隨著提出的新能源利用號(hào)召，國(guó)內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了快速成長(zhǎng)期，整車產(chǎn)量逐年節(jié)節(jié)攀升，根據(jù)國(guó)務(wù)院發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》要求，到2020年，我國(guó)純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量要超過500萬輛。受下游整車市場(chǎng)需求的帶動(dòng)，處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的動(dòng)力電池行業(yè)也駛?cè)肟燔嚨?，?jù)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，2016年中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)量30.8GWh，同比增長(zhǎng)82%。 動(dòng)力電池是新能源汽車的核心，在電池產(chǎn)量日益增加、產(chǎn)品大量投放市場(chǎng)的同時(shí)，一個(gè)不容忽視的問題已經(jīng)迫切擺在我們面前，那就是關(guān)于廢舊鋰電池的回收。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年我國(guó)動(dòng)力電池的報(bào)廢量累計(jì)約為2-4萬噸，2018年中國(guó)累計(jì)廢舊動(dòng)力電池將達(dá)12.08GWH，累計(jì)報(bào)廢量將達(dá)到17.25萬噸。根據(jù)測(cè)算，2018年對(duì)應(yīng)的從廢舊動(dòng)力鋰電池中回收鈷、鎳、錳、鋰、鐵和鋁等金屬所創(chuàng)造的回收市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到53.23億元，2020年這一市場(chǎng)可達(dá)101億元，而到2023年廢舊動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)250億元。 廢舊鋰電池回收 未來，廢舊動(dòng)力鋰電池的回收將會(huì)形成一個(gè)十分龐大的市場(chǎng)。這不僅僅是因?yàn)閯?dòng)力鋰電池的保有量日益增加，也因?yàn)闃?gòu)成鋰電池的成分和結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，包括鋼/鋁殼、鋁集流體正極負(fù)載鈷酸鋰/磷酸鐵鋰/鎳鈷錳酸鋰等、銅/鎳/鋼集流體負(fù)載碳、聚烯烴多孔隔膜、六氟磷酸鋰/高氯酸鋰的碳酸二甲酯/碳酸乙烯酯/碳酸甲乙酯溶液等，如不加以回收，將會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大影響。而回收后，通過技術(shù)提取，很多材料還可以被再次利用。出于環(huán)保和資源再利用方面的考慮，動(dòng)力鋰電池的回收是十分必要的。 目前，動(dòng)力電池回收主要采用兩種方式：一種方式是進(jìn)行二次利用，即針對(duì)沒有報(bào)廢只是容量下降無法被電動(dòng)汽車?yán)^續(xù)使用的電池，采取將電池組拆包的方法，對(duì)模塊進(jìn)行測(cè)試篩選，再將可用的電池重新組裝利用，如應(yīng)用到儲(chǔ)能領(lǐng)域等；另一種方式是對(duì)已經(jīng)報(bào)廢的動(dòng)力電池進(jìn)行拆解，回收可用材料并進(jìn)行再利用。 1、二次利用 當(dāng)前階段，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池使用壽命的終點(diǎn)是以初始容量的80%來規(guī)定的。也就是說當(dāng)車輛跑了5到10年，動(dòng)力電池即將報(bào)廢時(shí)，其實(shí)電池還是可以使用的，只不過電池的性能出現(xiàn)了一定的下降，如容量減少，內(nèi)阻增加等。