循环经济风起，磷酸铁锂回收利用或迎发展良机
核心观点
（一）“十四五”循环经济发展规划发布，动力电池回收迎发展良机
2021年7月，国家发展改革委印发《“十四五”循环经济发展规划》，规划指出，动力电池、光伏组件等新型废旧产品产生量大幅增长，回收拆解处理难度较大。规划的重点工程和行动中包括了废旧动力电池循环利用行动。
（二）新能源汽车保有量逐年提升，退役电池回收进入爆发期
根据WIND，截至2021年6月底，国内新能源汽车保有量达到603万辆，相比2017年底的153万辆增长294%，新能源汽车保有量占比由2017年底的0.70%提升至2020年6月底的2.07%。随着新能源汽车渗透率的快速提升，新能源汽车保有量亦将持续增长。随着2015-2016年动力电池逐步进入退役期，退役电池数量大幅增加。据格林美2020年报引用的中国汽车技术研究中心和赛迪智库数据，2020年累计退役的动力电池达20万吨（约25GWh）。2025年我国需要回收的废旧电池容量将达到78万吨（137.4GWh）。
（三）磷酸铁锂价格上涨，废旧电池回收价值凸显
根据《废旧锂离子电池市场规模及回收利用技术》，以NCM523材料为例，其镍、钴、锰元素的金属含量分别为11.78%、4.75%和6.65%，具有较高的回收价值。即使贵金属含量最低的磷酸铁锂，其1.6%锂元素含量仍高于我国开发利用的品位仅有0.8-1.4%的原矿。
（四）工信部发布电池综合利用白名单，行业格局初现
2020年1月工信部公告第二批符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》名单共22家，两批合计27家企业。规范条件对名单企业提出了较为全面的要求，并明确国家或地方相关部门可将列入公告的企业名单作为相关政策支持的参考依据。
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报告正文
一、“十四五”循环经济发展规划发布，动力电池回收迎发展良机
2021年7月，国家发展改革委印发《“十四五”循环经济发展规划》，规划指出，动力电池、光伏组件等新型废旧产品产生量大幅增长，回收拆解处理难度较大。
规划的重点工程和行动中包括了废旧动力电池循环利用行动。加强新能源汽车动力电池溯源管理平台建设，完善新能源汽车动力电池回收利用溯源管理体系。推动新能源汽车生产企业和废旧动力电池梯次利用企业通过自建、共建、授权等方式，建设规范化回收服务网点。推进动力电池规范化梯次利用，提高余能检测、残值评估、重组利用、安全管理等技术水平。加强废旧动力电池再生利用与梯次利用成套化先进技术装备推广应用。完善动力电池回收利用标准体系。培育废旧动力电池综合利用骨干企业，促进废旧动力电池循环利用产业发展。
根据WIND，截至2021年6月底，国内新能源汽车保有量达到603万辆，相比2017年底的153万辆增长294%，新能源汽车保有量占比由2017年底的0.70%提升至2020年6月底的2.07%。随着新能源汽车渗透率的快速提升，新能源汽车保有量亦将持续增长，未来旧车/旧电池报废及退役高峰期到来，将加大动力电池回收拆解处理的压力。据《动力电池梯次利用场景与回收技术经济性研究》，我国目前商用车电池平均使用寿命为5年，乘用车寿命为7年。随着现有动力电池逐渐退役，动力电池回收市场规模将大幅增长。据格林美2020年报引用的中国汽车技术研究中心和赛迪智库数据，2020年累计退役的动力电池达20万吨（约25GWh）。2025年我国需要回收的废旧电池容量将达到78万吨（137.4GWh）。
动力电池回收利用主要分为梯次利用及再生利用。梯次利用是对废旧动力蓄电池进行必要的检测、分类、拆分、电池修复或重组为梯次产品的过程。再生利用是对废旧动力蓄电池进行拆解、破碎、分选、材料修复或冶炼等处理进行资源化利用的过程。一般，循环性好安全性高的退休动力电池首先进行梯次利用，直到电池安全性及寿命不适合再次利用后进行再生利用。
