探索先进电池技术，加强梯次利用与回收

　　为进一步深入探讨锂资源在电动汽车领域的应用，在中国电动汽车百人会与青海省人民政府、科学技术部、工业和信息化部共同主办的“锂产业-新生态”国际高峰论坛中，进行了主题为“先进电池技术与锂资源高效利用”的圆桌会议，探讨了锂资源、电动汽车、先进电池技术与锂资源高效利用等相关问题。

　　电动汽车跨越式增长促进了动力电池产业与技术的高速发展，受益于锂电池需求旺盛以及南美盐湖锂产能减产等因素，国内电池级碳酸锂平均价格由2014年6月的3.9万元/吨，一路上涨到了2015年12月的12.9万元/吨，累计涨幅达到230%。据统计，目前我国已经成为世界上最大的锂资源消费国。

　　随着锂资源需求日益增加，需求量和储量之间的矛盾逐渐凸显，废旧电池的梯次利用和回收利用已经越来越受到各方的重视。废旧动力电池若未得到妥善处理，势必带来资源浪费和环境污染。随着分布式能源技术和资源回收技术的进步，如何有效进行动力电池的梯次利用和锂资源回收成为我国动力电池技术发展的重要课题之一。

　　现有锂电池技术及工艺

　　根据锂离子电池产品全生命流程，可以将锂离子电池产业链分为五个环节：上游材料、锂电池材料、锂电池电芯、锂电池模组和锂离子电池应用回收领域。

　　北京理工大学能源与环境材料学科首席教授吴峰指出，动力电池的爆发性需求已延伸到正极、负极和隔膜、电解液等相关材料产业，以及上游锂矿资源。在工信部提高准入门槛后，我国动力电池产业将面临新一轮的洗牌，从几千家企业优胜劣汰为上百家。能量密度、安全性、寿命、成本仍然是动力电池产业发展的主要制约因素，有待材料、电池和工艺的创新。

　　对于电池生产工艺，中科院物理研究所研究员黄学杰表示，300瓦时/公斤应该成为电池企业的奋斗目标，但是不要成为电动汽车的参考目标。黄学杰解释，国家在几年前制定“先导计划”，比国家“十三五”电动汽车重点项目早两年多一点。目标是在2018年造出大于300瓦时/公斤的电池，这是作为电动汽车电池比较现实的目标，也是基于20年来的理解提出的。

　　中国电子科技集团第18研究所电池检测中心主任肖成伟指出，通过国内外动力电池技术发展现状比较，从动力电池发展趋势来看，正极材料有层状结构、尖晶石结构和橄榄石型结构，其中高密度的三元材料现在是研发产业化的热点。而负极材料方面有碳材料、金属氧化物材料、合金材料等，其中在合金类材料里硅碳负极材料是研发的热点。

　　北大先行科技产业有限公司董事长高原指出，当前锂离子电池生产工艺需要革命性、跳跃性的创新，而这种创新具有很大的风险，企业可能难以承受。因此需要政府加大这部分的投入，减轻企业负担。

　　梯次利用与回收利用

　　电动汽车的动力电池性能会随着充电次数的增加而衰减，当电池容量衰减至额定容量的80%以下时，动力电池就不适于应用在电动汽车上，这意味着其在电动汽车上的使用寿命终止。如果直接将电池淘汰，必将造成资源的严重浪费，同时也会导致环境污染。

　　针对退役的动力电池，有两种可行的处理方法。一种是直接作为工业废品，进行报废和拆解，提炼其中的原材料，实现原材料的循环利用。另一种方式则是考虑退役的动力电池，虽然已经不满足汽车的使用条件，但仍然拥有一定的余能，其寿命并未完全终止，可以用在其他领域作为电能的载体使用，从而充分发挥其剩余价值。

　　中国电科院储能与电工新技术研究所高级工程师刘道坦介绍，动力电池梯次利用的意义在于从电池原材料—电池—电池系统—汽车应用—二次利用—资源回收—电池原材料的电池全生命周期使用角度考虑，可以降低电池成本，避免环境污染。刘道坦认为，电动汽车动力电池梯次利用技术上总体可行。随着动力电池技术进步和性能的提高，相关标准的逐步完善，都利于其梯次利用。而动力电池梯次利用的经济性随着储能市场的发展及电池梯次利用规模化的应用，也逐渐显现。

　　北京理工大学能源与环境材料学科首席教授吴峰介绍，预计到2020年，全球废旧锂电池的数量约为250亿只。我国在这方面已经开始进行研究，通过柠檬酸处理进行动力学分析，开发出用抗坏血酸对废旧电池重金属离子的绿色浸提技术。

　　据了解，目前国内外对废旧锂离子电池的回收过程是：首先彻底放电，然后对电池进行拆解分离出正极、负极、电解液和隔膜等各组成部分，再对电极材料进行碱浸出、酸浸出、除杂后进行萃取以实现有价金属的富集。

　　在圆桌会议上，中国科学院青海盐湖研究所副所长、青海省锂产业技术创新战略联盟理事长段东平、中国地质科学院矿产研究所副研究员侯献华、合肥国轩高科动力能源有限公司工程研究院常务副院长杨续来、万向A123系统有限公司电芯研发总监郑利峰、三星SDI株式会社总部企划副总裁宋豪晙、LG化学南京乐金化学新能源电池有限公司部长孙兴起等国内外的专家也参与了讨论，研究探讨动力电池的高效利用等相关问题。