如今，電動(dòng)汽車爆發(fā)式增長(zhǎng)促進(jìn)了動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。截止目前，我國(guó)已成為世界上最大的鋰資源消費(fèi)國(guó)。然而，隨著鋰資源需求日益增加，需求量和儲(chǔ)量之間的矛盾逐漸凸顯，廢舊動(dòng)力電池若未得到妥善處理，勢(shì)必帶來(lái)資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。如何有效進(jìn)行動(dòng)力電池的梯次利用和鋰資源回收成為我國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展的重要課題之一。

　　在“鋰產(chǎn)業(yè)-新生態(tài)”國(guó)際高峰論壇上，行業(yè)專家針對(duì)鋰資源高效利用進(jìn)行了深入探討。

　　北京理工大學(xué)能源與環(huán)境材料學(xué)科首席教授吳峰：

　　2020年全球廢舊鋰電池?cái)?shù)約為250億只

　　吳峰介紹說(shuō)，2015年我國(guó)新能源汽車產(chǎn)量達(dá)到37.9萬(wàn)輛，動(dòng)力電池整體出貨量達(dá)到15.7Gwh，同比增長(zhǎng)3倍之多。預(yù)測(cè)到2020年，全球廢舊鋰電池的數(shù)量約為250億只。因此，他認(rèn)為電池回收必須提上日程。

　　“北京理工大學(xué)通過(guò)檸檬酸處理進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，開發(fā)出了抗壞血酸，它能夠?qū)U舊電池的重金屬離子進(jìn)行綠色浸提。這種技術(shù)對(duì)廢舊電池材料回收具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。”他說(shuō)。

　　中國(guó)電科院儲(chǔ)能與電工新技術(shù)研究所高級(jí)工程師劉道坦：

　　動(dòng)力電池梯次利用技術(shù)上可行

　　劉道坦認(rèn)為，動(dòng)力電池梯次利用的意義在于從電池原材料—電池—電池系統(tǒng)—汽車應(yīng)用—二次利用—資源回收—電池原材料的電池全生命周期使用角度考慮，可以降低電池成本，避免環(huán)境污染。

　　此外，他指出，雖然動(dòng)力電池的梯次利用需要考慮電動(dòng)汽車的復(fù)雜性，但技術(shù)上是總體可行的?？傮w來(lái)講，需要關(guān)注三個(gè)方面的問(wèn)題：

　　首先，技術(shù)性可行性方面：包括老化程度、后期衰退、安全性、可靠性，涉及老化、失效機(jī)理，后續(xù)壽命，安全性、可靠性檢測(cè)、分級(jí)篩選技術(shù)、工況測(cè)試，重組與管理技術(shù)等方面，但相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)目前仍缺失。

　　其次，經(jīng)濟(jì)可行性方面，包括舊電池成本的運(yùn)輸和檢測(cè)、重組成本，新電池成本的快速降低，低成本的競(jìng)爭(zhēng)性儲(chǔ)能技術(shù)，再利用的收益，需要快速檢測(cè)、分選和成本技術(shù)，電池系統(tǒng)組件綜合再利用等。

　　最后市場(chǎng)方面，所有權(quán)復(fù)雜、電池殘值、風(fēng)險(xiǎn)責(zé)任、電力市場(chǎng)，這方面還需要政府支撐與扶持以及產(chǎn)業(yè)界的積極響應(yīng)。

　　劉道坦表示，隨著儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展，電池梯次利用規(guī)?；膽?yīng)用將逐漸顯現(xiàn)。同時(shí)，動(dòng)力電池技術(shù)進(jìn)步、性能的提高將有利于電池梯次利用。

　　合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源公司工程研究院常務(wù)副院長(zhǎng)楊續(xù)來(lái)

　　動(dòng)力電池梯次利用需克服三大難點(diǎn)

　　楊續(xù)來(lái)表示，梯次利用的前提首先應(yīng)從全生命周期追溯。如果不解決電池使用過(guò)程中到底怎么使用的、使用狀況是什么樣的，梯次利用也無(wú)從談起。另外在剩余壽命預(yù)測(cè)方面，他認(rèn)為，可用退役動(dòng)力電池一致性在可控范圍內(nèi)，使用壽命是可以保障的。不過(guò)，梯次利用電池到底從80%衰減到多少算是梯次利用，需要一個(gè)明確標(biāo)準(zhǔn)。

　　此外，在談到梯次利用技術(shù)難點(diǎn)時(shí)，楊續(xù)來(lái)指出，首先是探索最佳配組方案，標(biāo)準(zhǔn)模組直接梯次利用是最佳方案，單只問(wèn)題電芯會(huì)導(dǎo)致模組拆解并重新組合。另外一大難點(diǎn)是集中式大型儲(chǔ)能電站的安全性。他認(rèn)為，磷酸鐵鋰電芯的大規(guī)模儲(chǔ)能梯次利用是可行的，退役的三元電芯的集中式儲(chǔ)能方案不現(xiàn)實(shí)，適合直接資源化回收。最后一大難點(diǎn)是BMS元器件老化。他認(rèn)為，電子元器件的老化失效還需要進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證。

