钜大LARGE | 点击量：704次 | 2021年08月11日
“拯救”近20万吨废旧动力锂离子电池
工业和信息化部公布最新信息显示，我国动力蓄电池累计配套量超过131GWh，产业规模位居前列。
考虑到电池的使用年限一般为5到8年，2009年到2012年推广的车辆或行驶里程较长车辆的新能源汽车电池基本处于淘汰临界点。
据我国汽车技术研究中心综合测算，2020年前后，我国纯电动（含插电式）乘用车和混合动力乘用车电池累计报废量将达12-17万吨。
如此巨量的动力蓄电池已经来到了退役期。倘若未经妥善处置和进行价值最大化利用，一方面会威胁公共安全，造成难以逆转的环境污染，另一方面也将对珍贵的有价金属资源形成浪费。
动力锂离子电池回收，迫在眉睫。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
产业爆发前夜
2018年，工信部联合七部委出台《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行方法》等一系列政策新规，就已预示“动力锂离子电池回收”即将进入规范化管理阶段；
今年二月二十二日工信部公布的《新能源汽车动力蓄电池回收利用调研报告》，再次将报废动力锂离子电池污染防治提上日程。
2019年全国两会在即，致公党在题为《有关加快升级打造新能源动力锂离子电池全生命周期价值链的提案》中又明确提议，对残值电池梯次利用的网点建设、聚集贮存、收集、标识、包装、运输，以及指定移交、定点拆解等，出台一系列管理方法和监管方式；
同时提议相关主管部门通过专项资金支持，鼓励车企、电池制造商、回收利用单位等上下游公司组建联合体，共建新能源动力锂离子电池回收利用体系。
与全国政策相比，各个地方制定的办法更为细致。京津冀政府在2018年十二月公布的《京津冀地区新能源汽车动力蓄电池回收利用试点执行办法》提出，到2020年建成2-4家废旧动力蓄电池拆解示范线和梯次利用厂。
深圳市笔直提出销售新能源汽车的公司，按照20元/千瓦时的标准专项计提动力蓄电池回收解决资金，对已按要求计提动力蓄电池回收解决资金的公司，按经审计确定金额的50%对公司给予补贴，补贴资金专项用于动力蓄电池回收。深圳也由此成为国内第一个设立动力锂离子电池回收补贴的城市。
在如此密集的政策推动下，已经有越来越多的公司开始瞄准动力蓄电池回收体系的“新蛋糕”。事实上，2018年，废旧动力锂离子电池回收市场达到50亿元规模，2020年至2023年，废旧动力锂离子电池回收市场规模将进一步上升至136-311亿元。
动力锂离子电池回收，迎来了它产业爆发期的前夜。
国内回收模式待构建
当前，动力锂离子电池回收紧要模式有两种。一种是由主机厂利用销售渠道建设退役电池回收体系，回收退役电池移交综合利用公司解决或与其合作共同利用电池剩余价值。
北汽新能源、广汽三菱等45家主机厂已设立了3204个回收服务网点，紧要聚集在京津冀、长三角、珠三角及中部新能源汽车保有量较高的地区，并紧要以4S店的形式存在。
另一种是以第三方为主体，由梯次、再生利用公司与汽车、电池加工公司合作，共建共用回收服务网点，聚集回收合作公司新能源汽车的退役电池。
其中，国家电网分别在北京大兴和张北建设了梯次利用锰酸锂离子电池储能系统示范，并组建了退役电池分选评估技术平台，研制了高效可靠的电池管理系统。
北京匠芯研发了梯次利用光储能系统，并正在建设基于大数据的动力蓄电池组评估系统。北京普莱德与北汽等合作执行了储能电站项目、集装箱式储能项目等，累计梯次利用量约75MWh。
比亚迪、国轩高科等公司利用退役动力蓄电池，加工用于备电范畴的梯次利用电池产品。无锡格林美与顺丰公司探索将梯次利用电池用于城市物流车辆，中天鸿锂等通过“以租代售”模式推动梯次利用电池在环卫、观光等车辆使用。
值得一提的是，通常动力蓄电池容量衰减至80%以下时，便不能完全满足汽车动力需求，但可梯次利用于其他范畴。不过由于当前动力蓄电池退役量较少，梯次利用大部分处于实验示范阶段，聚集在备电、储能等范畴。
另外，从生态设计、加工控制到信息共享，梯次利用范畴仍存在不少问题，例如绿色选材、标准化及通用性设计、易拆解结构设计以及易梯次利用设计等方面尚有不足；动力蓄电池产品一致性上仍存在差异；产业链上下游公司在通信协议、历史数据等关键资源分享方面还没有形成机制；梯次利用技术仍存在技术瓶颈。
与梯次利用尚处于探索阶段不同，废旧电池再生利用行业今朝也已形成一定规模。详尽来看，拆解方面，湖北格林美、湖南邦普等开发了自动化拆解成套工艺，北京赛德美开发了电解液和隔膜拆解回收工艺。再生利用以湿法冶金及物理修复法为主。
