正极材料由前驱体与锂源高温烧结制得,镍、钴、锰与锂在晶格中稳定结合,要把这些元素重新高效分离并提纯、再制成前驱体或锂盐,难度正源于此。锂电回收提锂提镍的技术壁垒,集中在冶炼工艺路线选择、杂质分离与镍钴分离环节,以及回收对原料品位的适配能力上。 回收再生在工艺上同属湿法范畴,湿法对原料品位要求较低、后续成本相对可控,但需经高压酸浸、调 PH 除杂等多道工序;火法则工艺成熟、初始投资较少,但对高品位矿源依赖更强。前驱体厂商因长期积累湿法工艺与设备能力,在回收环节具备一定工艺协同优势。

前驱体与烧结:回收难度的起点

整个正极产业链,是从最上游的矿开始,经冶炼变成粗制金属材料,再通过化学反应变成前驱体,最后在高温下与锂源混合烧结制得正极材料。前驱体指的就是正极没加锂之前的状态,因此谈到前驱体大多指三元材料:磷酸铁锂的前驱体磷酸铁造价便宜,回收中往往作为副产品处理,而三元前驱体所含的镍、钴、锰造价不菲。

回收环节的化学段产品,位置恰好对应产业链中的冶炼环节;若是三元材料,还需再制取前驱体。也就是说,回收企业要跨越的不只是“把金属溶出来”,而是重新走一遍从杂质分离提纯到镍钴分离、再到前驱体再生的完整工序。

湿法与火法:路线差异构成壁垒

冶炼分为湿法与火法,二者本身适用于不同原材料。红土镍矿上层以褐铁矿居多,成分中铁较多,适合湿法;褐铁矿下面的残积型矿硅、镁含量较高,更适合火法。中间体产物也不同:火法的中间体是高冰镍,湿法的中间体产物有两个,分别是混合硫化镍钴和氢氧化镍钴,前者往往用于不锈钢,后者才用于锂电前驱体。

对比维度湿法火法
适用矿源对品位要求较低(褐铁矿层)要求高品位矿(硅镁层)
初始投资相对较高工艺成熟,初始投资较少
后续单吨成本相对较低相对更高
尾矿处理成熟度相对不足更为成熟
主要流程高压酸浸,调 PH 除杂回转窑,高温富集镍

湿法原理是在高压下加酸溶解,再调节 PH 值除杂,利用铁、铝的氢氧化物在 PH 值低时更易沉淀来分离杂质;火法则利用高温下金属对硫、氧亲和力的不同对镍进行富集,去除其他金属杂质。火法只能用于品位较高的残积层,且该层钴含量较少,无法提炼出钴晶体。

回收的成本结构与工艺协同

回收是三种原料中总成本最低的选项:废料的原料成本低廉,虽然加工费因多了杂质分离提纯、镍钴分离两步而偏高,但总成本依然最低。回收的主要制约在于货源不可控,尤其是动力电池。

从工艺路线看,回收再生同属湿法范畴,前驱体玩家既能把废料当作原料拉低成本,也能凭借湿法积累获得工艺乃至设备上的优势,这也是头部前驱体厂商积极布局回收网点的原因。以“直接网点+渠道”计,截至 2021 年 8 月,邦普为 7 与 91,格林美为 130 与 30,华友为 20 与 7;相关数据时点较早,最新情况需以各公司后续公告为准。

常见问题

锂电回收提锂提镍的技术壁垒主要在哪?

主要在三处:一是工艺路线的适配,湿法与火法分别对应不同品位矿源,选错路线会直接抬高成本;二是杂质分离与镍钴分离,这两步正是回收加工费高于其他原料的原因;三是产品再生,三元材料还需重新制取前驱体,对湿法工艺与设备积累要求较高。

湿法和火法在回收中怎么选?

湿法对原料品位要求较低、后续成本相对较低,但初始投资较高,尾矿处理成熟度相对不足;火法工艺成熟、初始投资较少,但只能用于品位较高的残积层,且无法提炼钴晶体。选择取决于原料禀赋与产品目标。

为什么前驱体厂商布局回收有优势?

回收再生同属湿法范畴,前驱体厂商在湿法工艺与设备上有长期积累,可迁移到回收环节;同时废料是总成本最低的原料来源,把矿的问题变为制造的问题,有助于形成产业闭环。