中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)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。
“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,如果不推進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,在公開會議上,中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)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)品被廣泛用于如核工業(yè)、電池、玻璃陶瓷和航天航空等行業(yè)。近年來,電動汽車對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)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)境保護亟待加強。目前國內(nèi)使用的電池級鋰制品,還嚴重依賴進口資源。
而且,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?!辟M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(fù)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(xué)試劑,其中必須做好環(huán)保處理?!?/p>
然而,國內(nèi)目前基本都是小企業(yè)甚至手工作坊進行鋰電池回收,技術(shù)手段簡單原始,資源有效回收率很低,更對環(huán)境造成了嚴重傷害。“電池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,并實現(xiàn)有價金屬高效回收。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。
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(xué)、化工等多學(xué)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(xué)、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(xué)的回收系統(tǒng)?!辟M維揚建議。
“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?!辟M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(xué)工程新興技術(shù),提升現(xiàn)有的電池回收工藝、設(shè)備?!?/p>
“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?!辟M維揚說。
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原文標題:【誠捷智能?高工洞見】中科院費維揚:鋰電池回收技術(shù)要提上日程
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