目前比較常見的處理方法是把這些報(bào)廢電池繼續(xù)利用，在發(fā)電廠（配合風(fēng)能或太陽能發(fā)電使用效果更佳）作為儲(chǔ)能裝置使用，可以繼續(xù)用來削峰填谷，抑制噪聲等。 將報(bào)廢的鋰電池用來組建用于太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電的蓄電系統(tǒng)，是當(dāng)前比較熱門的應(yīng)用方向之一。在這方面，日本企業(yè)算是先行者，包括日產(chǎn)和住友合資的4REnergy、SHARP、NEC等企業(yè)在內(nèi)的多家日本公司，都在進(jìn)行這種蓄電系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用，有的主要面向電力公司，有的主要面向家庭。 之所以選擇將報(bào)廢電池應(yīng)用于太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的蓄電系統(tǒng)，是因?yàn)樘柲馨l(fā)電和風(fēng)力發(fā)電受天氣因素影響較大，不太容易持續(xù)穩(wěn)定地提供電力。以太陽能發(fā)電為例，陽光充足的時(shí)候太陽能電池板能輸出很大的功率，但是晚上或是陰雨天的時(shí)候，輸出功率就會(huì)非常微小。電力企業(yè)通常不會(huì)把這種可能劇烈波動(dòng)的電力直接連入電網(wǎng)，而是先儲(chǔ)存到蓄電系統(tǒng)，再由蓄電系統(tǒng)對(duì)外輸出穩(wěn)定的電力。 我們以日產(chǎn)Leaf的做法為例，日產(chǎn)在Leaf的電池容量降到70%的時(shí)候就將其“報(bào)廢”。Leaf的鋰電池，出廠時(shí)容量為24kWh，降到70%還能存儲(chǔ)16.8kWh，這樣的電池如果直接拿去拆解未免過于浪費(fèi)，而其剩余的儲(chǔ)能空間基本能夠滿足蓄電系統(tǒng)的要求，從而很好的實(shí)現(xiàn)了二次應(yīng)用的價(jià)值。 我國(guó)早已開始實(shí)施風(fēng)能和光伏的綜合利用，在蓄電系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用方面有著巨大的市場(chǎng)空間。日本企業(yè)的做法，為我們今后在實(shí)現(xiàn)動(dòng)力鋰電池二次利用方面提供了很好的經(jīng)驗(yàn)。 2、拆解回收：目前拆解回收的處理方法主要有以下四種：高溫冶金法：用高溫焙燒經(jīng)簡(jiǎn)單機(jī)械破碎的鋰離子電池，篩分得到含有金屬和金屬氧化物的細(xì)粉體。高溫冶金法的工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，適合大規(guī)模處理，但是電池電解質(zhì)和其它成分燃燒易引起大氣污染。 濕法冶金法：將廢棄電池破碎后，用合適的化學(xué)試劑選擇性溶解，分離浸出液中的金屬元素。濕法冶金法的工藝穩(wěn)定性好，適合中小規(guī)模廢舊鋰電池的回收，但是成本較高，并且廢液需要進(jìn)一步處理，否則也會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染。 物理拆解：將電池經(jīng)破碎、過篩、磁選分離、精細(xì)粉碎和分類后得到高含量物質(zhì)，再進(jìn)行下一步回收的過程。物理拆解法的工藝十分環(huán)保，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，但是其處理效率低并且耗時(shí)長(zhǎng)。 聯(lián)合回收工藝：通過優(yōu)化，采用聯(lián)合回收工藝的方法，發(fā)揮各種基本工藝的優(yōu)點(diǎn)，盡可能提高回收的經(jīng)濟(jì)效益。 工信部2016年12月1日組織編制了《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》（征求意見稿）。意見稿鼓勵(lì)汽車生產(chǎn)企業(yè)、電池生產(chǎn)企業(yè)、回收拆解企業(yè)與綜合利用企業(yè)等通過多種形式，合作共建、共用廢舊動(dòng)力蓄電池回收利用網(wǎng)絡(luò)。 