一块动力锂电池的“绿色循环”之旅

动力锂离子电池是新能源电动汽车的“芯”，佛山民营公司邦普循环为这颗“芯”解决了原料供应的问题。

未来，从新能源车上退役的废旧的动力锂离子电池通过拆解、回收，变成原料，反哺到电池生产中，继续驱动新能源汽车这台在我国蓬勃发展的车辆。废旧电池“矿山”资源实现向新能源产业链的回归。

邦普在过去的一年半时间里投入巨资，成功突围关键技术，建成全国首条自动化的动力锂离子电池回收拆解中试线，日前，中试线已完成最后调试，预计年底前投入试生产。

在广东省新能源汽车产业发展规划（2013-2020年）重大项目中，佛山占据八席。

上月底，上汽集团与广顺新能源动力科技有限公司签订战略协作协议和零部件供应交机仪式。一汽大众佛山项目二期将投产大众和奥迪品牌的新能源车。另外，北汽福田佛山项目新能源客车已上市，陆地方舟则明年初投产。

佛山新能源汽车产业链条，逐渐明晰。

在我国汽车工业协会首席分析师贾新光看来，动力锂离子电池回收再利用领域的技术突围，填补了新能源汽车产业的关键链条，更具意义的在于，相应技术完全可以运用在社会化平台上，比如为电动汽车检测及保养供应技术与手段。

“退役”下来变废为宝

“电动汽车产业正蓬勃成长，未来将出现大量的废旧动力锂离子电池和电动整车，另一方面，电动汽车产业的发展又要源源不断的原料供应。我们正好将中间缺失的链条补上。”广东邦普循环科技有限公司战略发展总监、邦普电动汽车整车循环公司总经理余海军称。

经统计，电池所占电动汽车整车成本的25%－40%。目前，国内电池生产原材料六成依赖国外进口，新能源汽车发展除了“卡”在电池关键技术突围上，材料成本高同样带来发展的瓶颈。我国汽车工业协会首席分析师贾新光认为，电池产业的确存在原材料之争，是应该建立回收再利用、绿色循环的发展理念。

针对普通废旧电池这座“矿山”，邦普一早建立了“从哪里来，回哪里去”的定向循环技术路线。在新能源动力锂离子电池的循环再利用上，近日取得突破。建成全国首条自动化的动力锂离子电池回收拆解中试线，日前，中试线已完成最后调试，预计年底前投入试生产。与此同时，邦普还自主研发设计建设了国内第一条应用机械手拆解系统的电动汽车整车拆解线，这也是目前国内唯一一家具备混合电动汽车、纯电动汽车、动力锂离子电池回收拆解的高技术公司。设计产量达到电动汽车整车年处理能力2万辆；动力锂离子电池日拆解能力60套。

“从原材料生产成为电池，这是产品诞生的正向过程，而我们建立的是逆向生产的反向流程，将废旧或次品电池，通过物理分离技术，再通过化学处理技术将其变回原材料，给新能源产业发展供应源源不断、永续的能量。”余海军介绍邦普建立的“定向循环系统”。

公司与电动汽车制造商、动力锂离子电池制造商、材料商结成战略合作伙伴，实现了“废旧电池——电池材料——新品电池”的完整闭路循环。目前，一些整车公司还是比较接受邦普的定向循环模式，因为这省却了电池生产商从海外购买原矿的高昂海运成本，还防止了国际剧烈价格波动。而且，双方互为客户，互为市场，合作关系也比较稳定。

广东是全国锂电和汽车制造大省，但是目前全国范围都缺少制造锂电和汽车的关键材料，特别是矿石、电池材料等工业母料，大力发展新材料产业，将能弥补这一缺陷，邦普循环未来主攻的动力锂离子电池原材料就将与新能源汽车行业对接。

余海军解释说，“让电池退役了，也不要变成对环境的污染，重新回归成为生产所需的母料，实现了资源节约和节能减排，更重要的是实现了整条产业的可持续发展，减少对海外矿山资源的依赖。”

以电池里面最常见的镍和钴两种元素为例，国内极其匮乏，大多通过海外采矿进口，特别是钴的品味极低，同样1吨钴大概要开采500吨矿石，而5吨锂离子电池中就可以提取出1吨钴出来。

