“锂、镍、锰、钴”的轮回 大众汽车动力电池回收项目解析

　　中国汽车工业协会的数据显示，2020年，我国新能源汽车产销量分别达到136.6万辆和136.7万辆，同比分别增长7.5%和10.9%，产销量连续6年蝉联世界第一。伴随着新能源汽车的快速发展，动力电池产销量同样得到了爆炸式的增长。根据中国汽车动力电池产业创新联盟的数据，2020年，我国动力电池累计产量为83.4GWh，三元电池产量累计48.5GWh，占总产量58.1%，磷酸铁锂电池产量累计34.6GWh，占总产量41.4%。在销量方面，2020年，我国动力电池累计销量为65.9GWh，三元电池累计销售34.8GWh，磷酸铁锂电池累计销售30.8GWh。

　　我国的新能源汽车市场从2013年起初现规模，按照动力电池的6-8年的使用寿命看，早期新能源汽车搭载的动力电池也开始进入了大规模的退役期。中国汽车技术研究中心数据显示，2020年国内累计退役的动力电池将超过20万吨（约25GWh）。在未来几年，退役动力电池数量还会呈现指数级增长，预计到2025年累计退役量约为78万吨。

　　根据退役电池数量及动力电池的产量看，2020年退役电池数量能够达到产量的近四分之一。在庞大的数量及未来指数级增长的趋势下，规范的动力电池回收具有十足的必要性。

　　从对环境保护层面看，退役动力电池非正规的回收渠道和落后的回收方式会对环境造成严重污染，对人类健康造成损害；从可持续发展层面看，采用先进技术的高比例回收贵重金属，将减轻对矿产资源的开采压力，有利于产业的可持续健康发展，另外，发展退役动力电池梯次利用，同时做好退役动力电池的环保处理，充分挖掘动力电池全生命周期的价值，打造全产业链的环保工业，有利于产业健康、有序发展。

　　在动力电池回收市场中，大众汽车是全球较早布局动力电池回收再利用的整车制造企业，因此，大众汽车无论是在电池回收理念还是在电池回收技术上，都值得探究。

　　今年2月，大众汽车集团位于萨尔茨吉特的首个汽车动力电池回收试点工厂正式启用。大众汽车使用了高度自动化的机械制备和高效的湿法冶金方式对电池进行回收。在对电池进行有效回收后，大众汽车会对已经回收的动力电池进行测试判别，电池中剩余性能较高的电池将进入梯次利用，而无法梯次利用的电池，则会通过高度自动化的流程，对外壳和组件进行拆卸，整个电池系统也会被拆解成模组并且进行粉碎。电池模组在被粉碎及干燥后，将得到含有锂、镍、锰、钴和石墨的“黑色粉末”混合物。通过进一步的物理筛分，磁性金属、非磁性金属和塑料颗粒将得到分离。最重要的材料被分别装袋，并运送到合作工厂，做进一步的再生和利用。

　　在中国市场，大众汽车今年通过两家在华合资企业推出了首款MEB平台下的纯电动SUV—ID.4。新车的推出，意味着大众汽车在中国的电动化事业走上了规模化之路，同时也意味着旧电池回收项目也将在中国市场正式开启。

　　目前，中国有27家由国家认证的电池回收白名单企业，大众汽车通过与符合国家资质的电池回收企业共同合作，打造动力电池生命周期产业链，并提供相应的技术支持。大众汽车废旧电池回收再利用共分为回收环节、测试环节、梯次利用或再生利用环节、锂电材料生产环节以及电池制造环节。

　　在电池回收环节上，大众汽车有非常严格的退役动力电池回收安全管控体系。在客户端检验时，大众汽车会根据电池的历史数据和现场视觉观察的检测结果，为退役电池划分等级。

　　其中，A类电池即为外观处于良好状态的电池，B类电池则是有外在损伤或者存在泄露的电池，C类电池是曾经有过火烧或者爆炸过的电池。在包装上，不同的电池也会有不同的包装，A类电池使用货架或者木箱包装即可，而B类和C类电池，为了避免在保存或运输过程中出现泄露、自燃等意外情况，会使用运输防爆箱进行包装。在运输过程中，所有的退役电池都需要使用第九类危险品运输车来运输。退役电池被送存储的仓库需要满足丙类建筑二级消防等级，并且需要有六面封闭、独立烟感、温感监控等多重保障措施的安全存储柜来单独保存。

　　在测试环节，与在德国本土的回收项目相同，大众汽车在中国的动力电池回收同样需要经过对动力电池测试判别，再决定对电池进行梯次利用或是再生利用。通过对退役电池进行溯源及预判别，符合梯次利用的电池将被精密挑选，分为优等、中等以及低等三种等级电池，这些电池将根据实际情况重新在动力电池维修、动力电池再制造的新能源汽车后市场，以低速电动车、两轮电动车、充换电系统的物联网，智能灯杆、5G通讯备电产品的智慧城市，光储一体化、储能产品的能源互联网中继续发光发热。

　　如果电池无法满足梯次利用要求，则需要进入再生利用环节。在这一环节中，大众汽车首先会将电池经过放电、柔性自动化拆解线，分拆成为电池模组，然后再通过机械制备和湿法冶金再次被提炼为电池原材料。值得一提的是，在动力电池回收方式上，目前主流的共有火法冶金和湿法冶金两种，其中火法冶金方式是在高能耗的高炉中冶炼，回收对象主要是镍和钴，这种方式的材料回收率仅为大于50%；而机械制备和湿法冶金方式，则能够对电池中除了隔膜之外的所有元素进行回收，材料回收率大于95%。

　　不过，湿法冶金后的材料是由锂、镍、锰、钴和石墨的“黑色粉末”混合物构成的，因此，在这一环节后，大众汽车会将这些含有不同元素的“黑色粉末”混合物交给合作伙伴，合作伙伴再将其分离成单独的原材料。至此，退役电池便从可能污染环境的“废品”变为了能够继续制造电池的珍贵原料。

　　作为全球最大的汽车制造企业，大众汽车在电动化起步阶段便同步开启了对动力电池的回收项目，这种未雨绸缪的责任感值得钦佩。然而，目前动力电池回收项目，无论是市场还是政策方面均有待完善，而绝大部分退役电池被没有资质的第三方企业回收也是当下电池回收面临的主要问题。不过，对于在国内电动化事业刚刚起步的大众汽车而言，6-8年的电池退役时间，也足够让其在这段时间中探索出更符合中国国情的电池回收之路。

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