对于再生利用，目前动力电池主要分为三元材料、磷酸铁锂、锰酸锂和钴酸锂等。以目前新能源汽车用量最大的NCM523材料为例，其镍、钴、锰元素的金属含量分别为11.78%、4.75%和6.65%，具有较高的回收价值。即使贵金属含量最低的磷酸铁锂，其1.6%锂元素含量仍高于我国开发利用的品位仅有0.8-1.4%的原矿。
回收再生料与常规电池材料相比，其PH和碳含量较高导致活性物质分布不均影响电池性能且自放电效应有所放大，但其使用寿命能达到较高水平，仍可满足通信领等域要求。同时成本较常规料有着一定优势。2020年至今，锂元素价格的飞速上涨更使得电池回收的价值凸显。
对于梯次利用，一般车用电池容量衰减至80%以后即需退役，退役电池距离60%彻底报废容量下限仍有20%的容量，有着较高的梯次利用价值。梯次利用首先应用于低速车的动力源、其次用于电网等储能设备，最次用作移动电源。相较于铅酸电池，磷酸铁锂的梯次电池仍能进行400-2000次的充放电，且其能量密度要远高于铅酸电池，在替代铅酸电池方面明显优势。随着磷酸铁锂电池开始大规模报废，梯次利用成本将会逐步降低。据《动力电池梯次利用场景与回收技术经济性研究》测算，梯次利用成本从2016年的800元/KW·h下降到2019年300元/KW·h。
二、磷酸铁锂电池回收技术分析
磷酸电池回收主要涉及正极材料、外壳及铜箔。负极材料碳源价值不高，回收件性 能不佳，电解液目前暂无较好的工业化回收方式。动力电池的回收过程一般分为放 电、拆解、粉碎、分选等预处理流程，然后分离出电池内的金属外壳、电极材料等， 再将电极材料经过特定的回收工艺处理，最终筛选得到有价值的金属材料。电极材 料的回收工艺般可分为化学回收、物理回收，其中化学回收工艺根据处理方法不同 可分为湿法回收和火法回收。化学回收工艺回收效率较高，物理回收工艺流程简单 但回收效率较低。
物理回收主要系将废旧动力电池通过破碎、过筛、磁选分离、精细粉碎等手段获得 有价值产物，再进行出售或材料修复，实现电池的再制造。物理回收法能够大批量 地处理电池且成本较低，但存在有价材料流失，引入杂质等问题，导致再生料的性 能下降。
国内大部分企业采用的回收工艺为湿法回收，湿法回收工艺较为成熟且可以和其他 工艺灵活组合，具备低成本、设备要求不高的优势。湿法回收系将废旧电池拆解预 处理后溶于酸碱溶液中，将铝箔集流体与正极活性物质分离，萃取出部分有价值金 属元素。再经过离子交换法和电沉积等手段，提取出剩余有价值金属。目前通过湿 法回收锂效率可达98%以上，可实现磷、铁、锂的全部综合回收。
目前改进的火法回收技术是通过煅烧去除有机粘结剂，使磷酸铁锂粉末与铝箔片分 离，获得磷酸铁锂材料，之后再在其中加入适量原料以得到所需的锂、铁、磷的摩 尔比，经高温固相法合成新的磷酸铁锂。高温固相再生技术工艺流程相对简单，低 能耗、低成本，可用于工业化处理磷酸铁锂电池，但是固相法再生的磷酸铁锂杂质 较多性能不稳定。
三、动力电池回收行业规范逐步完善
2016年2月，工信部出台了《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》， 为电池回收行业提出了相关指引。2018年9月5日，公告第一批符合《新能源汽车废 旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》共5家。2021年1月21日公告第二批符合《新 能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》共22家，合计27家企业。规范条 件对名单企业提出了较为全面的要求，并明确国家或地方相关部门可将列入公告的 企业名单作为相关政策支持的参考依据。
（来源：广发化工微平台）