丁 嘯，李龍輝，王 攀

（中國汽車技術研究中心有限公司，山東 膠南 300300）

我國新能源汽車產業(yè)快速發(fā)展，動力蓄電池也將迎來“報廢潮”，據預測到2020年，我國動力蓄電池累計退役量將達20萬t。大量退役動力蓄電池若不加以合理處置，將產生嚴重的環(huán)境、資源、安全問題。我國政府部門高度重視對新能源汽車動力蓄電池的回收工作，并提出了構建相應的回收管理體系，先后發(fā)布多個政策文件，對動力蓄電池進行規(guī)范管理。2018年2月工信部發(fā)布的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》明確了動力蓄電池回收利用管理范圍、相關方責任與要求、監(jiān)督措施等內容，并提出構建動力蓄電池回收利用溯源管理體系，加強對綜合利用企業(yè)的規(guī)范監(jiān)管。與此同時，工業(yè)和信息化部發(fā)布的《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》也明確了動力蓄電池回收利用溯源管理思路與實施程序，規(guī)定了溯源信息上傳內容、主體、時間等要求。因此，我國的動力蓄電池回收利用管理已經邁入落地實施階段。

1 動力蓄電池概述

近年來，我國新能源汽車市場快速增長。其中，銷量從2013年的1.8萬輛增至2017年的77.7萬輛，漲幅達4 216.7%。到了2018年，雖然受到補貼調整等影響，但新能源汽車銷量仍保持高速增長。2018年1-8月，新能源汽車累計銷量達60.1萬輛，同比增長88%。

梯級利用是動力電池回收利用最具前景的細分市場。近年來，動力蓄電池產銷量逐年攀升，隨之而來的是大量面臨退役、報廢的電池。前瞻產業(yè)研究院發(fā)布的《動力電池PACK行業(yè)發(fā)展前景預測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》統(tǒng)計數(shù)據顯示，預測從企業(yè)質保期限、電池循環(huán)壽命、車輛使用工況等方面綜合測算，2018年后新能源汽車動力蓄電池將進入規(guī)模化退役，預計到2020年累計將超過20萬t（24.6GW·h）。此外，如果按70%可用于梯次利用，大約有累計6萬t電池需要報廢處理。預計到2020年累計退役動力電池將超過23萬t（21 GW·h）。

我國新能源汽車保有量不斷增加，退役后的動力蓄電池若不能妥善回收利用，將會導致環(huán)境污染和資源浪費。針對這種情況，國家出臺了相關政策，規(guī)定新能源汽車動力電池使用、回收、再利用等環(huán)節(jié)中各利益相關方涉及的義務和責任。鋰電池環(huán)?；o害化處置也符合可持續(xù)發(fā)展的要求。因此，政府推行“生產者責任延伸制”，要求生產者對電池回收負責，保證電池“源頭可控、去向清晰”，以便減輕回收拆解環(huán)節(jié)工作量[1]。同時，倡導以電池組的形式用于梯次利用，減少回收難度，提高行業(yè)效率。鋰電回收是經濟性的選擇，廢舊鋰電池回收價值高，三元材料所含鈷、錳、鎳等金屬元素多為我國較為稀缺、進口依賴較高、價格持續(xù)高位上漲的金屬資源，廢舊鋰電的回收具有很大的市場。

因此，動力電池回收市場或將迎來新機遇，中國電池聯(lián)盟聯(lián)合北京綠色智匯能源技術研究院發(fā)布的《動力電池回收利用行業(yè)報告（2018）》顯示，退役的動力電池將按照先實施梯級利用、后實施資源再生利用的方式進行回收利用。據測算，電池回收梯級利用市場規(guī)模約41億元，再生利用市場規(guī)模24億元，不少企業(yè)也紛紛加大布局以迎接市場。新能源汽車動力蓄電池回收利用產業(yè)正在步入快速發(fā)展期，未來一段時期將會有大量的潛在競爭者通過項目投資、兼并收購、尋求合作聯(lián)營等途徑進入此領域，這將進一步加劇該行業(yè)的競爭[2]。但現(xiàn)存的動力鋰電池的回收渠道中存在較多的回收小作坊，回收渠道不規(guī)范或對行業(yè)發(fā)展造成較大困擾。

2 動力蓄電池的要求

新能源汽車動力蓄電池可加以回收利用，從廢舊動力鋰電池中回收鈷、鎳、錳、鋰、鐵和鋁等金屬所創(chuàng)造的回收市場規(guī)模在2018年將超過53億元，2020年將超過100億元，2023年廢舊動力鋰電池市場將達250億元。不同類型的動力電池金屬含量不同，對應的可回收利用金屬量及價格也不同。據預測，2018年新增報廢的動力電池中，鎳的可回收利用量較高為1.8萬t。進行測算后，鎳相應的回收價格達14億元。與鎳相比，鋰的回收量相對較少，但測算后的回收價格遠超過鎳，達到26億元。新能源汽車產業(yè)發(fā)展確實給動力電池行業(yè)帶來了更多機遇，但是關于動力電池回收和再利用的問題也是無可避免的挑戰(zhàn)?！缎履茉雌噭恿π铍姵鼗厥绽霉芾頃盒修k法》已出臺，新能源汽車監(jiān)測與動力蓄電池回收利用溯源管理平臺上線，層層壓力更是席卷而來。