湿法冶金方面，湖南邦普开发了“定向循环和逆向产品定位”工艺，湖北格林美开发了“液相合成和高温合成”工艺。物理修复方面，赛德美对电池单体自动化拆解、粉碎及分选，再通过材料修复工艺得到正负极材料。
不过，上述行业仍旧存在锂金属回收率不高、多种电池回收解决兼容性不强等问题。截至目前，再生利用相关国家及行业标准仍在加快制定。
整体上，正如我国铁塔一位地方分公司负责人所言，“在实际运作中，动力锂离子电池回收的商业模式也并不成熟。当前动力锂离子电池回收利用处于初级阶段”。
德/日/美的电池回收利用计划
动力锂离子电池回收方面，德国大众汽车的相关相关经验或值得借鉴。包括日本、美国等也已经着手搭建自身的动力锂离子电池回收系统。
大众最近公布要进军动力锂离子电池材料的回收，短时间目标是在2020年实现每年完成1200吨电池材料的回收。
该计划将从braunschweig附近的Salzgitter厂开始，大众汽车宣布正在建造一个实验产线来回收现有动力锂离子电池包件。它将通过限制电子废物和原始材料开采来减少其碳排放，同时为将来几年公司计划的1500万辆电动汽车供应所需的电池材料。
“十年来，我们一直在研究要怎么样恢复原材料。其中最紧要的是钴、锂、锰和镍，“大众汽车技术规划主管ThomasTiedje说，其已经拥有体系化的可继续电池技术积累，并正在进一步发展。
据了解，大众即将推出基于MEb平台打造的“I.D.”车型系列中的第一批电池将于今年晚些时候发货，其回收能力已准备好在2020年完成，最初的目标是每年回收1200吨材料，这相当于3000组电池系统。大众预计，全新电动汽车型的电池将会被全部回收再利用。
“因为将来车用电池的规模会非常巨大，所以我们更愿意自己回收并建立自身的回收能力和体系，”Tiedje说。大众在动力锂离子电池回收的长期目标是回收97％的原材料，超过大众汽车今天的53％。而Salzgitter的新厂将这一比例将会从今朝的53％提高到72％。
在回收路径上，返回大众汽车的EV电池将被评估为两种途径之一。第一种是“第二次生命”选项，其可以包括在充电站和储能范畴。在大型活动中作为备用电源使用，也可以使用在快速充电战部署中为长途旅游的电动汽车供应电力支持。
倘若不能选择第二次使用寿命，那么将会进入第二种途径，EV电池将在Salzgitter回收。
“在这个过程中，个别电池部件将首先被切碎，然后材料将燥和筛分，再提取#39黑色粉末#39，这蕴含有价值的钴，锂，锰和镍原料，将被单独分离，之后再次可用于加工新电池。”
大众汽车表示，在整个集团内，到2025年，其车辆每年将要约150GWh的电池容量，这相当于约500亿欧元的采购成本。通过选择循环经济选项，该公司表示它将节省昂贵的废物解决以及购买原材料的成本，因此Salzgitter厂从一开始就有为大众降低成本的考量。
同时，该项目还有助于使大众汽车免受市场和地缘政治因素的影响，例如支持电动汽车转型所需的全球锂需求上升或加工国确定的钴矿开采减少。
事实上，和大众的思路相同，基于成本、供给、环保等多个因素的考量，国际和国内主流车企都在明确提出涉足动力锂离子电池及材料的回收。包括丰田、戴姆勒、宝马、日产等车企都在过去几年在该范畴有实际动作，紧要方式通过与电池公司、材料公司的合作来共同布局。
同时，包括美国、日本、澳大利亚等多个国家也从政策层面来做顶层设计与规划：
在日本，去年九月，日本汽车制造商协会和日本经济产业省组织日本多家车企共同发起一个动力锂离子电池回收项目，目的是建立一个高效和可继续电池回收系统，成本由各方承担。一家名为日本汽车循环利用协作的组织将负责运营该由多家汽车制造商资助的合资公司。
美国，目前，锂离子电池的收集和回收率低于5％。近日美国能源部(DOE)推出了第一个锂离子电池回收中心，称为ReCell中心。DOE的目标是，通过电池材料的回收再利用，将电池成本降低至每千瓦时80美元(约480元人民币)，并从收集的电池中回收90%的关键材料。
ReCell中心的合作者将专注于四个关键研究范畴，以实现有利可图的锂离子电池回收，以供行业采用：
一是笔直的正极回收，重点将开发回收过程，出现笔直回到新电池的产品，而无需昂贵的再出产；二是回收其他材料，重点将是创造能够经济有效地回收其他电池材料的技术，从而供应额外的收入来源。
三是回收设计，将开发新的电池设计，优化使将来的电池更容易回收；四是将开发和利用建模和分解工具，以帮助指挥研发的有效途径并验证中心内的工作。
“拯救”近20万吨废旧动力锂离子电池
