【SMM分析】同是电池回收 锂铅差异在何处?

来源:SMM

【SMM分析:同是电池回收 锂铅差异在何处?】锂电回收和再生铅均为中国回收市场的重要组成部分,双方在回收目的、回收电池性能、回收工艺已经回收政策上存在不小差异。

一、回收目的不同

根据美国地质调查局(USGS)数据,2022年中国现有锂、钴、镍的储量(金属吨)分别为200万吨、14万吨、210万吨,分别占全球总储量的7.70%、1.68%、2.06%;中国原生矿产量(金属吨)分别为1.90万吨、0.22万吨、11万吨,分别占全球原生矿产量的14.62%、1.16%、3.33%。中国作为新能源产业增长速度最快的地区之一,对锂、钴、镍三种金属的消费量已占到全球的60%以上。国内产能难以满足消费需求的现状,使得中国新能源领域高度依赖进口资源,以填补供需之间的缺口。对锂电池的回收利用,能在一定程度上缓解国内关键新能源资源供需不平衡的问题,降低对外依存度,对中国新能源产业的可持续发展意义重大。

与之相比,根据USGS数据,2022年中国现有铅的储量(金属吨)为1.2万吨,占全球总储量的14.12%;中国铅原生矿产量(金属吨)0.2万吨,占全球原生矿产量的44.44%。中国的铅金属基本可以实现自产自销,对外依存度较低。中国发展再生铅的行业更多是出于减少原生铅矿资源的消耗,保护了矿产储量,延长铅矿开采期限的目的。

二、回收电池特点不同

铅酸蓄电池是工业化最早的二次电池,自 1859 年发明至今已经有 150 多年的历史。铅酸蓄电池与锂电池相比,具有技术与配套设施成熟,安全性高,电池成本低等优势;以及能量密度低,循环寿命短等劣势。铅酸电池成本低,使用寿命短的特点使得其在退役后一般不会再次使用,而是通过火法或是湿法工艺提炼铅金属元素后进行再生利用,生产再生铅。

资料来源:公开信息、SMM整理

与之相比,锂电池具有使用寿命长,能量密度高等特点,其在某一领域退役后,仍具有一定比例的电池容量未得到利用,此时如果直接淘汰电池,将形成极大的浪费。因此为提高锂电池利用效率,回收企业会将退役电池“降级”应用于其他场景,直到性能不再符合要求。此外回收厂商也可以通过物理、化学等方法提炼出镍、钴、锂等具有循环再利用价值的金属元素后进行再生利用。

三、回收工艺不同

1.铅酸蓄电池回收——再生铅

铅酸蓄电池回收一般只有冶炼成再生铅这一条回收路线。当前再生铅最为常见的是传统火法熔炼、富氧侧吹炉、传统湿法和全湿法这四种工艺,并以火法回收工艺为主。

资料来源:公开信息、SMM整理

上述这些工艺中,回收成本由高到低为全湿法>湿法+火法>全火法,铅元素收率由高到低同样为全湿法>湿法+火法>全火法。由于铅金属具有再生性强的特点,采用全火法的工艺便可以实现98%以上的回收率,厂商出于节约成本的考虑,70%的厂商以上采用全火法工艺,约25%的厂商采用湿法+火法相结合的工艺,只有不到5%的厂商采用全湿法流程。

2.锂电池回收——再生利用

与铅酸电池回收一样,锂电池回收同样可以通过物理、化学等方法提炼出镍、钴、锂等具有循环再利用价值的金属元素,并进行再生利用。当前锂电池再生利用最为常见的是火法回收、湿法回收和物理修复这三种工艺。由于国内政策对于材料回收率的要求较高,下游电芯厂对产品纯度要求较高,国内的再生利用以湿法回收为主。

