隨著提出的新能源利用號召，國內新能源汽車產業(yè)進入了快速成長期，整車產量逐年節(jié)節(jié)攀升，根據國務院發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車產業(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累計產銷量要超過500萬輛。受下游整車市場需求的帶動，處于產業(yè)鏈上游的動力電池行業(yè)也駛入快車道，據權威數(shù)據顯示，2016年中國汽車動力電池產量30.8GWh，同比增長82%。 動力電池是新能源汽車的核心，在電池產量日益增加、產品大量投放市場的同時，一個不容忽視的問題已經迫切擺在我們面前，那就是關于廢舊鋰電池的回收。有數(shù)據統(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。根據測算，2018年對應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，也因為構成鋰電池的成分和結構較為復雜，包括鋼/鋁殼、鋁集流體正極負載鈷酸鋰/磷酸鐵鋰/鎳鈷錳酸鋰等、銅/鎳/鋼集流體負載碳、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)境產生很大影響。而回收后，通過技術提取，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繼續(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，如應用到儲能領域等；另一種方式是對已經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、風力發(fā)電的蓄電系統(tǒng)，是當前比較熱門的應用方向之一。在這方面，日本企業(yè)算是先行者，包括日產和住友合資的4REnergy、SHARP、NEC等企業(yè)在內的多家日本公司，都在進行這種蓄電系統(tǒng)的研發(fā)和應用，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用于太陽能發(fā)電和風力發(fā)電的蓄電系統(tǒng)，是因為太陽能發(fā)電和風力發(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，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Leaf的做法為例，日產在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)了二次應用的價值。 我國早已開始實施風能和光伏的綜合利用，在蓄電系統(tǒng)建設和應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，否則也會產生環(huán)境污染。 物理拆解：將電池經破碎、過篩、磁選分離、精細粉碎和分類后得到高含量物質，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企業(yè)、電池生產企業(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絡。 面對鋰電池回收巨大的市場誘惑，以及電池產業(yè)鏈企業(yè)所必須承擔的社會責任，越來越多的國內企業(yè)開始著手進行布局動力電池回收領域。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雜的環(huán)節(jié)，構成動力鋰電池的主要組成部分為有金屬（塑料）殼體、正負極接線柱、鋁集流體正極負載鈷酸鋰/磷酸鐵鋰/鎳鈷錳酸鋰等、銅/鎳/鋼集流體負載碳、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（電解質與水反應）、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－鋰電池正負極各種材料的分離分撿回收－危固廢物回收等復雜的環(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，很多動力電池生產企業(yè)也開始著手電池回收方面的技術和設備引進工作! 盡管如此，動力鋰電池回收在我國還處于剛剛起步的階段，在合理布局建設電池回收市場、完善回收網絡、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鍵的環(huán)節(jié)設備，鋰電池電解液去除用分解熱解設備－微正壓無風式隧道帶式烘箱，本設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備（烘干）生產線專業(yè)要求設計，目前已具完善成熟!