面對(duì)鋰電池回收巨大的市場(chǎng)誘惑，以及電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)所必須承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，越來越多的國(guó)內(nèi)企業(yè)開始著手進(jìn)行布局動(dòng)力電池回收領(lǐng)域。目前已開展動(dòng)力電池回收的企業(yè)主要有深圳格林美、邦浦循環(huán)科技、贛鋒鋰業(yè)、哈爾濱巴特瑞、中航鋰電等。 鋰電池的拆解是一個(gè)非常復(fù)雜的環(huán)節(jié)，構(gòu)成動(dòng)力鋰電池的主要組成部分為有金屬（塑料）殼體、正負(fù)極接線柱、鋁集流體正極負(fù)載鈷酸鋰/磷酸鐵鋰/鎳鈷錳酸鋰等、銅/鎳/鋼集流體負(fù)載碳、聚烯烴多孔隔膜、六氟磷酸鋰/高氯酸鋰的碳酸二甲酯/碳酸乙烯酯/碳酸甲乙酯溶液等，其中僅電解液一項(xiàng)組成就存有大量有害物。電解液的組成包括有機(jī)物（碳酸乙烯脂、碳酸二乙脂或碳酸二甲脂、碳酸甲乙脂）、微量氟化氫（電解質(zhì)與水反應(yīng)）、少量五氟化磷，熱解后的氣體呈酸性并有刺激性氣味，易爆易燃。一條完整的鋰電池拆解回收生產(chǎn)線需要包括拆解（電極端拆解回收）－單級(jí)破碎（擠軋抽離）－分撿（電池芯與外殼分離回收）－電池芯電解液去除（電解液熱解分離回收）－隔離膜、電極膜分撿回收－鋰電池正負(fù)極各種材料的分離分撿回收－危固廢物回收等復(fù)雜的環(huán)節(jié)。一套全套的自動(dòng)化鋰動(dòng)力電池拆解回收生產(chǎn)線，可對(duì)鋰動(dòng)力電池中的有價(jià)值材料進(jìn)行化回收，其中銅鋁金屬回收率高達(dá)98%，正極材料回收率超過90%。此外，很多動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)也開始著手電池回收方面的技術(shù)和設(shè)備引進(jìn)工作! 盡管如此，動(dòng)力鋰電池回收在我國(guó)還處于剛剛起步的階段，在合理布局建設(shè)電池回收市場(chǎng)、完善回收網(wǎng)絡(luò)、提高正規(guī)渠道回收效率等方面，還需要各級(jí)政府給予更大的扶持力度。隨著環(huán)保和資源循環(huán)利用意識(shí)的不斷加強(qiáng)，以及整車及動(dòng)力電池企業(yè)的積極介入，我國(guó)的電池回收產(chǎn)業(yè)終將會(huì)循著有序的良性軌道發(fā)展。 我公司在2018年11月份開始著手研制動(dòng)力鋰電池拆解中的關(guān)鍵的環(huán)節(jié)設(shè)備，鋰電池電解液去除用分解熱解設(shè)備－微正壓無風(fēng)式隧道帶式烘箱，本設(shè)備針對(duì)哈爾濱巴特瑞公司鋰電池回收項(xiàng)目中電解液去除設(shè)備（烘干）生產(chǎn)線專業(yè)要求設(shè)計(jì)，目前已具完善成熟!

動(dòng)力電池的回收利用主要包括兩種方法，即報(bào)廢拆解與梯次利用。目前政策引導(dǎo)是鼓勵(lì)先梯次利用、再拆解回收，以充分發(fā)揮廢舊電池的經(jīng)濟(jì)效益。但受制于電池均一性和成本影響，目前梯次利用的量比較小。數(shù)據(jù)顯示，2017年，全國(guó)報(bào)廢拆解和梯次利用的鋰電池（含數(shù)碼鋰電）共8.3萬噸，其中電池拆解占比高達(dá)95%。 報(bào)廢拆解是當(dāng)前主流 目前，動(dòng)力電池回收基本通過報(bào)廢拆解實(shí)現(xiàn)。動(dòng)力電池報(bào)廢拆解的流程是：放電、拆解電池系統(tǒng)、拆解電池模組、電池包處理和材料提純，從而實(shí)現(xiàn)從廢舊動(dòng)力電池系統(tǒng)向可再次利用的高純鋰鹽和高純過渡金屬的轉(zhuǎn)變。鋰電回收的核心環(huán)節(jié)在于電池包處理和材料提取，在這兩個(gè)環(huán)節(jié)采用物理、化學(xué)或者生物的方法，將廢舊動(dòng)力電池中的金屬元素提純，生產(chǎn)可再次利用的動(dòng)力電池所需的原材料。 