资料来源:公开信息、SMM整理

从回收工艺的本质上看,铅酸电池和锂电池的火法、湿法回收是相似的,锂电池与铅酸电池回收工艺的一大差异,是多了物理修复这一工艺。锂电池因其具有使用寿命长,能量密度高等特点,即使在废弃后,其电池容量仍有大量剩余,如果直接回收金属元素将形成极大的浪费,因此部分锂电回收企业为保证电池利用效用最大化,采取了对电池材料进行修复,使其重新具有活性的物理修复工艺。

3.锂电池回收——梯次利用

锂电回收与铅酸电池回收工艺的另一大差异,是多了梯次利用这种回收路线。锂电池梯次利用是指通过对废旧的动力锂电池包进行拆解、检测、筛选并重新组成健康电池包,从而实现再利用的回收处理方法。以新能源乘用车电池为例,该类电池的容量下降到80%以下时便达到设计的退役期,此时如果直接淘汰电池,将使得电池70-80%的容量未得到利用,形成极大的浪费。因此为提高锂电池利用效率,许多锂电池回收厂商,将对退役动力电池进行梯次利用,“降级”应用于其他场景,直到性能不再符合要求。

四、回收政策不同

1.铅酸电池回收

中国作为全球再生铅行业规模最大的国家之一,陆续出台了一系列针对再生铅行业的法规政策及配套措施,旨在完善废铅蓄电池回收体系,强化再生铅行业规范可持续性发展。

资料来源:公开信息、SMM整理

总结来看,国家再生铅行业的政策可以分为两类:一是从节能环保角度出发,要求企业实现生产的规模效应,控制污染排放量与能源消耗量;二是从行业规范发展的角度出发,要求企业落实生产者责任制度,实行铅蓄电池回收目标责任制,提高铅蓄电池回收率。

2.锂电池回收

新能源汽车业是中国锂电池最大的需求点,随着时间推移,这些新能源动力锂电池将逐渐进入退役期,产生大量的废弃电池。因此中国的锂电回收政策主要是侧重于规范新能源汽车行业,完善动力电池回收体系,建立动力电池溯源管理体系。

资料来源:公开信息、SMM整理


SMM新能源研究团队

王聪 021-51666838

张玲颖 021-51666775

于小丹 021-20707870

马睿 021-51595780

徐颖 021-51666707

冯棣生 021-51666714

柳育君 021-20707895

吕彦霖 021-20707875

孙贤珏 021-51666757

袁野 021-51595792

林辰思 021-51666836

韩欣桐 021-51666908

肖文豪 021-51666887

 

一、回收目的不同

根据美国地质调查局(USGS)数据,2022年中国现有锂、钴、镍的储量(金属吨)分别为200万吨、14万吨、210万吨,分别占全球总储量的7.70%、1.68%、2.06%;中国原生矿产量(金属吨)分别为1.90万吨、0.22万吨、11万吨,分别占全球原生矿产量的14.62%、1.16%、3.33%。中国作为新能源产业增长速度最快的地区之一,对锂、钴、镍三种金属的消费量已占到全球的60%以上。国内产能难以满足消费需求的现状,使得中国新能源领域高度依赖进口资源,以填补供需之间的缺口。对锂电池的回收利用,能在一定程度上缓解国内关键新能源资源供需不平衡的问题,降低对外依存度,对中国新能源产业的可持续发展意义重大。

与之相比,根据USGS数据,2022年中国现有铅的储量(金属吨)为1.2万吨,占全球总储量的14.12%;中国铅原生矿产量(金属吨)0.2万吨,占全球原生矿产量的44.44%。中国的铅金属基本可以实现自产自销,对外依存度较低。中国发展再生铅的行业更多是出于减少原生铅矿资源的消耗,保护了矿产储量,延长铅矿开采期限的目的。

二、回收电池特点不同

铅酸蓄电池是工业化最早的二次电池,自 1859 年发明至今已经有 150 多年的历史。铅酸蓄电池与锂电池相比,具有技术与配套设施成熟,安全性高,电池成本低等优势;以及能量密度低,循环寿命短等劣势。铅酸电池成本低,使用寿命短的特点使得其在退役后一般不会再次使用,而是通过火法或是湿法工艺提炼铅金属元素后进行再生利用,生产再生铅。

