锂电池分布式带电拆解

锂离子电池是近年来迅速发展起来的一种新型储能电池，并由国家“十二五”计划中新能源项目的政策推动，锂离子电池的应用将在近 5 年之内迅速扩大，应用领域涉及纯电动汽车、混合动力车及风光储能等，由于锂离子动力电池的寿命有限，国内锂电池循环寿命最高不及 3000 次，因此就意味着 5 年内国内将面临大量的废旧电池处理问题。如此大量的废旧锂电池如不能有效地合理化处理，其中的电解液及重金属会释放到大气或土壤中，不仅会造成严重的大气、土壤及水污染，而且还会造成资源的浪费。我国的《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》及《废电池污染防治技术政策》均对废旧锂电池的回收处理做了相关规定，指导废旧锂电池的回收再利用工作，但是目前尚没有高效、低成本的处置技术。

随着废旧锂电池产量的激增，我国亟需开发高效、环保的废旧锂电池处理技术及工艺。其中拆解分选是锂离子电池回收必要的预处理技术，由于电池富含余能，在存储、运输、破碎等过程中极易起火爆炸。电池预放电可以缓解上述问题，但其工艺产生的废水和电解液泄露会造成一系列环境问题。在此背景下，开展废旧锂电池无害化处理技术及资源化综合利用研究具有重大现实意义。

核心竞争优势：

（1）首创性实现带电拆解，无需预放电工艺，减少拆解处理成本，简化回收处理流程。

（2）自研有机无机复合VOC吸附剂吸附能力远优于传统活性炭吸附剂，生产线三废零排放。

（3）充分利用电池产生过程中产生的余热，提高余热回收装置中的热交换效率，防止电池起火爆炸，安全节能，绿色环保。

（4）高回收率，正负极粉：98%，铜、铝：98%以上。

（5）生产线可实现所有市售锂离子电池型号无选择性破解回收。

发展前景：

随着锂电池装机量的飙升，动力电池回收市场两年内将迎百亿市场空间。如果单独考虑拆解回收市场，我们推算出 2021 年退役动力锂电池达到 33.95GWh，2022 年退役动力锂电池达到 52.29 GWh，对应 184 亿市场空间。2025 年退役动力锂电池将达到 134.49GWh，共计 80.36 万吨，对应 354 亿市场空间。与此同时，报废电池含有余能，如果不及时加以拆解处理，集中堆置易出现失火等安全隐患。如果将含有余能的电池直接进行运输，将会大大提高运输风险。如果能及时地对退役电池进行拆解，既能够保证安全化解风险，还能降低运输成本。因此，锂电池的带电拆解回收技术成为行业内必要技术，相应便捷灵活的“分布式”带电拆解装置逐渐成为全行业的需求。

根据以上市场容量分析，近年来退役锂电池出现爆发性增长，必然导致回收压力剧增。同时由于未经处理的废旧锂离子电池的运输易发生失火、爆炸等意外事故，运输风险和成本较高。相比之下，就地处理、安全运输的退役电池处理模式在安全性和经济性上有明显优势。

自 2009 年以来，国家已相继颁布出台数十项规章政策，政策密集出台正在加快 2020 年以前电池回收实现商业化。目前我国动力电池回收仍处在市场初创期。2021 年，动力电池回收市场规模为 54.32 亿元。随着新能源汽车行业的不断扩大，动力电池回收市场空间巨大，预计到 2025 年动力电池回收市场规模将达到203.71 亿元，其中磷酸铁锂梯次利用价值将达到 25.75 亿元，三元锂电池回收拆解价值将达到 177.96 亿元。

梯次利用未来将主要以基站通信与储能应用为主，从磷酸铁锂与三元电池的属性看，磷酸铁锂更适合梯次利用，假设梯次利用市场均使用磷酸铁锂报废电池，按照 70%的退役容量及 60%的梯次利用成组率，2018-2025 年预计合计可用磷酸铁锂梯次电池容量 58GWh。梯次利用电池回购价格约为新电池的 30%，2018 年磷酸铁锂电池组价格在 1.1-1.2 元/Wh 左右，计算梯次利用电池回购价格在 0.33-0.36 元/Wh 左右，考虑车企补贴退坡及电池行业产能释放，动力电池存在降价趋势，梯次利用电池回购价格亦有望相应下降。假设回购价格每年下降 5%，2018-2020 年梯次利用市场空间共计 47 亿元，到 2025 年累计市场空间将达到 17 亿元。

三元电池回收有价金属主要是镍、钴、锰、锂等，质量占比分别为 12%、5%、7%和 1.2%。根据《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》，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%。我们测算湿法回收下，假设金属不变价，2019-2025 年镍、钴、锰、锂等金属回收市场空间约 436 亿元。