十多年前，一篇发表在《自然》杂志上的论文曾提出疑问：“锂会成为新的黄金吗？”这一论点基于锂在锂离子电池（LIB）中的应用，以及当时对储量和需求的种种不确定性。如今，“黑粉”（即锂离子电池回收过程中产生的富含金属的材料）或许正成为锂离子电池市场新的“黄金”。全球锂离子电池市场总值达 410 亿美元，并预计到 2030 年将增长至 1160 亿美元以上。
据预测，到 2040 年，全球售出的汽车中 58% 将是电动汽车，产生的废弃物总量可能高达 800 万吨。尽管如此，目前全球仅有约 5% 的锂离子电池被回收利用，这对环境和地球矿产资源造成了令人担忧的影响。
{{microelectronics="/ads"}}
正如我们在白皮书中所探讨的那样，锂离子电池回收受到多种因素的制约，包括电池材料的市场价值波动、电池设计与材料缺乏技术统一性（以及由此产生的回收人工成本），以及回收工厂内部的局限性。此外，回收效益（包括材料安全、生产安全和环境效益）缺乏货币化，以及全球大部分地区缺乏相关回收法规，也是重要原因。
我们准备好迎接锂离子电池回收的挑战了吗？
锂离子电池回收的挑战中蕴含着巨大的增长机遇。例如，以 2019 年全球生产中可回收的约 50 万吨电池为例，可回收的原材料包括：1.5 万吨铝、3.5 万吨磷、4.5 万吨铜、6 万吨钴、7.5 万吨锂和 9 万吨铁，这将提供材料保障，并带来显著的经济和环境效益。
正如我们在白皮书中所讨论的，人们对锂离子电池回收的兴趣正迅速增长，这一点从“黑粉”在大众视野中的日益普及便可见一斑。CAS 内容合集™ 助力我们深入洞察锂离子电池回收领域的过往期刊与专利文献，识别可充电电池的新兴趋势及一次性材料的再利用方向，并展望未来的机遇。
目前采用哪些锂离子电池回收方法？
在大多数情况下，锂离子电池的处理采用湿法冶金和火法冶金相结合的方法，但直接回收法正日益受到青睐（我们稍后将进行探讨）。湿法冶金利用溶液（主要是水溶液）从电池资源中提取和分离金属。火法冶金利用高温将电池材料中的金属氧化物转化为金属或金属化合物。直接回收则是指移除正极材料以进行再利用或修复。
锂循环领域的研究趋势日益增长
尽管过去十年全球科学出版物总量稳步增长，但我们发现，锂循环主题的年度出版物增长率（32%）远超科学出版物总体的增长率（每年 4%），这表明该领域正受到越来越多的关注。
与此一致的是，过去十年中，涉及锂离子电池回收三种方法的出版物总量均有所增加，且近年来增长显著（图 2）。其中，中国在期刊和专利出版物数量上均遥遥领先（约占出版物总数的 90%；图 3）。
从具体工艺来看，湿法冶金在 2015 年后已大幅超越火法冶金，且令人欣喜的是，直接材料回收技术近期也实现了显著增长（图 2）。此外，针对此前研究较少的锂离子电池组件（表明正形成更全面的回收管理视角）以及电池拆解工艺，相关研究投入也大幅增加（图 4）。这种方式更具优势，因为它能最大限度地提高可回收材料的利用率。
全球电池回收产能
目前，锂离子电池回收产能主要集中在东亚，其中中国占据了全球一半以上的产能，欧洲则拥有其余大部分产能（图 5）。拟建的锂离子电池回收设施将使全球回收产能增加约 25%，且大部分新增产能集中在北美。当前回收产能的布局与锂离子电池回收法规的影响相吻合，而未来产能的布局则更多受经济驱动因素影响。
全球锂离子电池回收法规
总体而言，锂离子电池回收法规正日益完善；许多国家为回收方法的研究提供资金支持，多个国家已出台相关法律，其中中国和欧盟已建立或正在制定全面的锂离子电池回收监管框架。随着全球对锂离子电池回收管理的关注度不断提高，加之锂离子电池应用领域（如电动汽车、手机）的持续增长，这些进展为未来发展带来了积极前景。
阅读我们的 CAS 洞察报告，了解锂离子电池回收研究的趋势概览。我们将评估全球法规与经济效益，并深入剖析全球锂离子电池回收的现状与未来。
