锂电池是一种广泛应用于新能源汽车、消费电子、储能系统等领域的高性能储能器件,具有高能量密度、低自放电、长寿命等优点。然而,随着锂电池的使用寿命到期或报废,如何有效地回收利用锂电池中的有价值材料,减少对环境的污染和资源的浪费,成为了一个亟待解决的问题。
根据GGII数据,2022年中国锂电池回收市场回收处理废旧锂电池量为41万吨,同比增长37%。其中,用于拆解再生的退役锂电池量37万吨,同比增长44%;梯次利用的电池量4万吨,市场整体稳定。2022年锂电池回收市场景气度高,市场快速增长的主要原因是受锂电池价格上涨影响,锂电池回收利用经济效益凸显,锂电池企业回收处理积极性高,部分历史积累的废旧锂电池也在2022年进行集中处理,带动废旧锂电池处理量大幅增长。
目前,锂电池回收主要有三种方法:火法、湿法和直接回收法。火法是利用高温熔炼将锂电池中的金属氧化物还原为金属或金属化合物,主要回收正极材料和集流体。湿法是利用溶液(主要是水溶液)从锂电池中提取和分离金属,可以回收正极、负极和隔膜中的材料。直接回收法是去除阴极材料,以便再利用或修复,不破坏电池结构和性能。
根据CAS数据,2010-2021年期间,有关锂离子电池回收三种方法的出版物数量在过去十年中总体上都有所增加,并且在近年来显著增加。其中中国的期刊和专利数量遥遥领先(约占90%)。就具体工艺而言,2015年之后,湿法冶金的发展已经远远超过了火法冶金,而且,令人鼓舞的是,有关直接回收法的出版物最近也出现了大幅的增长。
根据不同的回收方法和废旧锂电池的类型、规格、品质等因素,锂电池回收价格也有所不同。2023年钴酸锂聚合物电池的价格区间相对较小,平均每吨在52000元左右。镍含量大致在30%左右,钴含量6%—9%,锂含量6%—6.5%的三元极片粉料价格能够达到约20万元/吨。磷酸铁锂电池的回收价格相对较低,主要取决于其铁含量和碳酸锂价格。根据上海有色网的数据,2022年8月,国内磷酸铁锂废料回收10156吨,占比34%,铁锂回收企业成本增加,废料回收价格在9500~12000元/吨之间。
综上所述,锂电池回收行业正处于高速发展的阶段,受到市场需求、政策支持、技术创新等多重因素的推动。锂电池回收不仅可以节约资源、减少污染、提高经济效益,还可以为新能源产业的可持续发展做出贡献。因此,加强锂电池回收技术的研发和推广,完善锂电池回收法规和标准,建立有效的锂电池回收体系,是当前和未来亟需解决的问题。