“動力電池一般使用年限為5—8年，有效壽命在4—6年，這意味著我國第一批投入市場的新能源車動力電池基本處于淘汰臨界點(diǎn)。”全國人大代表、天能集團(tuán)董事局主席張?zhí)烊伪硎?，?yīng)重視新能源動力電池的再生和循環(huán)利用，減少環(huán)境危害，確保國家戰(zhàn)略資源安全等。

 

2018年，我國新能源汽車產(chǎn)銷量超過120萬輛，同比增長約60%，居全球第一，預(yù)計(jì)到2020年產(chǎn)銷量將突破200萬輛大關(guān)。據(jù)測算，結(jié)合汽車報(bào)廢年限、電池壽命等因素，2018—2020年，我國累計(jì)報(bào)廢動力電池將達(dá)12—20萬噸，到2025年，該數(shù)字將增至35萬噸。

 

今年兩會，張?zhí)烊翁峤涣恕蛾P(guān)于加強(qiáng)對報(bào)廢動力鋰電池的再生循環(huán)利用，確保國家資源戰(zhàn)略安全的建議》。他說，目前退役的新能源汽車鋰電池主要有兩個(gè)去向。一是梯次利用，用于電信基站備電等；二是再生利用，拆解后將其中重金屬提煉再使用。“從全生命周期看，梯次利用的電池在最終報(bào)廢后，也需再生利用。”

 

一方面是即將大量涌現(xiàn)的報(bào)廢鋰電池，另一方面，我國鋰資源嚴(yán)重依賴進(jìn)口。數(shù)據(jù)顯示，我國鋰礦對外依存度超過85%；“中國需求”還推動電池級碳酸鋰價(jià)格暴漲，從2015年初不到5萬元/噸上漲到2017年底的18萬元/噸，漲幅三倍多，極大加重了我國鋰離子電池制造企業(yè)的采購成本，并對資源安全提出挑戰(zhàn)。

 

張?zhí)烊握f，報(bào)廢鋰電池處理不當(dāng)或隨意丟棄，會對生態(tài)環(huán)境造成極大危害。如正極材料中的鈷和鎳等重金屬元素、電解液中的有機(jī)物、負(fù)極中的碳材料等都會對水體和土壤造成污染，嚴(yán)重的可能數(shù)十年都難以恢復(fù)。

 

對此，張?zhí)烊谓ㄗh，有關(guān)部門應(yīng)加快制定報(bào)廢電池回收及再生利用的管理、技術(shù)和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，如電池余量檢測標(biāo)準(zhǔn)等；加快研究財(cái)稅優(yōu)惠、產(chǎn)業(yè)基金、積分管理等激勵政策，探索動力電池殘值交易等市場化模式，促進(jìn)動力鋰電池回收利用。

 

“當(dāng)前，再生技術(shù)尚未成熟，拆解主要靠人工完成，成本居高不下。” 張?zhí)烊握f，應(yīng)針對再生利用存在的薄弱環(huán)節(jié)，組織產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，突破關(guān)鍵共性技術(shù)，有效降低生產(chǎn)成本；鼓勵具有產(chǎn)能和技術(shù)優(yōu)勢的鋰電池制造企業(yè)建設(shè)再生循環(huán)項(xiàng)目，并加強(qiáng)規(guī)劃，避免再生循環(huán)項(xiàng)目“一哄而上”，導(dǎo)致產(chǎn)能過剩、資源浪費(fèi)等。在動力電池普及應(yīng)用的初期，由于對電池性能認(rèn)識不足，自身設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的缺乏以及使用者對系統(tǒng)的不熟悉，出現(xiàn)過一些事故。加之電動汽車這種新興勢力時(shí)時(shí)刻刻活在觀察者眼光下的處境，使得鋰電池火災(zāi)影響尤為廣泛。電解液可以說是熱穩(wěn)定性問題的核心，它的穩(wěn)定性直接影響整個(gè)體系的穩(wěn)定性。有人針對電解液的熱穩(wěn)定性做了一些列研究，結(jié)果表明：

 

電解液中的碳酸二甲酯含量越高，其熱穩(wěn)定性越差，越容易與正負(fù)極材料發(fā)生反應(yīng)；電解液與越多類型材料相容性差，也就是在較低的溫度下可以與多種不同的鹽類發(fā)生反應(yīng)，說明它越活潑，其熱穩(wěn)定性就越差。

 

老化帶來的熱失控

 

老化是一個(gè)綜合的過程，負(fù)極SEI膜結(jié)構(gòu)老化，出現(xiàn)破損，引發(fā)自生熱過程；負(fù)極鋰枝晶堆積，造成內(nèi)短路或者遇到高溫環(huán)境與電解液激烈反應(yīng)。老化帶來的內(nèi)阻上升，使得熱積累出現(xiàn)的概率上升。總的來說，老化與熱失控風(fēng)險(xiǎn)存在正相關(guān)性。