國家能源局印發(fā)《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》的通知，旨在加強新能源汽車動力蓄電池回收利用管理，規(guī)范行業(yè)發(fā)展。該辦法鼓勵汽車生產企業(yè)、電池生產企業(yè)、報廢汽車回收拆解企業(yè)與綜合利用企業(yè)等通過多種形式，合作共建、共用廢舊動力蓄電池回收渠道[3]。

在政策、利益、責任等多重動力驅動下，動力電池主流企業(yè)均已展開針對動力電池回收的布局。隨著回收需求的爆發(fā)、政策的規(guī)范以及行業(yè)龍頭的不斷布局，動力電池回收的市場即將打開。同時，動力電池行業(yè)的龍頭布局鋰電回收的模式有助于回收體系的建立，進而引導行業(yè)向規(guī)范化發(fā)展。隨著技術突破與規(guī)模化制造的逐漸展開，梯次利用與回收拆解在部分領域有望率先實現(xiàn)商業(yè)化。

眾所周知，市面上首批電動汽車已經開始進入置換期，鋰離子電池大規(guī)模報廢無可避免。想要將新能源汽車徹底打上“綠色環(huán)?！睒撕?，邁過動力電池處置這道坎是必不可少的。同時，新能源汽車近年來一直受政策關照，在節(jié)能減排和綠色低碳的全球倡議下獲得了巨大的發(fā)展空間。隨之而來的是，動力電池產業(yè)也備受青睞，但如何回應外界對于新能源汽車“環(huán)保”性的質疑也值得重視，故研究新能源汽車動力蓄電池拆解具有重要意義。

3 動力蓄電池的拆解

在新能源汽車動力蓄電池的拆解過程中，操作應符合動力蓄電池相應的拆解規(guī)范，而相關規(guī)范應符合當前動力蓄電池拆解的整體技術條件，并能指導電池拆解方以安全、高效、環(huán)保和節(jié)約資源為目的進行作業(yè)。動力蓄電池的信息包含產品的制造商、產品類型、電池類型、上市年份、尺寸大小、額定容量、標稱電壓、額定質量、正負極材料和電解液類型等技術參數(shù)。蓄電池包的手冊中還應包含蓄電池模塊的數(shù)量、串并聯(lián)方式等技術參數(shù)，蓄電池模塊的手冊編制中還應包含蓄電池單體的數(shù)量、串并聯(lián)方式等技術參數(shù)。

首先，在動力蓄電池的拆解過程中，操作人員應佩戴相應的絕緣手套、防機械傷害手套、安全帽、絕緣鞋（靴）、防護面罩、防觸電絕緣救援鉤等安全防護裝備。此外，還應配備相應的專業(yè)防護罩、專用起吊工具、起吊設備、專用拆解工裝臺、專用抽排系統(tǒng)、專用取模器、專用模塊拆解設備和絕緣套裝工具等。

動力蓄電池的拆解流程應包括預處理和拆解等兩個階段，作業(yè)程序應按照圖1所示的廢舊動力蓄電池拆解作業(yè)程序進行編制，對于不含動力蓄電池模塊的，可省略“動力蓄電池模塊拆解”這一環(huán)節(jié)。

圖1 廢舊動力蓄電池拆解作業(yè)程序

預處理階段包含絕緣檢測和處理環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)應注意廢舊動力蓄電池絕緣檢測的流程，包括絕緣檢測的方法、設備、工具和注意事項等，并應以量化的形式說明當出現(xiàn)何種情況時需進行放電或絕緣處理，說明放電的安全限值，說明解除放電電壓保護操作與放電或絕緣處理的方法、設備、工具、注意事項等。在冷卻液收集說明的環(huán)節(jié)中，需注意對冷卻液采用合適的液體排空方法、排空設備及收集裝置等。

在動力蓄電池的拆解過程中，應注意動力蓄電池包（組）的結構示意圖，包括外部正面圖、側面圖及內部組成結構圖等。動力蓄電池包拆解應具備專用拆解工裝臺，并采用專用起吊工具和起吊設備進行轉移。動力蓄電池拆解信息如表1所示。

由表1可知，電池包和電池模塊的拆解內容有所區(qū)別，電池包的拆解內容相當而言更多。此外，還應注意其他安全事項，例如，拆解時應注意避免拆除的螺栓等金屬件與高低壓連接觸頭位置的接觸，以免造成短路起火，同時要備用專用磁吸工具，用于取出脫落在縫隙中的金屬件等。對于屬于危險廢物的部分，應提示拆解方按照相關標準要求進行收集、儲存、運輸，并交由有資質的單位進行處理。對除蓄電池外的拆解產物需特殊儲存的應進行說明，并粘貼提示標識，說明安全性檢查周期及注意事項等。其間對蓄電池單體的儲存容器、環(huán)境、安全性檢查周期應加以考慮。

表1 動力蓄電池拆解信息

另外，在新能源汽車動力蓄電池的拆解過程中，要注意絕緣防護，對高低壓連接插件的接口應用絕緣材料及時封堵等。當完成新能源汽車動力蓄電池的拆解作業(yè)后，將拆解信息及動力蓄電池模塊或單體轉移信息按照國家相關要求上傳至溯源信息系統(tǒng)。

4 結論

做好新能源汽車動力蓄電池的回收，有助于節(jié)約資源，保護環(huán)境，同時有利于新能源汽車產業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展，我國出臺的一系列關于新能源汽車動力蓄電池回收的政策，也對合理回收新能源汽車動力蓄電池起到了重要作用。本文主要介紹了整車企業(yè)需要的動力電池拆解信息，對動力蓄電池的回收利用具有積極的應用價值。