千亿级的循环经济市场

日前，在深圳16届高交会“新能源汽车及车联网产业发展论坛”上，工业和信息化部副部长毛伟明表示，我国政府将坚持发展新能源汽车战略不变，以纯电驱动为新能源汽车和汽车工业转型战略，重点发展纯电汽车、插电式混合动力汽车和燃料动力锂电池汽车。

纯电动汽车的大发展，正是邦普攻关动力锂离子电池回收技术的大产业背景。我国汽车技术研究中心预测，到2015年国内动力锂离子电池累计报废量约在2万—4万吨，到2020年，我国电动汽车动力锂离子电池累计报废量将达到12万—17万吨的规模。

“电池生产行业的废次率约为2%，这对生产公司而言是废弃资源，但是有关从事循环经济的人而言却是宝贝，这些废弃资源每年将会出现几十亿元的市场。根据我国新能源汽车产业的宏观规划和业态发展趋势，在未来一二十年，我国的动力锂离子电池产业链将会出现千亿级的循环经济市场。”余海军说。

在新能源汽车动力锂离子电池回收技术上的研究，邦普是首家吃螃蟹的民营公司。早在公司发展的初期，就已瞄准了新能源汽车电池。

早在2010年十月底，邦普与中科院多个研究所签订了合作协议，双方共建资源化清洁循环利用研发中心、动力锂离子电池研究院士工作站、电动汽车动力锂离子电池回收利用研究工程技术开发中心，合作聚集动力锂离子电池的循环再利用上。2011年五月，邦普公司就《新能源汽车及动力锂离子电池循环利用技术条件》、《新能源汽车用动力锂离子电池材料技术要求》两个行业关键标准项目开展研制，同时与我国汽车技术研究中心承担了《车用动力锂离子电池回收拆解技术规范》、《车用动力锂离子电池回收余能检测方法》等多项国家标准的研制。邦普还是全国唯一一个车用动力锂离子电池回收利用国家标准研制工作组组长单位。

建立数据模型打通双向通路

从动力锂离子电池到整车，再由整车到动力锂离子电池。邦普打通了这一循环通路。

各种次品动力锂离子电池、使用后报废的动力锂离子电池，在实验室中接受各种“体检”，包括拆解方法、余能测试的试验。通过测试，会给出每个电池电芯单体一个“评估”报告。检验报告显示，电池的使用程度与所处的状态，做出下一步处理的评估。这一“评估”软件，正是邦普成功实现动力锂离子电池拆解回收的保障兵。

“因为动力锂离子电池的剩余能量大，废弃的动力锂离子电池中基本还有六七成的剩余电能，要将动力锂离子电池安全拆解，必须先进行余能检测和评估，在使用评估系统边评估边放电的过程，同时也是对剩余电能进行转化储存的另一个利用过程”余海军称。

余能的测算要建立一套科学的流程，这就要大量的废旧动力锂离子电池作为研究对象。但是，这一市场的发展处于初级阶段，标准体系比较欠缺，而动力锂离子电池厂商不同的生产技术路线，且技术不断有所变化，这些都给电池回收再利用带来挑战。

邦普自2008年五月起，就已经先后与国内几家知名汽车电池公司建立了战略同盟关系，就此进入汽车电池回收领域。

“通过与国内外几家电动汽车生产的整车厂商合作，通过对市场上既有数十个车厂的动力锂离子电池进行了初步研究，建立起不同使用状态后的数据模型，形成了较为系统的评估方法。目前市场上大部分品牌的动力锂离子电池，我们都能找到对应的评估模型。我们还将不断完善基础研究，进一步丰富评估数据库，真正形成自己的一套成熟评估标准。”余海军称。

通过攻关新能源动力锂离子电池的拆解回收技术，邦普还找到两条可以专业化发展的道路。一是电动汽车整车拆解。目前这个市场是完全空白的，邦普通过前期大量的拆解积累并建立起一套整车快速拆解工艺，成为商务部系统报废汽车回收拆解定点公司。

