电动汽车电池回收如何实现规模化经济可行性？
核心经济驱动力在于回收材料的价值。湿法冶金回收——利用化学溶液浸出金属——可从废旧电池中回收80%至95%的关键金属，如钴、镍、锂和锰[1]。这意义重大，因为到2040年，全球对锂和钴的需求可能超出当前产量的八倍[12]。因此，回收利用可减少对新开采的需求，而新开采既成本高昂又对环境造成破坏。
政策和监管也在天平上施加了影响。欧盟《电池法规2023/1542》规定，2030年后新电池必须含有最低比例的再生材料[2]，这为回收材料创造了有保障的市场。在中国，广东、江苏等省份强有力的政策激励，到2050年有望从电池再利用与回收中累计产生超过34万亿美元的经济效益[3]。类似地，一项针对中国西安的研究发现，到2035年，第三方回收网络可带来约530.8亿元人民币的收入[10]。
二次利用——将退役电动汽车电池（仍保有70%-80%容量）用于固定式储能——在最终回收前增加了另一收入来源[8]。这种梯次利用延长了电池寿命并提升了整体经济效益，尽管它可能在材料再利用与回收之间引发短期竞争[13]。
规模化面临的最大经济障碍是什么？
电池化学体系的转变是一个重大变数。随着汽车制造商转向更廉价的无钴化学体系，如磷酸铁锂和固态电池，平均材料回收价值随之下降[3]。钴是旧电池中价值最高的金属，但磷酸铁锂电池不含钴，这使得回收利润降低。到2040年，若磷酸铁锂占据主导地位，钴、镍、锰的重要性将减弱，回收经济性将取决于锂和石墨的回收[4]。
回收与物流环节依然成本高昂且分散。在北美，现行体系依赖于再利用和回收的经济效益，但低价值或难以获取的电池组面临被闲置或废弃的风险[13]。西安的一项研究发现，分散式电池处理中心与集中式储能中心可提升消费者收益，但随着处理量增长，仍需政府补贴来维持系统的可持续性[6]。若缺乏像美国那样的全国性追踪系统，就无法确保电池能被有效回收[13]。
电池寿命和二次利用也会影响回收的可行性。更耐用的电池和二次应用会延缓退役电池的到来，这可能使回收商难以达到实现盈利所需的规模。欧洲法规可能需要降低其再生材料含量目标，以应对这一情况[14]。
规模如何改变经济可行性？
规模是实现盈利的关键。到2038年，仅中国每年的电池退役量就可能达到425万吨的峰值[3]；而到2040年，全球范围内，欧洲的回收废料流可能达到约300万块电池（125吉瓦时）[5]。这一体量足以支撑专门的回收基础设施，从而降低单位成本。
在理想条件下，到2040年，退役电池可满足全球60%的钴、53%的锂、57%的锰和53%的镍需求[4]。就钴而言，其回收潜力甚至可能超过原材料需求[12]。然而，这需要在各地区同步建设回收与制造基础设施[4]。当回收网络得到优化时——例如通过改进聚类算法来平衡设施负荷与服务覆盖范围[9]——其经济性将显著提升。
来自尼泊尔等较小市场的技术经济评估表明，即使电动汽车普及率适中（年复合增长率10%-20%），只要选择合适的技术（如水冶法），回收设施也能实现财务可行性[7]。关键在于使回收能力与预期的废料量及材料价值相匹配。
本文引用的文献
电动汽车平台锂离子电池的构建与可持续回收策略综述。
湿法冶金回收可实现80%–95%的金属回收率，是近期内最可行的解决方案，但其工业化规模应用仍面临挑战。
可持续电动汽车电池回收的生命周期评估：EBRR技术框架
报废策略如湿法冶金回收和二次寿命再利用可减少30%–40%的全生命周期排放，而从火法冶金转型则能使回收过程中的温室气体排放降低近一半。
从废弃物到资源：中国住宅电动汽车电池通过梯次利用、回收与储能迈向未来。
到2038年，中国每年退役电池量可能达到425万吨的峰值。在快速电气化进程下，到2050年，广东、江苏等地区累计经济效益有望超过34万亿美元。
电动汽车锂离子电池材料的循环利用
在理想条件下，到2040年，退役电池可满足全球60%的钴、53%的锂、57%的锰以及53%的镍需求。
关于二次利用、未来电池技术及电池寿命对欧洲未来电动汽车电池最大回收含量的影响
到2040年，欧洲每年的回收废物流可覆盖未来原材料需求的10%至300%，其不确定性源于不断演变的电池化学成分。
释放城市电动汽车电池回收潜力：一种双重优化模型
针对中国西安的一项双重优化模型显示，分散式处理中心与集中式存储中心能够提升消费者福利，但随着业务量增长，仍需政府补贴支持。
尼泊尔可持续锂离子电动汽车电池回收：基于技术经济与预测的方法
针对尼泊尔的一项技术经济评估表明，在电动汽车采用率适中（年复合增长率10%–20%）的情况下，采用湿法冶金技术的锂离子电池回收设施可实现财务可行性。
将退役电动汽车电池用于电力调峰的技术可行性与经济性分析
二次寿命电池（仍保有70%-80%容量）可被经济高效地用于固定式储能，在回收前延长电池使用寿命并创造额外收益。
一种改进的电动汽车电池回收网络设计聚类算法
一种改进的回收网络设计聚类算法实现了更好的负载均衡（0.162）和服务覆盖率（54.4%），优于传统K-means算法（0.452）。
电动汽车退役电池回收网络的优化：第三方视角
在中国西安，第三方回收网络到2035年有望产生约530.8亿元的收入，回收负荷的分化将成为主要趋势。
退役电动汽车电池在双回收渠道下的监管方案绩效评估。
双重规制方案（奖惩结合与押金返还）使回收率提升6.67%，碳减排量增加0.038%，但以牺牲社会经济发展为代价。
关于电动汽车锂离子电池未来原材料需求及回收潜力的预测
到2040年，锂和钴的需求可能达到当前产量的8倍之多，而钴的回收潜力或将超过原材料需求。
绘制北美电动汽车电池再利用与回收网络图。
在北美，当前的回收网络依赖于再利用和回收的经济效益，这给低价值电池组带来了电池废弃的风险。
对欧盟电动汽车电池回收法规的评估
欧洲关于电池回收的法规可能需要降低再生材料含量门槛，因为电池的使用寿命及二次利用会延缓废物流的产生，从而影响其可行性。