动力电池回收处置方式分析：分梯次利用和再生利用

动力电池通常在使用4-6年之后，容量衰减到80%以下进行退役，而此时的电池尤其是磷酸铁锂电池还有较多的生命周期冗余，可以在对能量密度敏感低的下沉场景进行梯次利用，比如低速车或者电动工具车等。梯次利用能够充分利用锂电池的全生命产品价值，低耗能无污染，但目前没有建立规范的溯源机制，也没有明确的行业标准，存在一定的安全隐患。根据GGII，2021年中国实际回收废旧锂电池共29.9万吨，其中用于再生利用的电池为25.8万吨，用于梯次利用的电池量为4.1万吨，因此目前再生利用为电池回收的主要方式。

通常而言梯次利用首先需要对电池包、模组进行检测，少数符合要求的可以直接整包进行梯次，大部分情况下需要重新拆解成电芯，并对其进行检测，筛选出符合要求的电芯重新分类，形成模组进行梯次利用，不符合要求无法进行梯次的电芯，将会进行破碎再生处理。梯次利用过的电池包和模组也会进入相同的流程，直至全部进入破碎环节，标志着全生命周期的结束。

锂电池全生命周期闭环过程

来源：公开资料

再生环节前段工艺需要走向自动化破碎。再生利用环节需要对电池中的活性材料进行再生化处理，其中前段工艺就是电芯的放电、拆解和破碎。目前国内的拆解仍以人工手动拆解为主，得到了具备回收价值的极片之后再进行破碎。电芯的手动拆解具有很大的安全隐患和健康风险，并且效率较低，未来随着行业规范化发展，整体体量上升，将会走向电芯自动化破碎。

筛分精度影响再生效率。锂电池组分较多，破碎得到的产物中也有很多不同材料，需要进行筛分将可再生材料筛选出来，筛选的效率和精确度将会对后续的湿法工序产生很大的影响。因此在破碎之后，完备精确的筛分过程是后续再生效率提升的关键。

再生关键步骤：破碎分离

来源：公开资料

再生利用中后段工艺可以分为火法、湿法和直接修复法。

火法：火法是通过高温1600℃左右的温度将有价金属转化为合金，杂质转化成渣滓的方法，回收流程短但损耗大、能耗高、易产生有害气体(二噁英、呋喃等)、对处理设备的要求高、锂回收率低，不符合当前低碳化的趋势。

湿法：湿法是目前主要采用的方法，通过酸碱液将金属浸出，然后通过沉淀或者结晶得到目标产物，流程较长但是金属回收率高、污染小、易控制，是目前国内主流的再生方法。

直接修复法：直接再生法是通过补锂等短流程，将活性材料直接修复的方法，主要优点是低成本，短流程，最大限度地实现再生材料的价值，但是对原料的纯度要求高。

目前湿法占据绝对主流，而直接修复法会是未来发展的方向。

三元和磷酸铁锂再生路线

来源：长沙矿冶院