二是向下游的电池厂商及整车厂商供应数据化服务。“在电池回收领域我们精耕细作，专注深度利用分析，通过对动力锂离子电池的拆解过程会获得很多的测试分析数据，我们会将评估结果反馈给制造厂商，协助他们对汽车和动电生产进行工艺改进和绿色设计，这又是另一种意义上的反哺电动汽车产业发展。”余海军称。

一块动力锂离子电池的“绿色循环”之旅

在全国首条自动化的动力锂离子电池回收拆解线中试线，纯电动汽车的报废电池进入了不相同的旅行，它们接受梯次评估、分级拆解、材料分选等程序的处理，100%可被回收成原材料，所制产品将转卖给汽车电池生产公司作为电池生产原料，实现资源循环利用。

“事实上，并非所有的电池都要拆解。我们既然是环保循环公司，就要通过梯次利用将资源的再利用发挥到极致。”余海军介绍说，使用周期结束后的动力锂离子电池根据其性能进行不同梯次利用。

通常，锂离子电池在一般环境中的使用寿命约为20年，但用于汽车动力时，假如电池容量衰减至初始容量的80%以下时，电动汽车的续驶里程会明显减小，因此，实际使用时间约为3—8年。其从汽车上“退役”后，还可以用于其它的地方。如：安装在建筑使用的太阳能光伏储能系统中，辅助可再生能源的稳定输出、利用充放功能进行调峰、可以用作备用电源及不间断电源（UPS）。

而在余能测试评估中，达到报废处理的层级的电芯，就进入拆解回收生产线。这些带有外壳的电芯方盒，随着机械传送带上了透明的“检测室”。检测探头全身扫描，明确里面的余电已经放完，达到安全可拆解程度后，传送带自动调整盒子的角度，让其进入一个封闭的“手术室”。在这里，智能化设备将切割下封装盒子铝外壳的侧边，接着机械钳精准地沿着盒子边缘插入，将中间的电芯抓取出来，放入一个白色的物料桶中。整个流程完全自动化，不要人手参与。

电芯物料分离出来后，就可以与手机电池等普通电池相同，输送到邦普在湖南的处理厂，经过同样方式的专业处理，将镍、钴等材料分选出来，再次成为原料，制造成新电池，再次成为驱动新能源汽车的动力。

动力锂离子电池回收再利用

很重要

观点

我国汽车工业协会首席分析师贾新光：

“新能源汽车动力锂离子电池回收再利用，对产业的可持续发展至关重要。佛山公司的突围，可称得上填补了这样一个技术空白。但是，由于技术难度高，而且整个市场还没有真正起来，报废电池还不成规模，公司考虑经济效益，会望而却步。”贾新光称。

目前，从全世界新能源汽车的发展来看，车用动力锂离子电池经过一段时间使用，效能下降，假如电池容量衰减至初始容量的80%以下，就不能再继续用在汽车上，而是要转入新的梯次利用。

“梯次利用的技术非常关键，邦普循环在评估体系上的突破，解决的不仅是电池回收再利用环节上的难关，更是为新能源电动汽车未来的市场化铺好路，可以支持到电动汽车市场化。”贾新光说，目前市场并没有技术能为电动汽车供应“专业体检”的检测技术与手段，“到底我的车子跑了多少公里后，电池的状态怎么样，还可以继续使用多长时间，要进行什么样的保养？汽车保养是针对发动机，那电动汽车又要如何保养？这些没有指标衡量，也成为消费者对这一产品存有心理障碍。这些技术的研发是应该鼓励的，现在车检站都拿不出技术来检测纯电动汽车，纯电动汽车的保养、检测，就要这样的技术，它作为一个社会服务的技术的重要性可以体现出来。”

我国新能源汽车的发展，目前与国际还是存在明显差距。新能源汽车的发展从生产、使用、电池充电到再利用回收，是一个很长的链条。贾新光呼吁，“由于这个产业链比较长，可以衍生出很多领域，比如说回收再利用行业、检测装备行业，有利于促进经济的发展。地方政府利用好现有产业优势，通过建立完善市场机制与出台鼓励的措施，驱动公司主体加大技术创新，或许有些领域我们可以弯道超车。”