电动汽车动力电池材料回收与再利用关键技术

　　在雾霾围城、PM2.5屡屡爆表的现状下，发展并普及新能源汽车具有重要的现实意义。而因新能源汽车井喷所带来的大量退役动力电池，引发了行业的未雨绸缪。在11月8日在京举行的资源强制回收产业技术创新战略联盟一届三次理事会暨第四届动力电池回收利用研讨会上，与会各方围绕退役动力电池的未来出路展开了讨论。

　　新能源汽车发展迅猛

　　“新能源汽车发展趋势强劲，不管‘十二五’还是‘十三五’，新能源汽车都是中国由汽车大国向汽车强国转变的关键时期。”北汽新能源副总经理原诚寅表示，“今年新能源汽车的销售量应该在50—60万辆，按照国家规划，到2020年新能源汽车保有量达到500万辆是非常现实的数字。”

　　按照全球市场预测，2030年新能源汽车市场将进入产业成熟期，且有一些国家，比如德国宣布2030年后不再生产汽油车。“奔驰提出到2025年25%的产量来自纯电动汽车，所有整车公司都把新能源汽车视为巨大的、潜力无限的上升市场。”原诚寅介绍。

　　新能源汽车的核心部件是动力电池，中国物资再生协会常务副会长、资源强制回收产业技术创新战略联盟理事长刘强表示，新能源汽车对动力电池的报废标准是电池容量低于80%，这也就意味着3—5年就要更换一次动力锂电池。2020年纯电动乘用车和混合动力乘用车的动力锂电池报废量将达到17万吨，废弃动力锂电池回收已成为行业关注焦点。

　　退役电池回收利用潜力大

　　在清华大学教授、江西理工大学副校长徐盛明看来，动力电池的回收市场空间大。价值体现在钴、镍等稀有金属含量很高。“我国钴矿中含钴量仅有0.02%，目前探明的可开采量也仅有4万吨，回收利用钴是一条重要的途径。”

　　目前60%—70%的钴用于电池生产，而我国钴严重依赖进口，如果能从退役电池中有效回收钴，将在很大程度上缓解我国稀有金属资源对外依赖度。“钴是重要的战略金属元素，在硬度合金、高温合金等工业中有广泛的应用。随着我国航空工业的发展，尤其是大飞机的制造，未来10—20年，其需求量将有很大的提升空间。”徐盛明告诉记者。

　　高盛预计，碳酸锂需求目前为每年16万吨，而电动汽车渗透率每提升1个百分点，将带来7万吨新增碳酸锂的需求。到2025年，仅电动车市场的增长就有望带动整个锂市场需求达到47万吨。“巨大的碳酸锂缺口，即便把澳大利亚、智利的锂矿都买下来也不够。”徐盛明直言。

　　清华大学大学教授、巴塞尔公约亚太区域中心执行主任李金惠也表达了同样的担忧。随着新能源汽车的发展，“预计锂钴支撑能力可以维持到2025—2028年，届时国内将没有资源可利用。但是资源并没有消失，变成锂电池的组成部分，变成其他的产品。”

　　加强退役电池的回收利用已成当务之急。对此刘强建议，首先要完善机制，今年初发改委联合发布了《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策》，提出加强对电动汽车动力电池回收利用工作的进一步指导和规范，明确了电池回收责任主体和追责方式；其次，要建立规范的回收渠道，积极引导动力电池回收企业，加强对废旧电池的回收利用，鼓励发展专业的企业；再次，研发关键性技术，加大对废旧电池拆解、重组、测试、寿命预测等攻关力度，提高生产可靠性，提高拆解回收过程中的效率，使动力电池回收材料和再利用电池具有经济可行性和安全性。

　　另据中国汽车技术研究中心数据资源中心回收利用数据部部长徐树杰透露，目前工信部正在探讨新能源汽车动力电池回收利用管理办法，“基本上已经成型了一个方案，现在还处于内部专家研讨过程中。”

　　积极探索梯次利用

　　会上，在不少专家看来，退役的动力电池还有很大的能量值，直接用于资源回收并非最具经济价值的措施。在李金惠看来，“动力电池以后不是拆成化学物质，最好还是梯次利用，充分发挥它的作用。循环利用法里，再次利用可以发挥非常重要的作用。”

　　不过，退役电池梯次利用在实际应用中并非想象中那般美好。“退役电池单体之间存在差异，尤其是均匀性上，遵循的是木桶理论——最短的木板决定木桶的实际容量，因此最差的电池决定了整个储能系统的性能。”采访的不少专家对记者坦言。

　　哈尔滨巴特瑞资源再生科技有限公司总经理明跃彬指出，梯次应用的主要问题是，电池规格标准不统一、单体一致性差、管理安全风险、成本居高不下。在她看来，梯次动力电池的目标市场是分布式发电及微电网、调频辅助服务、延缓输配电扩容领域。