理论上可分为三种回收路线。
 

第一种回收路径为废旧动力电池通过电动汽车经销商回收。

第二种回收路径为通过电池租赁公司回收，废旧动力电池经过上述两种回收路径最终流向动力电池生产商（部分生产商也可以联合形成生产商联盟）进行回收处理。

第三种回收路径最终流向为第三方回收公司回收处理，但是第三方回收公司需要依靠自主建立的动力电池的回收网点。

具体的，根据上述三种回收路线，参考逆向物流理论，可以建立不同的动力电池 回收路径模式，分别是：

以日本为代表的动力电池生产商回收模式（包括经过电动汽车经销商、电池租赁公司）

以欧美国家为代表的行业联盟回收模式（动力电池生产商联合形成回收联盟）

第三方回收模式

对于不同的公司类型，由于公司现状的区别，需要根据实际情况，选择不同的回收路径模式使得利益最大化。

1、磷酸铁锂电池的梯次利用和金属回收

磷酸铁锂电池回收后两大利用途径：梯次利用与拆解回收，这两个途径并不是排斥关系，而是互补关系。

废旧电池梯次利用，是指动力电池在达到设计使用寿命时，通过修复、改装或再制造等方法使其能够在合适的工作位置继续使用的过程，而这个过程一般是同级或降级的应用形式。

废旧电池的拆解回收，则主要指通过化学、物理或生物手段拆解废旧电池并回收其中的可利用资源。

2017年2月，国家出台的《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》提到，鼓励电池生产企业与综合利用企业合作，在保证安全可控前提下，按照先梯次利用后再生利用原则,对废旧动力蓄电池开展多层次、多用途的合理利用。废旧磷酸铁锂动力电池回收后先梯次利用，后拆解回收，将最大化电池的退役后价值。

动力电池的性能会随使用次数的增加而衰减，但当动力电池不能达到电动汽车的使用标准而退役时，其性能（电池容量）往往只下降到原性能的 80％。

在电池性能仍维持在 80%-20%时，退役的动力电池可以经过相关的检测评价依次用于低功率电动车、电网储能、家庭储能领域。

当电池性能下降至20%时，可以对其进行报废处理。
 

现行条件下，退役动力电池梯次利用在技术、市场上仍然存在较大的难度。

（1）技术角度看，动力电池与储能电池遵循的技术标准不同、储能领域对电池的温度性能要求高，而部分退役的动力电池可能达不到储能电池的使用要求、基于容量衰减机理分析建立电池寿命预测模型还不完善，造成梯度利用退役动力电池在评价检测环节出现困难。

（2）市场角度看，建立梯次利用逆向物流系统较为复杂，中间涉及的环节较多， 比直接的物理、化学、生物拆解回收复杂、消费者心理上对梯次利用电芯的市场 接受度较低。

相较于梯次利用，退役动力电池拆解回收在技术上则相对成熟。

废旧的动力电池处理技术可以分为物理法、生物法及化学法。

物理方法包括破碎浮选法和机械研磨法，但其分离效率极低，有价金属回收一般还需要后续的处理流程。

生物法利用微生物分解代谢，实现金属离子的选择性浸出与回收，但是生物法基本还停留在实验室研究侧层面，离大规模应用有一定距离。

拆解回收的主流方法基本上属于化学法，包括三种处理工艺，火法处理、湿法处 理、电极修复再生。

火法处理是一种比较初级的废物处理方法，主要原理是将电池拆解或破碎后高温焚烧使电池内的有机物氧化分解，电极材料和包装材料中的金属元素转变为稳定的金属氧化物，然后再进行分离回收。

湿法处理工艺的相关研究开展较多，主要原理是利用酸液和碱液将电极材料溶解，然后在液相中实现各元素的分离和提纯。

电极修复再生工艺是近些年兴起的处理工艺，将废旧锂离 电池中的电极材料拆解分离，使用电化学或物理化学等方法处理，恢复其受损的结构、电化学性能，使得材料可以再次用于使用场合或作为制备新的电极材料的前驱体。
 

2、三元电池正极材料回收与再生
 

目前，三元正极材料回收与再生的技术路线主要分以下两种形式：

1）物理修复再生

对只是失去活性锂元素的三元正极材料，直接添加锂元素并通过高温烧结进行修复再生。

对于严重容量衰减、表面晶体结构发生改变的正极材料，进行水热处理和短暂的高温烧结再生。

2）冶金法回收

主要有火法、湿法、生物浸出法三种方式。

其中火法耗能高，会产生有价成分损失，且产生有毒有害气体。生物浸出法处理效果差，周期较长，且菌群培养困难。相比之下，湿法具有效率高、运行可靠、能耗低、不产生有毒有害气体等优点，因此应用更普遍。