　　萬(wàn)向A123電芯研發(fā)總監(jiān)鄭利鋒：

　　實(shí)現(xiàn)鐵鋰電池回收 效率是關(guān)鍵

　　鄭利鋒指出，目前他所在的萬(wàn)向公司正在探索并打通電池回收工藝路線，處理過(guò)程避免污染物質(zhì)排放，回收有價(jià)值的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵原材料資源的循環(huán)利用。

　　在回收工藝方面，他介紹說(shuō)，萬(wàn)向已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電池安全無(wú)污染的拆解，通過(guò)堿液中和去除電解液，對(duì)堿液也進(jìn)行處理和再利用，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)正負(fù)極、隔膜等所有材料的有效分離，對(duì)堿液實(shí)現(xiàn)全收集和凈化處理。創(chuàng)新之處是堿液中和，無(wú)高溫煅燒，無(wú)煙塵、尾氣排放，實(shí)現(xiàn)100%分離，同時(shí)適用于LFP與三元電池回收處理。不過(guò)，鄭利鋒坦言，電池回收也存在挑戰(zhàn)，就是設(shè)備自動(dòng)化低和處理效率低。

　　從整個(gè)投入來(lái)看，鄭利鋒指出，回收處理1噸廢舊電池的花費(fèi)約在5575元，回收處理1噸廢舊三元電池的收益為5900元。三元電池回收可實(shí)現(xiàn)預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益，LFP電池回收須通過(guò)提高回收處理效率以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益平衡。

　　綜上所述，鄭利鋒認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)鐵鋰電池回收，回收效率是關(guān)鍵。

　　國(guó)家發(fā)改委能源研究所趙勇強(qiáng)：

　　電池梯次利用與回收需建立可持續(xù)規(guī)劃?rùn)C(jī)制

　　在趙勇強(qiáng)看來(lái)，如今動(dòng)力電池能夠梯次利用于分布式發(fā)電與新能源并網(wǎng)，是非常好的方向。在回收利用方面，他認(rèn)為，光伏組件的回收以及納米纖維的重復(fù)利用，必須提到議事日程上來(lái)，還要作為重要議題來(lái)討論。

　　此外，他希望，未來(lái)電動(dòng)汽車行業(yè)能夠建立一種可持續(xù)的規(guī)劃?rùn)C(jī)制，這樣才能贏得各方面的支持，進(jìn)而避免一些高耗能、高污染的負(fù)面問(wèn)題。

　　中航鋰電技術(shù)研究院院長(zhǎng)郭盛昌：

　　從系統(tǒng)的角度考慮鋰電資源的利用

　　郭盛昌指出，從市場(chǎng)容量來(lái)看，2015年電池產(chǎn)能達(dá)19GWh，這意味著5年后有19GWh的電池用于梯次利用，所以說(shuō)這個(gè)市場(chǎng)空間非常大。

　　不過(guò)，他認(rèn)為這個(gè)市場(chǎng)仍有五大痛點(diǎn)：第一，電池分選成本高，一致性調(diào)整困難;第二，PACK成本高、技術(shù)水平低、壽命短;第三，熱管理差、電池被用壞;第四，鋰電成本高、替換鉛酸速度慢;第五，電動(dòng)車退役電池拆解回收成本高、浪費(fèi)大。

　　因此，郭盛昌表示應(yīng)從系統(tǒng)的角度去考慮如何去利用鋰電的資源。而對(duì)于梯次利用來(lái)講，一定要從設(shè)計(jì)的角度去考慮全生命周期的成本。

　　此外，在郭盛昌看來(lái)，梯次利用電池最大的難點(diǎn)是如何用標(biāo)準(zhǔn)化的方式去PACK?！拔覀冮_發(fā)出了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)。當(dāng)然這個(gè)系統(tǒng)所謂的標(biāo)準(zhǔn)化并不是尺寸上的完全標(biāo)準(zhǔn)化，而是設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思路的標(biāo)準(zhǔn)化。就是說(shuō)所用的全部零部件都是統(tǒng)一的，所以基于這個(gè)層面設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)化的電源系統(tǒng)，可以兼容，最終實(shí)現(xiàn)低成本和長(zhǎng)壽命?！彼f(shuō)。

　　在電池的再利用上，郭勝昌表示，中航鋰電的整個(gè)回收電池拆解過(guò)程都是符合環(huán)保要求的，電池拆解完可直接再生，再生電池的比能量低一些，但是作為低端電池的應(yīng)用或者儲(chǔ)能電池的應(yīng)用是完全可以接受的。他表示，整個(gè)再生回收的回收率可以做到金屬回收率99%以上，正負(fù)極在94%以上，對(duì)于無(wú)法直接回收的電解液，中航鋰電會(huì)進(jìn)行模塊化處理。