“锂、镍、锰、钴”循环 大众动力电池回收项目分析

根据中国汽车工业协会的数据，2020年，中国新能源汽车的产销量将分别达到136.6万辆和136.7万辆，同比增长7.5%和10.9%，连续六年位居世界第一。随着新能源汽车的快速发展，动力电池的生产和销售也呈爆炸式增长。根据中国汽车动力电池产业创新联盟的数据，2020年，中国动力电池、三元电池和磷酸铁锂电池的累计产量将分别为83.4千瓦小时、48.5千兆瓦小时和34.6千兆瓦小时，分别占58.1%和41.4%。销量方面，2020年我国动力电池、三元电池、磷酸铁锂电池的累计销量分别为65.9GWh、34.8GWh、30.8GWh。

2013年以来，中国新能源汽车市场已达到目前的规模。按照动力电池6-8年的使用寿命，早期新能源汽车搭载的动力电池也进入了大规模退役期。根据中国汽车技术研究中心的数据，2020年，中国累计退役动力电池将超过20万吨(约25GWh)。未来几年，退役动力电池数量将呈指数级增长。预计到2025年累计退役量约为78万吨。

从退役电池数量和动力电池产量来看，2020年退役电池数量可达到产量的近四分之一。在未来巨大的数量和指数增长的趋势下，规范动力电池的回收是绝对必要的。

从环境保护的角度来看，退役动力电池非正式的回收渠道和落后的回收方式会对环境造成严重污染，损害人体健康；从可持续发展的角度来看，利用先进技术高比例回收贵金属，将减轻矿产资源的开采压力，有利于行业的持续健康发展。此外，发展退役动力电池的梯级利用，做好退役动力电池的环保处理，有利于行业健康有序发展，充分挖掘动力电池全生命周期的价值。

在动力电池回收市场，大众是世界上较早的汽车制造企业。因此，无论是电池回收理念还是电池回收技术都值得探索。

今年2月，奥迪ag在Salzgit的首个汽车动力电池回收试点工厂正式开业。大众使用高度自动化的机械制备和高效的湿法冶金来回收电池。电池有效回收后，大众会对回收的动力电池进行测试判断，剩下的性能较高的电池会分步骤使用，而不能分步骤使用的电池会通过高度自动化的流程进行拆解，整个电池系统会被拆解成模块，进行粉碎。将电池模块粉碎并干燥后，将获得含有锂、镍、锰、钴和石墨的“黑色粉末”混合物。通过进一步的物理筛选，磁性金属、非磁性金属和塑料颗粒将被分离。最重要的材料单独装袋，运到合作工厂进一步再生利用。

在中国市场，大众今年通过在中国的两家合资企业，推出了MEB平台下的首款纯电动SUV——ID . 4。新车的推出，意味着大众已经走上了中国电气化的规模，也意味着旧电池回收项目将在中国市场正式启动。

目前，中国有27家国家认证的白名单电池回收企业。大众与符合国家资质的电池回收企业合作，打造动力电池生命周期产业链，并提供相应的技术支持。大众废旧电池回收分为回收、测试、梯级利用或回收、锂电池生产和电池制造。

在电池回收方面，大众对退役动力电池回收有着非常严格的安全管控体系。在客户端检查时，大众将根据电池的历史数据和现场目测的检查结果对退役电池进行分类。

其中，A类电池为外观良好的电池，B类电池为外部损坏或漏电的电池，C类电池已烧毁或爆炸。在包装方面，不同的电池会有不同的包装。A类电池可采用货架或木箱包装，B类和C类电池将采用运输防爆箱包装，以避免储存或运输过程中发生泄漏、自燃等事故。在运输过程中，所有报废的电池都需要用九类危险品运输车辆运输。退役电池送去存放的仓库需要满足丙类建筑二级防火等级，需要六面密封、独立烟雾、温度监测等多重保障措施的安全存放柜进行独立存放。

在测试阶段，和德国的回收项目一样，大众在中国的动力电池回收也需要经过测试和判断，才能决定是分步使用电池还是回收。通过对退役电池的追踪和预判，将精选出符合梯级利用的电池，分为三个等级：优、中、低等级电池。这些电池将根据实际情况，在新能源汽车售后市场重新用于动力电池维护和动力电池再制造。低速电动车物联网、两轮电动车、充电和更换系统、智能电线杆智能城市和5G通信待机产品、光储一体化能源互联网和储能产品继续闪亮。

如果电池无法满足梯次利用要求，则需要进入再生利用环节。在这一环节中，大众汽车首先会将电池经过放电、柔性自动化拆解线，分拆成为电池模组，然后再通过机械制备和湿法冶金再次被提炼为电池原材料。值得一提的是，在动力电池回收方式上，目前主流的共有火法冶金和湿法冶金两种，其中火法冶金方式是在高能耗的高炉中冶炼，回收对象主要是镍和钴，这种方式的材料回收率仅为大于50%；而机械制备和湿法冶金方式，则能够对电池中除了隔膜之外的所有元素进行回收，材料回收率大于95%。

不过，湿法冶金后的材料是由锂、镍、锰、钴和石墨的“黑色粉末”混合物构成的，因此，在这一环节后，大众汽车会将这些含有不同元素的“黑色粉末”混合物交给合作伙伴，合作伙伴再将其分离成单独的原材料。至此，退役电池便从可能污染环境的“废品”变为了能够继续制造电池的珍贵原料。

作为全球最大的汽车制造企业，大众汽车在电动化起步阶段便同步开启了对动力电池的回收项目，这种未雨绸缪的责任感值得钦佩。然而，目前动力电池回收项目，无论是市场还是政策方面均有待完善，而绝大部分退役电池被没有资质的第三方企业回收也是当下电池回收面临的主要问题。不过，对于在国内电动化事业刚刚起步的大众汽车而言，6-8年的电池退役时间，也足够让其在这段时间中探索出更符合中国国情的电池回收之路。