资料来源:公开信息、SMM整理

与之相比,锂电池具有使用寿命长,能量密度高等特点,其在某一领域退役后,仍具有一定比例的电池容量未得到利用,此时如果直接淘汰电池,将形成极大的浪费。因此为提高锂电池利用效率,回收企业会将退役电池“降级”应用于其他场景,直到性能不再符合要求。此外回收厂商也可以通过物理、化学等方法提炼出镍、钴、锂等具有循环再利用价值的金属元素后进行再生利用。

三、回收工艺不同

1.铅酸蓄电池回收——再生铅

铅酸蓄电池回收一般只有冶炼成再生铅这一条回收路线。当前再生铅最为常见的是传统火法熔炼、富氧侧吹炉、传统湿法和全湿法这四种工艺,并以火法回收工艺为主。

资料来源:公开信息、SMM整理

上述这些工艺中,回收成本由高到低为全湿法>湿法+火法>全火法,铅元素收率由高到低同样为全湿法>湿法+火法>全火法。由于铅金属具有再生性强的特点,采用全火法的工艺便可以实现98%以上的回收率,厂商出于节约成本的考虑,70%的厂商以上采用全火法工艺,约25%的厂商采用湿法+火法相结合的工艺,只有不到5%的厂商采用全湿法流程。

2.锂电池回收——再生利用

与铅酸电池回收一样,锂电池回收同样可以通过物理、化学等方法提炼出镍、钴、锂等具有循环再利用价值的金属元素,并进行再生利用。当前锂电池再生利用最为常见的是火法回收、湿法回收和物理修复这三种工艺。由于国内政策对于材料回收率的要求较高,下游电芯厂对产品纯度要求较高,国内的再生利用以湿法回收为主。

资料来源:公开信息、SMM整理

从回收工艺的本质上看,铅酸电池和锂电池的火法、湿法回收是相似的,锂电池与铅酸电池回收工艺的一大差异,是多了物理修复这一工艺。锂电池因其具有使用寿命长,能量密度高等特点,即使在废弃后,其电池容量仍有大量剩余,如果直接回收金属元素将形成极大的浪费,因此部分锂电回收企业为保证电池利用效用最大化,采取了对电池材料进行修复,使其重新具有活性的物理修复工艺。

3.锂电池回收——梯次利用

锂电回收与铅酸电池回收工艺的另一大差异,是多了梯次利用这种回收路线。锂电池梯次利用是指通过对废旧的动力锂电池包进行拆解、检测、筛选并重新组成健康电池包,从而实现再利用的回收处理方法。以新能源乘用车电池为例,该类电池的容量下降到80%以下时便达到设计的退役期,此时如果直接淘汰电池,将使得电池70-80%的容量未得到利用,形成极大的浪费。因此为提高锂电池利用效率,许多锂电池回收厂商,将对退役动力电池进行梯次利用,“降级”应用于其他场景,直到性能不再符合要求。

四、回收政策不同

1.铅酸电池回收

中国作为全球再生铅行业规模最大的国家之一,陆续出台了一系列针对再生铅行业的法规政策及配套措施,旨在完善废铅蓄电池回收体系,强化再生铅行业规范可持续性发展。

资料来源:公开信息、SMM整理

总结来看,国家再生铅行业的政策可以分为两类:一是从节能环保角度出发,要求企业实现生产的规模效应,控制污染排放量与能源消耗量;二是从行业规范发展的角度出发,要求企业落实生产者责任制度,实行铅蓄电池回收目标责任制,提高铅蓄电池回收率。

2.锂电池回收

新能源汽车业是中国锂电池最大的需求点,随着时间推移,这些新能源动力锂电池将逐渐进入退役期,产生大量的废弃电池。因此中国的锂电回收政策主要是侧重于规范新能源汽车行业,完善动力电池回收体系,建立动力电池溯源管理体系。

资料来源:公开信息、SMM整理


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