摘要：科学技术的飞速发展与相关政策的扶持，促使了新能源汽车产业迅速崛起，大量的新能源汽车进入市场。然而新能源废旧动力蓄电池含有大量的重金属和电解液，如果不加以处理，将会对环境造成危害，造成资源的浪费。
关键词：新能源汽车；废旧动力蓄电池；回收利用；
中国经济的发展，汽车保有量的增长速度不言而喻。由此产生的汽车废弃蓄电池数量巨大，废旧动力蓄电池的回收利用成为亟需解决的难题。汽车动力蓄电池中含有铅、镍、钴、锂等金属材料和电解液，一旦废弃蓄电池不能得到有效的回收利用，不仅造成资源的浪费，对环境的污染也尤为严重。动力蓄电池的回收利用不仅能带来巨大的环境效益，同时也将产生显著的经济效益与社会效益。
一、各类动力蓄电池回收利用技术简介
1.铅酸蓄电池回收利用技术。发达国家主要采用机械破碎分选和对含硫铅膏进行脱硫等预处理技术，再分别采用火法、湿法、干湿联合法工艺回收铅及其他有价物质国内再生铅厂基本采用传统的火法冶炼工艺。大部分小再生铅厂还采用原始的反射炉混炼法，大都未经过预处理，废铅酸蓄电池手工拆解后，铅板送入反射炉中冶炼再生铅，板栅金属和铅膏混炼，合金成分没有合理利用。
2.镍氢蓄电池回收利用技术。目前废旧镍氢蓄电池的回收处理技术主要有火法冶金和湿法冶金两种，正负极材料分开处理的技术适合大型的镍氢蓄电池。火法冶金以生产镍铁合金为目标，主要利用废旧蓄电池中各元素的沸点差异进行分离、熔炼。一般步骤为：先将废旧镍氢蓄电池破碎、解体、洗涤，以除去电解液(KOH)，重力分选出有机废弃物后干燥，再放入焙烧炉在600℃～800℃中焙烧。经过还原法熔炼可得到以镍铁为主的合金材料，冶炼的镍铁合金材料可根据不同目标进一步冶炼。湿法冶金处理技术具有可将各种金属元素单独回收且回收率高的优点，但工艺比较复杂，是将蓄电池经过机械粉碎、去碱液、磁力与重力分离方法处理后，将含铁物质分离出来；然后用酸浸、溶解全部电极敷料，过滤除去不溶物（黏结剂和导电剂石墨等），再加入相应的药剂，调节溶液酸值(pH)，使稀土元素、铁、锰、铝等金属元素以沉淀形式分离出来，得到钴和镍元素含量较高的酸溶液。
3.锂离子蓄电池回收利用技术。一般来说，锂离子蓄电池回收利用技术主要分为三类：物理法、化学法和生物法。物理法包括火法、机械破碎浮选法、机械研磨法及有机溶剂溶解法等，往往需要后续化学处理才能进一步得到所需的目标产物。化学法是先用氢氧化钠、硫酸、双氧水等化学试剂将蓄电池正极中的金属离子浸出，然后通过沉淀、萃取、盐析等方法来分离、提纯钴、镍等金属元素，目前使用较多的浸出体系是硫酸-双氧水的混合体系。此外，电化学、水热法等也各具特点，广受关注。生物法具有成本低、污染小、可重复利用的特点，是未来回收废锂离子蓄电池中有用金属元素的主要发展方向之一。
二、废旧动力蓄电池回收利用存在的主要问题
1.缺乏权威认证和相关规定。虽然国内外针对动力蓄电池回收利用已经基本具备产业化的条件，但目前国际上对于废旧动力蓄电池回收利用技术的优缺点尚无全面的评估。在有关汽车动力蓄电池的拆解技术方面，除了日本丰田对普锐斯混合动力汽车有产业化的拆解技术之外，国际上还没有普遍适用于汽车动力蓄电池绿色拆解的相关行业规范和技术标准。
2.回收利用过程存在环保等方面的问题。从技术层面分析，废旧动力蓄电池的回收利用并不存在太大的技术难点，问题的关键是在回收利用过程中如何实现保护环境和提高资源再生率，尚需要完善的管理制度来保障。国内废旧铅酸蓄电池的回收利用体系虽然已基本建立，但存在回收渠道不规范、环境污染严重、资源再生率低等诸多问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆废旧铅酸蓄电池的回收工作目前处于一种无序状态，个体商户、维修店、蓄电池零售商和再生铅企业都从源头抢购废旧蓄电池资源。正规专业的再生铅企业规模大，工艺设备先进，资源再生率高，环境污染低；而大批环保不达标、技术工艺落后、资源浪费严重的非法小再生铅厂，不但没有被淘汰出局，反以其生产成本低、经营手段“灵活”，与大企业展开不公平的竞争，扰乱了市场。
