详解动力电池回收及利用
来源：宝鄂实业
2019-04-24 11:34
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新能源汽车动力电池将进入规模化退役阶段，2020年，锂电回收市场规模预计将达到?150亿，年均复合增长率超过?50%，将成为新能源汽车产业链下一个风口。
1. 七部委联合发布回收政策
2018年3 月2 日，工业和信息化部、科技部、环境保护部、交通运输部、商务部、质检总局、能源局联合发布《关于组织开展新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作的通知》，要求构建回收利用体系，探索多样化商业模式，鼓励产业链上下游企业进行有效的信息沟通和密切合作，以满足市场需求和资源利用价值最大化为目标，建立稳定的商业运营模式，推动形成动力蓄电池梯次利用规模化市场。
历年公布回收政策如下：?
2. 市场规模：2020 年预计150 亿
截至2017 年底，我国累计推广新能源汽车?180 多万辆，装配动力蓄电池约?86.9 GWh，2018 年后新能源汽车动力蓄电池将进入规模化退役，预计到 2022 年累计将超过?40 万吨，复合增长率?70%。
预计未来三年锂电池回收市场将呈现快速增长态势，至 2020 年市场规模有望超过?156 亿元，年复合增长率?41%。?
3. 2017 年中国锂电回收 8.3 万吨
GGII 统计，2017 年全国梯次利用和拆解报废的锂电池(含数码锂电池)共 8.3 万吨，其中电池拆解占比?95%。?
梯次利用占比较小的原因包括：
电池厂商不愿意承担电池安全风险，不希望报废电池再次流入市场；
过去动力电池报废量较少，旧电池匹配比较难；
目前动力电池梯次利用技术还不成熟，需要不断进行技术积累；
储能市场、再利用市场空间还未大规模释放。
技术多样
4. 技术标准体系?
为提高动力电池回收的经济性，国家在《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》中规定，湿法冶炼条件下，镍、钴、锰的综合回收率应不低于98%；火法冶炼条件下，镍、稀土的综合回收率应不低于?97%。?
国内领先的锂电回收企业邦普集团，主要采用湿法技术，在镍、钴、锰的综合回收率已接近或达到了《规范条件》的要求。
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动力电池回收过程中产生的二次污染是企业面临的巨大挑战，回收过程中使用的萃取剂，回收过程中产生的废气以及金属提炼后的残渣都会对环境造成污染。
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以格林美为例，公司会将回收金属后的残渣与煤矸石、页岩等进行混合、焙烧、压型成环保砖，最大限度地对资源循环利用；同时，格林美在液体污染物处理及水生态修复方面成果明显，具有一套完整的环境生态修复体系。?
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目前仅对废旧锂电池进行回收，尚未有相关的资质要求。但废旧锂电池中含有镍、钴、锰等重金属元素，对含有某些重金属（如镍元素）的废旧电池组分进行进一步处理，则需具备危险废物经营许可证。?
5. 磷酸铁锂电池适宜梯次利用
根据锂电池容量来区分，100%~80% 段满足汽车动力使用，80%~20% 段满足梯次利用，20%?容量以下进行报废回收。
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相较三元电池，磷酸铁锂电池循环寿命更长，80%?循环寿命可达?2000-6000?次，宁德时代曾分别在25℃、45℃、60℃的温度下进行实验，综合考虑储能设备的使用条件，退役后的动力电池可继续作为储能电池使用至少五年。?
若将磷酸铁锂电池通过报废拆解仅能够实现每吨大约?0.93 万元的经济收益，难以覆盖其回收成本。?
综上，磷酸铁锂电池适宜梯次利用，可充分发挥其剩余价值，实现循环经济最大化，降低储能系统的建设成本。?
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6. 梯次利用关键技术在于离散整合和全生命周期追溯梯次利用流程?
首先是对退役动力电池的筛选。2014 年后投运的动力电池保守预计能够梯级利用比例可达60%-70%。?
第二是组串式应用。煦达新能源项目案例做法为：将每辆电动车上拆下来的一套动力电池组作为单独的单元，配以中小功率的储能逆变器，形成一个基本的储能单元，再将多个储能基本单元集成在一起形成中大型储能功率系统。?
第三是充放电管理。目前基于铅炭电池的“削峰填谷”项目，其电池容量与功率的配比一般为 8:1，也即放电倍率为?0.125C，煦达溧阳项目采用的电池充放电倍率约为?0.164C，放电深度为衰减后电池容量的 90%。?
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梯次利用关键技术在于离散整合和全生命周期追溯?
离散整合技术主要包括动力电池组拆解和系统集成两个关键技术点，而电池全生命周期追溯技术的实现主要依托其BMS的技术成熟度。
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（1）离散整合技术：不同动力电池的 PACK 技术不同，因此，如何更为高效地进行自动化拆解成为有效梯次利用的关键技术点，而根据不同电池模组的性能、寿命等数据进行系统集成，也是梯次利用的关键技术点。?
（2）全生命周期追溯技术：通过 BMS 系统提供的精确 SOC、SOH 以及 SOP 等指标估算，可以及时退役用量达到?80%?容量的动力电池，同时该技术也是离散整合技术实现的基础。?
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以电池编码为信息载体，构建“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”，实现动力蓄电池来源可查、去向可追、节点可控、责任可究，对动力蓄电池回收利用全过程实施信息化管控。?
