废旧电池如何回收？徐政和院士：“可控闪碎”等技术助力绿色再生
新能源汽车蓬勃发展，动力电池销量随之增长，由此衍生的废旧动力电池“退役潮”即将到来。
如何环保、高效地回收废旧动力电池成为关注焦点。8月29日，中国工程院外籍院士，南方科技大学工学院院长、教授徐政和在“粤港澳大湾区人才港大讲堂”上，围绕废旧动力电池的无害化处理、电池在回收过程中会面临哪些机遇与挑战、电池回收利用的行业前景如何等问题作了解读。
中国工程院外籍院士，南方科技大学工学院院长、教授徐政和
徐政和介绍，其科研团队在废旧动力电池回收方向持续攻关，提出“可控闪碎”等技术，利用废旧电池的残余能量，对电池进行高效破碎，实现“绿色再生”。目前，团队正在积极与企业对接，推动科研成果加速落地转化。
废旧电池回收，多个环节面临技术挑战
新能源汽车电池回收利用工作紧迫，堪称市场“蓝海”。
“到2035年，新能源汽车销量预计占比将高达50%。随着新能源汽车产业的爆发式增长，动力电池‘退役潮’接踵而至。”徐政和说，2025年我国废旧动力电池回收市场规模预计将达到400亿元，到2030年三元锂与磷酸铁锂电池回收规模预计超1500亿元。
废旧电池回收环节繁复，包括放电、拆解、破碎、分选、有价金属回收、材料再生。
“放电、拆解、破碎、分选统称为废旧电池的预处理过程，这是电池回收过程中极为关键的一环。”徐政和说，预处理的每个环节都面临着不少技术挑战。
例如，在放电环节，物理放电操作简单、成本低，但安全隐患大，不建议工业应用；化学（盐水）放电周期长、效率低、电解液泄漏易造成污染。在拆解环节，人工拆解效率低，且存在安全隐患及健康风险；机器人拆解缺点动作复杂，对不同尺寸的新能源车电池包适应性低……
徐政和提出，实现新能源动力电池的清洁低碳、可持续发展回收，需要具备多种条件：要有安全、高效、可控的规模化放电技术；适用于多种电池的高效智能拆解技术；退役电池高效安全破碎；低成本物料宏量高效分选；低成本、绿色高效活性材料再生。
近年来，徐政和带领科研团队，在废旧电池回收的破碎、筛分和有价值金属回收等环节持续攻关，提出了“可控闪碎”“正负极粉末分离”和“微波低温烧焙”等技术。
其中，可控闪碎技术是最新的科研成果。相较传统破碎工艺，采用该技术可实现一步法破碎，并为后续流程提供优质原料，简化了后续回收工艺。这项技术的优势也非常明显：无需放电环节、无需多级破碎、充分利用电池残余能量、电解液无害集中处理、电池种类、尺寸适用性广、破碎产物分散性好。“具有安全可靠、节能环保、工艺简单、易于工业化的特点。”徐政和说。
“双碳”背景+资源安全，电池回收势在必行
目前，电力和氢能在全球能源结构占比快速增长。
据统计，到2050年，电力和氢能在能源消费占比中将增加至50%，化石能源消费预计降低至40%，能源消费很快迎来峰值。预计至2030年，新能源汽车销量占比40%；至2035年，占比高达50%。
从动力电池市场来看，全球电动车锂离子电池消耗量年增长率26%，磷酸铁锂和三元材料将长期处于胶着态势。而当前我国的动力电池关键原材料严重依赖进口。
同时，由于退役动力电池易燃易爆、安全存放难，重金属含量高、有毒有机组分含量高。“无论保证资源安全，还是避免环境污染，电池回收都势在必行。”徐政和说。
徐院士建议，在“双碳”背景下，未来废旧电池回收的研究方向和主攻重点，首先是加强技术研究开发，例如加快研发更加灵活通用的安全绿色回收技术、混合物料的精细化分离技术、电解液的无害化处理以及负极材料的高值化利用等技术。
此外，为了方便回收并且减小对环境的污染，还需要在电池设计和出厂标准等方面发力，方便采用标准化回收工艺回收废旧电池。与此同时，还需要开发和完善电池溯源管理系统，实现废旧电池信息互联网化，规范电池回收市场等。
“粤港澳大湾区人才港大讲堂”由省人社厅和省工信厅、省科技厅联合主办，本场讲座为第七讲。省人社厅、工信厅、科技厅和新能源汽车产业协会会员企业代表及有关院校师生代表等200余人现场参与互动。
南方+记者 杜玮淦 实习生 赵晓婧
【作者】 杜玮淦
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