一文了解动力电池回收利用方法 报废拆解与梯次利用双主线发展

【中国环保在线 固废处理】动力电池的回收利用主要包括两种方法，即报废拆解与梯次利用。目前政策引导是鼓励先梯次利用、再拆解回收，以充分发挥废旧电池的经济效益。但受制于电池均一性和成本影响，目前梯次利用的量比较小。数据显示，2017年，全国报废拆解和梯次利用的锂电池(含数码锂电)共8.3万吨，其中电池拆解占比高达95%。
报废拆解是当前主流
目前，动力电池回收基本通过报废拆解实现。动力电池报废拆解的流程是：放电、拆解电池系统、拆解电池模组、电池包处理和材料提纯，从而实现从废旧动力电池系统向可再次利用的高纯锂盐和高纯过渡金属的转变。锂电回收的核心环节在于电池包处理和材料提取，在这两个环节采用物理、化学或者生物的方法，将废旧动力电池中的金属元素提纯，生产可再次利用的动力电池所需的原材料。
动力电池的拆解回收目前主要集中在对正极材料的回收上，回收方法有干法回收、湿法回收和生物回收技术。
干法回收主要是指使用机械分选法和高温热解法直接实现各类电池材料或者有价金属的回收，但是确定也比较明显，容易造成二次污染而且能耗高，不符合国家节能减排的环保政策。
湿法冶金方法是对锂电池进行破碎分选一溶解浸出一分离回收的处理过程。这一方法的优势就是产品纯度高，化学反应选择多，对操作和设备要求低，但是缺点是反应速度慢，工艺复杂、成本偏高。
生物回收技术主要是利用微生物浸出，将体系的有用组分转化为可溶化合物并选择性地溶解出来,实现目标组分与杂质组分分高，终回收锂、钴、镍等有价金属，但是目前微生物菌类培养困难，浸出环境要求高。
具体采用哪种方法，根据电池种类不同，会有不同的工艺流程，但是值得注意的是，任何工艺，每一步、每一个细节，如果处理不当，都可能会涉及电池安全和处理中的二次污染问题。国外部分企业目前已经实现了工业化处理废旧动力电池，它们采用不同的技术手段，回收的材料以锂钴镍等金属为主。我国动力电池回收企业如格林美、邦普循环等在资源再生领域深耕多年，工艺水平已经达到国际水准。梯次利用是发展方向
目前摆在梯次利用面前的有两个技术问题，离散整合技术和寿命检测技术。动力电池发展至今，不同厂商电池的一致性较低，这对梯次利用造成了很大障碍。同时，电池的容量、电压、内阻等在梯级利用时，会在很少的循环次数下形成断崖式下跌，对后期使用维护造成极大困难。整体来看，梯次利用的投入成本仍高于采购新电池的成本，因此目前国内的退役动力电池梯次利用仍处在试点阶段。
中国铁塔有着庞大的基站、储能布局，足够承接退役磷酸铁锂动力电池规模。政府鼓励电池企业和车企与铁塔合作，开展动力电池梯次利用试点。2018年7月25日，工信部等七部门联合发布《关于做好新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作的通知》，扩大梯次利用试点范围，以17个省市和地区以及中国铁塔股份有限公司为试点，做好新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作。
相比之下，国外企业在梯次利用上走得更快。例如，4REnergy公司是日产汽车与住友商事株式会社在2010合资成立的，致力于实现日产聆风的锂电池二次商业化利用，回收日本和美国市场中聆风汽车的废旧电池用于住宅及商用的储能设备，目前已经推出两款储能电池产品。
总的来说，随着国家针对电池管理的技术标准出台，对电池的跟踪检测会逐渐普及，未来梯级利用的空间将非常大，并成为主流方法之一。
以上数据及分析来源参考前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国动力电池PACK行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。