三、电动汽车废旧动力蓄电池回收利用的发展
1.规范动力蓄电池的收集运输。电动汽车中的动力电池，电压通常在300V以上，储能密度大，在废动力蓄电池的运输和贮存环节，都存在燃烧与爆炸的风险。废旧电池在实际的使用过程中若出现电极裸露、外壳破损及过度充放电等情况，都会给废旧电池的收集及运输工作造成严重的影响，给废旧电池的安全回收造成较大的影响。针对该种问题，要规范动力蓄电池的收集运输，加大起重装置和器械使用力度，配备专用周转箱等防护工具。在运输过程中要轻拿轻放，避免蓄电池出现严重的破损，确保废旧电池运输及收集工作的有效开展，为蓄电池的再利用提供便利。
2.对动力蓄电池进行分类贮存。由于动力蓄电池的种类较多，型号各异，在实际的使用过程中，常会出现电池模组结构不统一，材料使用体系不相同情况，若不加区别的混合，增加了后续回收利用，特别是梯度利用难度。针对以上问题，有必要对动力蓄电池进行分类贮存，实行定制化及集中化的分类收集措施，制定严格的分类标准，为动力蓄电池的梯度利用、拆解及材料循环使用提供便利。
3.安全模组分离。大多数电动汽车中蓄电池的结构主要是采用串联或并联形式，以焊接式、连杆式和塑料注塑式为主，将锂基系和镍基系作为主要的研究体系，相对于传统的蓄电池，在破碎工艺上较为接近，但是在组装模式、材料体系及封装结构上却存在着较大的不同。为了提升蓄电池的环保、安全及高效功能，需要加大对安全模组分离技术进行研究，将无损分离技术作为研究的重点内容。
4.制定二次梯度利用标准。当电池的容量下降不能满足电动汽车的运行需求时，通常电池的容量还有新电池的70-80%，将其作为可再生清洁能源的储能电池，例如风能、太阳能等，或将其应用到公园内的游览车、电动场地车中，以模块重组的形式提升梯度再利用效果。为了避免在实际的使用过程中模块发生严重的破损现象。需要加大对单体电池的筛选，提升电池的再次利用效果，对于已经无法回收再利用的蓄电池，要及时进行拆解回收。加大对高能量回收方式的再利用，将其应用到充分梯次利用中去，提升蓄电池的全寿命周期、荷电保持率、安全性和容量恢复率等，明确各个模块之间存在的差异，以期提升蓄电池的二次利用效果。另外，在二次利用中，还需要考虑到废旧动力电池的各个性能指标，对单体模块的各项指标进行检测，待检测工作结束后，对模块按梯度划分，将一致性的模块或单体电池进行组合。
四、建议
1.尽快制定并出台管理办法及激励政策。回收利用实施过程离不开管理办法的约束和规范，而促使各责任主体积极参与到回收利用中的最大动力将是激励政策，在当前回收利用体系探索阶段的特殊时期，激励政策的出台是必要且必须的。2.完善回收利用标准体系，建立动力电池溯源系统。动力电池从最初的生态设计到最终的梯级利用及再生利用，都需要标准体系的支持。同时，动力电池贯穿始终的一条主线是产品的全生命周期管理，在动力电池溯源系统内监控管理电池产品的整个生命周期历程。
总之，完善有序的废旧动力蓄电池回收再利用体系的建立，不仅能对其做到有效的回收处理，对环境的污染也会降到最低限度，是一件利国利民的好事。
参考文献：
［1］张兵．刘庆华，电动汽车动力电池回收模式研究．2017.
［2］方永和．电动汽车废旧动力蓄电池的回收利用技术及发展．2017.
作者简介：
张庆(1982—)，男，柳州，硕士，主要研究方向为电动汽车电控系统。
论文作者:张庆1,陈洪图2,张洪永3
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/25
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