費維揚：亟須加強動力鋰電池先進回收技術(shù)研發(fā)
2019年03月26日 8:7 3852次瀏覽 來源： 科學網(wǎng) 分類： 鋰 作者： 張楠
“鋰電池是新能源車的核心部件，退役電池回收本應(yīng)是動力電池全生命周期中的重要一環(huán)，目前在我國卻做得比較粗放，如果不抓緊動力鋰電池先進回收技術(shù)研發(fā)，會嚴重制約電池產(chǎn)業(yè)乃至新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”
近日，在由北京市科學技術(shù)協(xié)會、中科院文獻情報中心主辦的動力鋰電池回收決策咨詢沙龍上，中國科學院院士、清華大學教授費維揚分享了他關(guān)于加強動力鋰電池先進回收技術(shù)研發(fā)的幾點思考。
稀缺資源必須倍加珍惜
費維揚指出，鋰產(chǎn)品廣泛用于如核工業(yè)、電池、玻璃陶瓷、和航天航空等行業(yè)。近年來，電動汽車所需動力電池的需求量已超過玻璃陶瓷等傳統(tǒng)領(lǐng)域，成為主要增長點。我國鋰資源雖然很豐富，但也有局限性。例如青海鹽湖鋰的資源總量很大，但是鹵水中鋰的濃度很低，鎂鋰比極高，因此從鹽湖鹵水提鋰難度很大。
經(jīng)過多年努力，我國在膜法、吸附法、煅燒浸取法、萃取法等鹽湖鹵水提鋰技術(shù)上取得了進展，一些企業(yè)能利用這些技術(shù)每年生產(chǎn)幾千噸的鋰制品。但是工藝設(shè)備有待改進、產(chǎn)品質(zhì)量有待提高、環(huán)境保護急待加強。目前國內(nèi)使用的電池級鋰制品，還嚴重依賴進口資源。
隨著時間的推移，中國產(chǎn)生的退役鋰電池數(shù)量將很快達到每年數(shù)萬噸甚至數(shù)十萬噸的量級，“只生產(chǎn)不回收，不符合可持續(xù)發(fā)展的規(guī)律，并會進一步對自然環(huán)境產(chǎn)生威脅”。費維揚指出，在鋰電池的正極材料中含有鋰、鎳、鈷等貴金屬。這些稀缺資源必須倍加珍惜，循環(huán)利用。
綠色發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn)
鋰電池結(jié)構(gòu)比較復雜，包含外殼、隔膜、正極、負極、銅集流體、石墨、鋁集流體等。目前業(yè)界普遍看好的鋰電池處理工藝為濕法工藝，須先使用機械方法破除電池外殼，然后采用浸取工藝將有價金屬元素溶解，再采用沉淀、萃取等方法回收金屬。
費維揚表示：“濕法工藝元素回收率高，操作條件相對溫和，但也必須使用大量化學試劑，其中必須做好環(huán)保處理。”
然而國內(nèi)進行鋰電池回收的，目前基本都是小企業(yè)甚至手工作坊，技術(shù)手段簡單原始，資源有效回收率很低，更對環(huán)境造成了嚴重的傷害。“咱們電池的回收利用做得還比較粗放。”費維揚毫不諱言。
對于鋰電池回收技術(shù)未來的發(fā)展趨勢，費維揚建議：首先要做到自動化安全高效拆解以提高效率和保證安全。 其次是實現(xiàn)有價金屬高效回收。針對各種類型退役鋰電池，創(chuàng)制能高效浸出和回收有價元素的先進工藝和設(shè)備。更重要的是，應(yīng)控制回收過程的二次污染、避免對環(huán)境和健康的威脅。動力鋰電池回收事關(guān)保護藍天、碧水、凈土的國策，必須高度關(guān)注。
巧妙結(jié)合推進協(xié)同發(fā)展
“真正做好退役電池回收，需要機械制造、冶金、化學、化工等多學科交叉的研究，需要工藝、設(shè)備、控制、管理等多方面的配合，應(yīng)由大型電池廠牽頭，開展產(chǎn)、學、研、政、金協(xié)同創(chuàng)新，針對不同類型電池研發(fā)相應(yīng)的先進拆解、浸出和提取工藝，建立科學的回收系統(tǒng)。”費維揚建議。
費維揚還談到，美國麥肯錫全球研究曾開展研究，對物聯(lián)網(wǎng)、云計算等12種最被看好的“顛覆性”技術(shù)可能具有的經(jīng)濟潛力進行分析，他們得出的一項結(jié)論是，從現(xiàn)在到2025年，某些看來具有吸引力的創(chuàng)新領(lǐng)域，并不會造成非常大的經(jīng)濟影響。
“技術(shù)創(chuàng)新所帶來的實際經(jīng)濟收益不會源自那些炫目的想法，而是源自正在趨于成熟的新興技術(shù)與存在了數(shù)十年的傳統(tǒng)技術(shù)的巧妙結(jié)合。”費維揚指出，“退役電池回收看來是一種低端的傳統(tǒng)技術(shù)，但行業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護迫切需要我們采用先進成熟的機械制造、濕法冶金和化學工程新興技術(shù)，提升現(xiàn)有的電池回收工藝、設(shè)備。”
“先進技術(shù)和基礎(chǔ)工業(yè)的巧妙結(jié)合將能推動電池回收產(chǎn)業(yè)和新能源汽車的協(xié)同發(fā)展。”費維揚呼吁，無論是為了資源有效利用，還是為了滿足環(huán)保要求，退役電池的自動化、規(guī)?；厥毡仨毺嵘先粘塘恕?/p>
責任編輯：周大偉
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