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变废为宝——废旧锂电池中有价金属的回收成本和规模

2026-06-01 08:439370先武后文成为斌先武后文成为斌

背景】

   所谓的“双碳”战略是碳达峰和碳中和的战略简称。提出“双碳”战略具有重要意义:推动产业结构调整,减少对传统化学能源的依赖,构建新能源、新材料产业链,从而形成清洁可控的风力、光伏等新型能源体系。

   目前国家鼎力支持、发展潜力不断释放的锂电能量载体,就是实现“双碳”战略的重要渠道。然而,经过30余年的发展,锂离子电池(LIBs)也将迎来一波退役潮,产生大量的显性“工业废品”。废品不废、蕴藏大量的有价金属,是隐形的“工业宝藏”。

   “工业宝藏”中包括正极端的镍、钴、锰、锂和铝;负极端的铜,以及氟等。而正极端应用量大,是关注的重点。如何实现资源再利用,达到闭合循环经济,是开发好、利用好这些“工业宝藏”的重要课题和手段。

【成本】

   通常正极端的资源回收包括火法回收工艺和湿法回收工艺。其中,回收成本可以分为原材料采购、辅助试剂、能耗动力、人力成本、环境治理、拆解成本、设备成本和其他成本等。

   而正极端主要包括磷酸铁锂(LFP)、三元锂(NCM)等,经过多体系、多手段的成本对比,我们发现:NCM废旧锂电池的回收成本整体偏高7000~10000 元/吨左右;湿法回收工艺的设备折旧高达700~900 元/吨,占总成本的4%--5.7%。

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火法、湿法工艺的LFP和NCM废旧锂电池回收成本对比

   这些居高不下的生产制造成本正是商机,是行业发展的动力。但是,还需工艺、设备、规模效应和政策扶持等多重渠道共同发力,为实现循环经济的宏大目标和星辰大海注入永续动力。

【规模】

   基于2020~2030年的LIBs进入市场规模量(暂无2031~2035年的可估数据),并结合锂离子电池的日历寿命和循环寿命,根据韦伯寿命分布模型(陈灿洋, 吴玉锋, 翟梦瑜. 基于全球海关贸易数据的锂离子电池退役规模与资源化潜力预测[J]. 有色金属(冶炼部分), 2026, (02): 385-392.),预测出有价金属——分别是以氧化亚镍(NiO)、四氧化三钴(Co3O4)、三氧化二锰(Mn2O3)、碳酸锂(Li2CO3)——的退役量(万吨)。

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镍钴锰的氧化物和锂盐退役量(万吨)预测

   整体而言,LIBs中有价金属(Ni/Co/Mn/Li)的退役量都将于2032年达到最大量:NiO退役量81.31万吨、Co3O4退役量16.54万吨、Mn2O3退役量53.11万吨和Li2CO3退役量73.99万吨。之后逐年降低。

   这对于全行业的行业趋势、资本运作和投资风向等具有极强的参照性。



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