鉅大LARGE | 點擊量：890次 | 2022年04月01日
廢舊動力鋰離子電池去哪了？
在我國中大型城市，汽車尾氣已經(jīng)成為最重要的大氣污染源，燃燒汽/柴油萌生的碳氫化合物、氮氧化合物以及PM2.5顆粒正在無聲無息地影響我們的健康。而與汽油車相比，電動汽車因為沒尾氣排放，分明更加環(huán)保。
但這個環(huán)保也不是絕對的，畢竟動力鋰電池里面含有大量重金屬、電解液等等，假如解決不好也會污染環(huán)境。
隨著新能源車保有量越來越大，動力鋰電池的需求量也在不斷攀升，數(shù)據(jù)顯示。我國新能源車動力鋰電池總裝機量高達57.35GWh，其中在2018年就達到了32.86GWh，同比上升137%，占總裝機量的57.3%。
假如按照電池壽命8年來算，那首批大規(guī)模退役時間將會在2026年前后。另外，國內(nèi)有研究機構(gòu)也預(yù)計了今后幾年動力鋰電池回收數(shù)量，2019年11萬噸、2022年42萬噸，動力鋰電池的回收與利用可以用刻不容緩來形容。
既然退役的電池那么多，怎么解決好呢？
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
關(guān)于動力鋰電池的回收與利用，目前較為主流的有兩種辦法，一是再生利用（拆解電池提煉金屬和原料），二是梯級利用（二次或多次利用）。
1.再生利用
目前動力鋰電池重要分三元鋰電以及磷酸鐵鋰兩種，它們都含有鈷、鎳、錳、鋰等重金屬，其中鈷和鎳更是我國較為稀缺的礦藏資源，不回收就浪費了。
一般來說，實際容量低于初始容量的30%便無法梯級利用，目前歐盟重要采用火法冶金-濕法分離提純、熱解-濕法提純、破裂-熱解-蒸餾-火法冶金這幾種工藝提取有用金屬，而國內(nèi)的鋰離子電池回收公司則普遍采用熱解-機械拆解、物理分選、濕法冶煉這幾種工藝進行回收解決。
而在回收率方面，因為動力鋰電池的成分比例相當復(fù)雜，所以針對不同類型的電池也有相對應(yīng)更高效的回收工藝，例如火法冶金回收鈷和鎳更高效（但鋰的回收不好），而濕法冶金則更加有利于磷酸亞鐵鋰的回收。
（動力鋰電池重金屬提純）
雖然動力鋰電池再生利用有辦法可循，但實際回收起來經(jīng)濟效益并沒有想象中的高。
據(jù)一份論文表示，目前1噸磷酸鐵鋰離子電池回收成本在8500元左右，而通過一系列工序提純金屬之后，所得市場價值僅9000元左右，基本沒什么利潤可言。
而三元鋰電方面，因為有鈷、鎳、錳等金屬，回收的效益會比磷酸鐵鋰更高，但因為鈷有毒性，操作不當容易造成二次污染甚至引起爆炸，因此對回收公司的設(shè)備、人員也有更高的要求，這也變相新增了回收成本，降低了經(jīng)濟效益。
不過話說回來，一臺電動汽車跑8年，很難做到容量損失70%以上，而關(guān)于這類退役動力鋰電池而言，梯級利用分明更適合。
2.梯級利用
所謂梯級利用就是把難以滿足汽車續(xù)航要求的動力鋰電池用于低速電動汽車、電動工具、太陽能/風(fēng)能儲能裝置等范疇，TA們對動力鋰電池的輸出功率、續(xù)航需求沒有汽車那么高，符合安全標準的退役汽車動力鋰電池往往就能滿足使用需求。
（動力鋰電池的多范疇梯級利用）
*依據(jù)鋰離子電池容量劃分，100%～80%容量滿足汽車動力使用、80%～30%容量滿足梯級利用，30%以下進行再生利用（拆解）。
目前包括北汽新能源、長安等11家車企已經(jīng)和我國鐵塔達成合作，把退役動力鋰電池用在通信基站的儲能設(shè)備當中。
（動力鋰電池用在通訊基站的儲能設(shè)備當中）
雖然梯級利用無需把電池完全拆解，但因為電芯一致性難以保證，所以在實際使用中仍舊會遇到諸多問題，例如離散動力鋰電池模組要怎么樣整合在一起、要怎么樣通過SOC、SOH、SOP等指標精確預(yù)測電池壽命等等。
除了技術(shù)層面存在難度之外，還要考慮到經(jīng)濟效益。因為動力鋰電池成本相當高昂（占到電動汽車總成本的三分一），這些退役電池用在儲能、照明等范疇未免有點大材小用，甚至在某些范疇用電池儲能（波谷充電）再輸出電能的成本比筆直使用電網(wǎng)供電還高。