動(dòng)力電池拆解回收目前主要集中在對(duì)正極材料的回收上，回收方法有干法回收、濕法回收和生物回收技術(shù)。 干法回收主要是指使用機(jī)械分選法和高溫?zé)峤夥ㄖ苯訉?shí)現(xiàn)各類電池材料或者有價(jià)金屬的回收，但是確定也比較明顯，容易造成二次污染而且能耗高，不符合節(jié)能減排的環(huán)保政策。 濕法冶金方法是對(duì)鋰電池進(jìn)行破碎分選一溶解浸出一分離回收的處理過程。這一方法的優(yōu)勢(shì)就是產(chǎn)品純度高，化學(xué)反應(yīng)選擇多，對(duì)操作和設(shè)備要求低，但是缺點(diǎn)是反應(yīng)速度慢，工藝復(fù)雜、成本偏高。 生物回收技術(shù)主要是利用微生物浸出，將體系的有用組分轉(zhuǎn)化為可溶化合物并選擇性地溶解出來，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)組分與雜質(zhì)組分分高，終回收鋰、鈷、鎳等有價(jià)金屬，但是目前微生物菌類培養(yǎng)困難，浸出環(huán)境要求高。 具體采用哪種方法，根據(jù)電池種類不同，會(huì)有不同的工藝流程，但是值得注意的是，任何工藝，每一步、每一個(gè)細(xì)節(jié)，如果處理不當(dāng)，都可能會(huì)涉及電池和處理中的二次污染問題。國(guó)外部分企業(yè)目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化處理廢舊動(dòng)力電池，它們采用不同的技術(shù)手段，回收的材料以鋰鈷鎳等金屬為主。我國(guó)動(dòng)力電池回收企業(yè)如格林美、邦普循環(huán)等在資源再生領(lǐng)域深耕多年，工藝水平已經(jīng)達(dá)到國(guó)際水準(zhǔn)。 梯次利用是發(fā)展方向 目前擺在梯次利用面前的有兩個(gè)技術(shù)問題，離散整合技術(shù)和壽命檢測(cè)技術(shù)。動(dòng)力電池發(fā)展至今，不同廠商電池的一致性較低，這對(duì)梯次利用造成了很大障礙。同時(shí)，電池的容量、電壓、內(nèi)阻等在梯級(jí)利用時(shí)，會(huì)在很少的循環(huán)次數(shù)下形成斷崖式下跌，對(duì)后期使用維護(hù)造成極大困難。整體來看，梯次利用的投入成本仍高于采購(gòu)新電池的成本，因此目前國(guó)內(nèi)的退役動(dòng)力電池梯次利用仍處在試點(diǎn)階段。 中國(guó)鐵塔有著龐大的基站、儲(chǔ)能布局，足夠承接退役磷酸鐵鋰動(dòng)力電池規(guī)模。政府鼓勵(lì)電池企業(yè)和車企與鐵塔合作，開展動(dòng)力電池梯次利用試點(diǎn)。2018年7月25日，工信部等七部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于做好新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)工作的通知》，擴(kuò)大梯次利用試點(diǎn)范圍，以17個(gè)省市和地區(qū)以及中國(guó)鐵塔股份有限公司為試點(diǎn)，做好新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)工作。 相比之下，國(guó)外企業(yè)在梯次利用上走得更快。例如，4REnergy公司是日產(chǎn)汽車與住友商事株式會(huì)社在2010合資成立的，致力于實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)聆風(fēng)的鋰電池二次商業(yè)化利用，回收日本和美國(guó)市場(chǎng)中聆風(fēng)汽車的廢舊電池用于住宅及商用的儲(chǔ)能設(shè)備，目前已經(jīng)推出兩款儲(chǔ)能電池產(chǎn)品。 總的來說，隨著針對(duì)電池管理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，對(duì)電池的跟蹤檢測(cè)會(huì)逐漸普及，未來梯級(jí)利用的空間將非常大，并成為主流方法之一。