众势所趋，锂电回收处在爆发前夕
电池装机量不断上升，退役潮即将来临
20 世纪 80 年代索尼公司将锂离子电池商业化，自此锂电开始慢慢渗透到了各个领域，市场规模也在不断扩大。锂离子电池最早的应用场景是 3C 消费电池，之后又拓展到了动力和储能领域。其中消费电池由于发展较早，市场相对成熟，行业规模趋于稳定。近年来锂电市场规模的快速增长主要来自于新能源汽车渗透率的持续提升。2022 年新能源汽车全球销量达到 1065 万辆，同比增长 103%，渗透率达到 14%，动力电池全球装机量达到 517.9GWh，同比增长 71.8%；中国市场销量达到 689 万辆，同比增 长 93.4%，渗透率达到 27.6峰期。2021 年全国锂电池理论退役量达 51.2 万吨，同年实际回收废旧锂电池共 29.9 万吨，目前回收量相对仍然较低，初步推测 2025 年回收电池量将迎来爆发。
全球电动化趋势下，锂资源约束几何
在碳中和背景下，电动车和储能市场将快速增长，根据 BNEF 在 2020 年的预测：
（1）2020-2040 年，全球电动乘用车销售量将从约 200 余万辆，增加至约 5500 万辆（约 3300GWh，以 60kWh/辆计算），是 2020 年的 27.5 倍；
（2）2020-2050 年，全球储能市场累计装机量将从约 20GWh，增至约 1700GWh， 是 2020 年的 85 倍。
如果以电动车8年一个更换周期计算累计量，并假设储能装机大部分采用锂电，对锂电需求量进行测算，2020-2060 年累计将达到 25TWh，若1GWh 电池对应碳酸锂需求约 600 吨，则碳酸锂需求约为 1500 万吨。
从世界锂资源的勘探量来看，我们并不需要担心锂资源不够用，但我们依然需要关注区域上的资源约束。
（1）资源量较高的是盐湖中的锂，如果提纯技术能够进步、生产成本能够降低，问题将能够较好的解决；
（2）中国优质的锂资源与世界其他地区相比较少，考虑我国是锂电中游产业链 以及下游应用市场核心，因此需要考虑资源掣肘；
（3）从锂盐产能、成本分布和锂价趋势看，不同资源禀赋、地区政策导致开采难度和投资、成本不同，未来不同时间、不同区域供需有一定的错配，锂价格大幅波动也在所难免，若锂价大幅上涨，将不利于实现碳中和愿景。
因此，综合考虑环保因素、锂资源区域约束、锂价格因素，对使用过的锂电池进行回收也是一项必要的工作。
梯次利用之“峰谷套利”降本增利
鉴于未来大量的磷酸铁锂电池退役，而单纯的磷酸铁锂电池的拆解回收没有太大的经济效益。因此，梯次利用将成为退役磷酸铁锂电池最佳的选择。退役的磷酸铁锂电池的电池容量往往仍在 70%-80%，在某些场合，仍然具有很好的储能效益。因此，我们设计了一个使用退役的磷酸铁锂电池为基础的储能电站模型，利用“峰谷套利”获得收益。
梯次利用商业模式的代表企业为中国铁塔。作为第三方企业，其主业并非电池以及电池回收业务，但是其主营业务类型与动力电池回收的梯次利用有比较好的契合点，中国铁塔的商业回收模式关键在于与车企、动力电池企业合作，从而共建共享回收网络。目前，中国铁塔与一汽、东风、江淮、比亚迪、蔚来等众多新能源车企签署了战略合作协议，这些合作协议主要服务于新能源汽车退役电池的回收利用。同时，中国铁塔也积极与动力电池企业进行战略合作，2018 年 1 月，中国铁塔与国轩高科签订动力电池梯级再生利用战略合作协议，国轩高科与中国铁塔 成为战略合作伙伴，协力推动梯级动力电池在通讯基站领域的应用。
中国铁塔以退役动力电池作为基站用储能电池的梯次利用潜力巨大，市场广阔。中国铁塔公司早在2015年便陆续在12个省市3000多个基站开展梯次利用锂电池替换铅酸电池试验，充分验证了梯次利用安全性和技术经济性可行。2018年，中国铁塔公司已停止采购铅酸电池，而是从深圳比亚迪等 20 个企业采购退役动力电池。截至 2018 年，中国铁塔在全国约12万个基站中使用梯次回收电池共计约1.5GWh，替代铅酸电池约4.5万吨，成为全国梯次利用行业的领先企业。
随着5G时代来临，中国铁塔的5G基站建设将在未来几年内迎来快速增长，若 梯次利用电池应用于5G基站，则铁塔对于梯次利用电池的需求将进一步攀升。我们以每个基站使用12.5kWh梯次利用电池为基础，综合5G频谱及相应覆盖增强方案，预计未来十年国内5G宏基站约为现有4G基站数量的1-1.2 倍（截至 2019 年，国内现有4G基站445万个），合计约 500-600 万，对应梯次利用电池的总需求将达到 62.5GWh-75GWh，基本可以被未来的退役梯次利用电池有效消化。
新能源汽车市场的蓬勃发展导致动力电池材料需求的急剧增长。废旧电池含有多种可回收的金属资源，以三元电池为例，其正极含有大量贵金属，其中锂占 2%-5%，钴占 5%-20%， 镍占 5%-12%。在市场需求拉动之下，上游镍、钴、锂等原材料出现供需失衡导致原材料 价格暴涨，给下游正极材料企业和动力电池企业在采购原料方面造成极大的压力。镍、钴、锂供应端较为紧张。因此废旧动力锂电池的回收将实现对上述金属材料的再利用，制造商 可以从供应端抵御部分电池材料价格波动带来的负面影响，创造较高的回收收益。
锂电池中的元素具有经济价值，可回收利用，成为锂电池生产原料的重要来源之一，有效降低电池成本。在现阶段锂电池上游材料价格持续上涨以及上游金属资源日渐紧缺的背景下，锂电池回收的经济效益将愈加凸显。
可用容量衰减至20%以下时，电池进入拆解利用路径，仅需提炼回收电池内部部分零件及稀有化学成分、金属元素，国内逐渐形成以“湿法为主，其他技术为补充”的工艺路线。拆解回收利润与金属价格挂钩，经济性高于梯次利用。
电池湿法回收的工作原理是用各种萃取溶剂作为转移媒介，把电池中的金属离子浸出提取再利用。
溶解浸出，电池湿法回收需要对动力电池进行溶解，让电池中的金属离子如铅、如铅、镉、铬、锌、铬、硫、氰化物等进入到浸出溶剂里。一般采用酸浸法或生物浸取法进行浸出比较多，而且浸取过程中也可以适当利用还原剂加速提取有价金属离子效率。
萃取分离，提取有价金属主要会用到萃取法和沉淀法对溶液中的离子进行提取，多数用到的是萃取法。萃取法简单理解就是用萃取剂和目标金属离子发生反应得到络合物，进而实现分离提纯不同金属离子。