隨著提出的新能源利用號召，國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)進入了快速成長期，整車產(chǎn)量逐年節(jié)節(jié)攀升，根據(jù)國務(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，我國純電動汽車和插電式混合動力汽車?yán)塾嫯a(chǎn)銷量要超過500萬輛。受下游整車市場需求的帶動，處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的動力電池行業(yè)也駛?cè)肟燔嚨溃瑩?jù)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，2016年中國汽車動力電池產(chǎn)量30.8GWh，同比增長82%。 動力電池是新能源汽車的核心，在電池產(chǎn)量日益增加、產(chǎn)品大量投放市場的同時，一個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，2016年我國動力電池的報廢量累計約為2-4萬噸，2018年中國累計廢舊動力電池將達12.08GWH，累計報廢量將達到17.25萬噸。根據(jù)測算，2018年對應(yīng)的從廢舊動力鋰電池中回收鈷、鎳、錳、鋰、鐵和鋁等金屬所創(chuàng)造的回收市場規(guī)模將達到53.23億元，2020年這一市場可達101億元，而到2023年廢舊動力鋰電池市場規(guī)模將達250億元。 廢舊鋰電池回收 未來，廢舊動力鋰電池的回收將會形成一個十分龐大的市場。這不僅僅是因為動力鋰電池的保有量日益增加，也因為構(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，將會對環(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，動力鋰電池的回收是十分必要的。 目前，動力電池回收主要采用兩種方式：一種方式是進行二次利用，即針對沒有報廢只是容量下降無法被電動汽車?yán)^續(xù)使用的電池，采取將電池組拆包的方法，對模塊進行測試篩選，再將可用的電池重新組裝利用，如應(yīng)用到儲能領(lǐng)域等；另一種方式是對已經(jīng)報廢的動力電池進行拆解，回收可用材料并進行再利用。 1、二次利用 當(dāng)前階段，電動汽車動力電池使用壽命的終點是以初始容量的80%來規(guī)定的。也就是說當(dāng)車輛跑了5到10年，動力電池即將報廢時，其實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）作為儲能裝置使用，可以繼續(xù)用來削峰填谷，抑制噪聲等。 將報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)，是因為太陽能發(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候，輸出功率就會非常微小。電力企業(yè)通常不會把這種可能劇烈波動的電力直接連入電網(wǎng)，而是先儲存到蓄電系統(tǒng)，再由蓄電系統(tǒng)對外輸出穩(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%的時候就將其“報廢”。Leaf的鋰電池，出廠時容量為24kWh，降到70%還能存儲16.8kWh，這樣的電池如果直接拿去拆解未免過于浪費，而其剩余的儲能空間基本能夠滿足蓄電系統(tǒng)的要求，從而很好的實現(xiàn)了二次應(yīng)用的價值。 我國早已開始實施風(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空間。日本企業(yè)的做法，為我們今后在實現(xiàn)動力鋰電池二次利用方面提供了很好的經(jīng)驗。 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)簡單機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簡單，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，并且廢液需要進一步處理，否則也會產(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)，再進行下一步回收的過程。物理拆解法的工藝十分環(huán)保，不會對環(huán)境造成二次污染，但是其處理效率低并且耗時長。 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，盡可能提高回收的經(jīng)濟效益。 工信部2016年12月1日組織編制了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》（征求意見稿）。意見稿鼓勵汽車生產(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、共用廢舊動力蓄電池回收利用網(wǎng)絡(luò)。 面對鋰電池回收巨大的市場誘惑，以及電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)所必須承擔(dān)的社會責(zé)任，越來越多的國內(nèi)企業(yè)開始著手進行布局動力電池回收領(lǐng)域。目前已開展動力電池回收的企業(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非常復(fù)雜的環(huán)節(jié)，構(gòu)成動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，其中僅電解液一項組成就存有大量有害物。電解液的組成包括有機物（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)。一套全套的自動化鋰動力電池拆解回收生產(chǎn)線，可對鋰動力電池中的有價值材料進行化回收，其中銅鋁金屬回收率高達98%，正極材料回收率超過90%。此外，很多動力電池生產(chǎn)企業(yè)也開始著手電池回收方面的技術(shù)和設(shè)備引進工作! 盡管如此，動力鋰電池回收在我國還處于剛剛起步的階段，在合理布局建設(shè)電池回收市場、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)利用意識的不斷加強，以及整車及動力電池企業(yè)的積極介入，我國的電池回收產(chǎn)業(yè)終將會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)備針對哈爾濱巴特瑞公司鋰電池回收項目中電解液去除設(shè)備（烘干）生產(chǎn)線專業(yè)要求設(shè)計，目前已具完善成熟!

動力電池的回收利用主要包括兩種方法，即報廢拆解與梯次利用。目前政策引導(dǎo)是鼓勵先梯次利用、再拆解回收，以充分發(fā)揮廢舊電池的經(jīng)濟效益。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，全國報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95%。 報廢拆解是當(dāng)前主流 目前，動力電池回收基本通過報廢拆解實現(xiàn)。動力電池報廢拆解的流程是：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，從而實現(xiàn)從廢舊動力電池系統(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，在這兩個環(huán)節(jié)采用物理、化學(xué)或者生物的方法，將廢舊動力電池中的金屬元素提純，生產(chǎn)可再次利用的動力電池所需的原材料。 動力電池拆解回收目前主要集中在對正極材料的回收上，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械分選法和高溫?zé)峤夥ㄖ苯訉崿F(xiàn)各類電池材料或者有價金屬的回收，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。 濕法冶金方法是對鋰電池進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)勢就是產(chǎn)品純度高，化學(xué)反應(yīng)選擇多，對操作和設(shè)備要求低，但是缺點是反應(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，實現(xiàn)目標(biāo)組分與雜質(zhì)組分分高，終回收鋰、鈷、鎳等有價金屬，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、每一個細(xì)節(jié)，如果處理不當(dāng)，都可能會涉及電池和處理中的二次污染問題。國外部分企業(yè)目前已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)化處理廢舊動力電池，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。我國動力電池回收企業(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)達到國際水準(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技術(shù)問題，離散整合技術(shù)和壽命檢測技術(shù)。動力電池發(fā)展至今，不同廠商電池的一致性較低，這對梯次利用造成了很大障礙。同時，電池的容量、電壓、內(nèi)阻等在梯級利用時，會在很少的循環(huán)次數(shù)下形成斷崖式下跌，對后期使用維護造成極大困難。整體來看，梯次利用的投入成本仍高于采購新電池的成本，因此目前國內(nèi)的退役動力電池梯次利用仍處在試點階段。 中國鐵塔有著龐大的基站、儲能布局，足夠承接退役磷酸鐵鋰動力電池規(guī)模。政府鼓勵電池企業(yè)和車企與鐵塔合作，開展動力電池梯次利用試點。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力蓄電池回收利用試點工作的通知》，擴大梯次利用試點范圍，以17個省市和地區(qū)以及中國鐵塔股份有限公司為試點，做好新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工作。 相比之下，國外企業(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社在2010合資成立的，致力于實現(xiàn)日產(chǎn)聆風(fēng)的鋰電池二次商業(yè)化利用，回收日本和美國市場中聆風(fēng)汽車的廢舊電池用于住宅及商用的儲能設(shè)備，目前已經(jīng)推出兩款儲能電池產(chǎn)品。 總的來說，隨著針對電池管理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出臺，對電池的跟蹤檢測會逐漸普及，未來梯級利用的空間將非常大，并成為主流方法之一。