电池回收目的和技术路线（2）

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电池回收目的和技术路线（2）

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磷酸铁锂电池：梯次利用百亿市场潜力巨大
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- Q) f7 [& g7 a2 W! ?而对于磷酸铁锂电池来说，就拆解回收而言，目前使用最广泛的湿法回收磷酸铁锂电池的成本为8500元／吨左右，而贵金属再生材料收益仅为8100元左右，因此拆借亏损约400元／吨。
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因此，磷酸铁锂电池的回收主要不是通过拆解而是通过梯次利用。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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) c3 m, s; O) M8 S; h梯次利用的循环体系
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% X8 n4 c8 a6 N$ h. \梯次利用指退役动力电池经过测试、筛选、重组等环节，再次用于低速电动车、备用电源、电力储能等运行工况相对良好、对电池性能要求较低的领域。
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目前梯次利用的主要领域仍在储能和调峰。

9 W' Y! e* C5 F( b9 s- K" y) ?& X而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％。

+ {! H: S$ _6 h! ?9 B. R7 d+ _然后是组串式应用，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，目前的“削峰填谷”项目，以中国铁塔为例，其铁塔备电、削峰填谷站等储备电量需求约8800kWh（目前主要使用寿命短、能量密度低、价格低的铅酸电池），而随着环保、效率等要求之下，对铅酸电池的替代料将为动力电池梯次利用打开巨大的需求缺口。

/ |0 e4 D! w  g! A) Z目前以PACK（电池包，即多级串并联电池构成模组）＋BMS（电池管理系统）为主的梯次利用技术是较为主流的选择。
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% e( O! T* ^: \: x  @: BPACK工序分为加工、组装、包装三大部分，其核心是将多个单一的电芯通过机械结构串联和并联起来形成电池包。

具体操作过程中由于需要考虑整个电池包的机械强度、系统匹配等问题，需要涉及热管理、电流控制与检测、模组拼装设计以及计算机虚拟开发等大量的成熟技术相互交叉协作，是梯次利用过程中的高门槛环节。

BMS电池管理系统的主要功能是智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，并实时监控电池状态，从而起到保护电池使用寿命的作用。

( i1 B4 ]" b+ W" LBMS是管理系统、控制、显示、通信、信息采集模组的集合，起到了衔接整车、电池和整个电池系统的纽带作用，对于电池厂商而言，BMS体现了厂商的核心技术竞争力，而对于动力电池梯次利用而言，BMS则决定了再利用电池的适用范围、寿命和整体价值。
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' d! `* Q9 k( A7 g3 ^# X  P狭义的梯次利用仅指电池的重组再利用，而当前磷酸铁锂电池的梯次利用回收利用体系已经形成，其内涵已经成为围绕着可利用资源展开的全周期、多层次的利用。
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当车辆进入报废期后（一般车的使用寿命比电池长），将经历：

: n% d! b" ]' n* E5 A& k/ z（1）高性能电池筛选：车企、汽车拆解厂和部分回收企业会将报废电池中一致性较高、性能相对较好的电池通过检测等方式筛选出来，配组或委托其他企业配组为电池组，进而出售给下游以中国铁塔为代表的梯次利用企业。
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（2）拆解：对于状态较差、没有直接利用价值的电池，多数会归集到第三方回收企业手中，回收企业利用物理法或湿法进行拆解再利用，将其中的铜、铝、隔膜等原材料提取并直接销售，磷酸铁锂电池的正极材料粉、负极材料粉将进入修复阶段。
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（3）修复：修复的目的是为了将磷酸铁锂的材料粉进一步提纯，以获得更高的售价。同时，梯次利用后退役的电池将同样接收拆解／修复等流程，实现多维度的层层利用。
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! @7 }9 Z' N8 {8 s: m0 d整个循环流程中，一般的回收企业有三个盈利点，即
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2 K. ]9 J: J0 X. S5 B（1）出售初次筛选状态较好、能够直接梯次利用的电池；
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+ {& p, j; y5 W" _2 j% L（2）出售拆解后的原材料；

6 y( t2 a0 m: d* a（3）出售修复过的正／负极材料。

. A* X* {8 C* I0 \, r4 f但目前梯次利用由于技术和商业化两方面问题。从技术角度来看，由于动力电池一致性较差、寿命不一，BMS系统的数据将会和电池实际状况发生背离，从而使进行梯次利用过程中面临安全、产品品质等方面的挑战。

从商业化角度来看，一方面目前梯次利用的产物标准化程度相对较低，另一方面因为电池型号不一，配组时需要的电池量基数将很大，则筛选、配组和加工成本仍相对较高，只有少数技术成熟的企业才能获取经济效益。

尽管如此，目前已经有多家行业龙头与中国铁塔等下游利用企业达成了研究和应用的战略合作协议，随着动力电池各类标准的不断出台和实施，电池的一致性将大幅提高，而紧密的合作关系将使梯次利用的应用问题在未来迎刃而解。 从经济性方面考量，通过测算磷酸铁锂电池的梯次利用空间。

; P. ]3 {! C9 i5 X假设使用PACK＋BMS技术进行梯次利用，PACK的成本大约在0．3元／Wh，BMS成本在0．1元／Wh，废旧磷酸铁锂电池回收成本在0．05元／Wh，磷酸铁锂电池梯次利用成本合计约为0．45元／Wh，梯次利用的收益为0．6元／Wh。 假设磷酸铁锂电池的能量密度为110Wh／kg，回收废旧电池的能量衰减至70％，梯次利用的收益空间有望在2023年超过50亿元。

9 \3 X* M0 D9 ]0 Y& O1 [" k, J不管是梯级利用，还是拆解，我们都可以看到了一个新的蓝海，在未来几年会逐步打开，抓住这个机遇的人，一定可以会有不少斩获。

Demyar

感觉我要辞职回家收电池了