而此前特斯拉也通過研究，并公開表示動力鋰電池的二次利用沒有多大經(jīng)濟效益。
既然再生利用、梯級利用經(jīng)濟效益都不高，那退役動力鋰電池的回收就唯有靠政府推動。
退役動力鋰電池回收，誰在做？
目前包括德國、日本、美國在內(nèi)的國家都制定了相應(yīng)的法律法規(guī)，督促電池加工公司、車企或是經(jīng)銷商回收退役電池。
舉個例子，德國《電池法》在2009年已經(jīng)生效，法規(guī)規(guī)定動力鋰電池的加工、進口要在政府登記，而經(jīng)銷商則要組織回收。與此同時德國環(huán)境部還資助了兩個動力鋰電池回收項目（LibRi項目和LithoRec項目），來促使德國退役動力鋰電池的回收利用研究。
而在美國，聯(lián)邦政府制定了《含汞和可充電電池管理法案》，確定了加工者責(zé)任延伸制度，電池加工商負責(zé)組織回收退役電池。另外，美國很早就對退役動力鋰電池梯級利用進行了研究，美國先進電池聯(lián)合會（USAbC）和美國能源部分別在1996年和2002年資助了動力鋰電池的回收利用研究。和美國相同，日本《促使建立循環(huán)型社會基本法》、《固體廢棄物管理和公共清潔法》、《資源有效利用促使法》等法規(guī)體系也規(guī)定電池加工商自行回收退役動力鋰電池，政府給予加工商相應(yīng)的補助。
最后說說我國，2018年年初，七部委聯(lián)合印發(fā)《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行方法》，規(guī)定了車企承擔(dān)動力鋰電池回收責(zé)任。而為了更高效地進行梯級利用，《暫行方法》還要求電池加工公司采用標準統(tǒng)一、協(xié)議開放的易回收設(shè)計，還要向車企供應(yīng)電池拆解、存儲技術(shù)信息，方便進行再生/梯級利用。
除了國家政策之外，各個地方也出臺更為細致的回收方法，例如深圳市提出，對汽車按照20元/kWh的標準計提動力鋰電池回收解決資金，然后給予該金額的50%作為回收補貼。
既然政策出來了，車企、電池加工公司同樣要積極應(yīng)和。
除了上文提及到長安、比亞迪、北汽新能源等多家車企已經(jīng)和我國鐵塔合作，實現(xiàn)梯級利用之外，電池加工公司也在積極應(yīng)和，包括但不僅限于下面幾個例子：
北汽新能源、上汽、吉利聯(lián)合寧德時代布局回收業(yè)務(wù)。
比亞迪、三星聯(lián)合格林美公司成立了福建格林美再生資源有限公司。
比亞迪獲簽英國18MW、43MW、50MW集裝箱儲能項目。
比克電池已實現(xiàn)綜合解決2萬輛報廢汽車和3萬噸退役動力鋰電池的回收能力。
大眾計劃在德國薩爾茨吉特建立一家電池回收廠，2020年起每年接收近1200噸退役動力鋰電池。
博世聯(lián)合寶馬集團，用退役電池建造大型光伏電站儲能系統(tǒng)。
奔馳與回收公司合作實行了Lunen項目，用退役電池建造電網(wǎng)儲能設(shè)施。
特斯拉CTO、聯(lián)合創(chuàng)始人之一Straubel成立了RedwoodMaterials新公司，主打全行業(yè)的電池回收（再生利用、非梯級利用）。
通用和Abb合作，利用雪佛蘭Volt沃藍達的退役電池包組建儲能系統(tǒng)。
日產(chǎn)和住友集團合資成立4REnergy公司，用聆風(fēng)的退役電池作為商用、住宅的儲能設(shè)備。
……
截至目前，國內(nèi)已有393家車企，44家報廢汽車回收拆解公司、37家梯級利用/42家再生利用公司加入了新能源汽車國家監(jiān)測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺。無論在國內(nèi)還是歐美日等發(fā)達地區(qū)，退役動力鋰電池的回收利用產(chǎn)業(yè)鏈都在日益成熟。
當退役動力鋰電池得到有效解決，再說電動汽車環(huán)保也不遲。
