如何应对"报废潮"将至的动力锂离子电池

动力锂电池一般使用年限为58年，有效寿命在46年，这意味着我国第一批投入市场的新能源车动力锂电池基本处于淘汰临界点。全国人大代表、天能集团董事局主席张天任表示，应重视新能源动力锂电池的再生和循环利用，减少环境危害，确保国家战略资源安全等。

2018年，我国新能源汽车产销量超过120万辆，同比上升约60%，居全球第一，预计到2020年产销量将突破200万辆大关。据测算，结合汽车报废年限、电池寿命等因素，20182020年，我国累计报废动力锂电池将达1220万吨，到2025年，该数字将增至35万吨。

今年两会，张天任提交了《有关加强对报废动力锂离子电池的再生循环利用，确保国家资源战略安全的建议》。他说，目前退役的新能源汽车锂离子电池重要有两个去向。一是梯次利用，用于电信基站备电等；二是再生利用，拆解后将其中重金属提炼再使用。从全生命周期看，梯次利用的电池在最终报废后，也需再生利用。

一方面是即将大量涌现的报废锂离子电池，另一方面，我国锂资源严重依赖进口。数据显示，我国锂矿对外依存度超过85%；我国需求还推动电池级碳酸锂价格暴涨，从2015年初不到5万元/吨上涨到2017年底的18万元/吨，涨幅三倍多，极大加重了我国锂离子电池制造公司的采购成本，并对资源安全提出挑战。

张天任说，报废锂离子电池处理不当或随意丢弃，会对生态环境造成极大危害。如正极材料中的钴和镍等重金属元素、电解液中的有机物、负极中的碳材料等都会对水体和土壤造成污染，严重的可能数十年都难以恢复。

对此，张天任建议，有关部门应加快制定报废电池回收及再生利用的管理、技术和评价标准，如电池余量检测标准等；加快研究财税优惠、产业基金、积分管理等激励政策，探索动力锂电池残值交易等市场化模式，促进动力锂离子电池回收利用。

当前，再生技术尚未成熟，拆解重要靠人工完成，成本居高不下。张天任说，应针对再生利用存在的薄弱环节，组织产学研联合攻关，突破关键共性技术，有效降低生产成本；鼓励具有产量和技术优势的锂离子电池制造公司建设再生循环项目，并加强规划，防止再生循环项目一哄而上，导致产量过剩、资源浪费等。在动力锂电池普及应用的初期，由于对电池性能认识不足，自身设计相关经验的缺乏以及使用者对系统的不熟悉，出现过一些事故。加之电动汽车这种新兴势力时时刻刻活在观察者眼光下的处境，使得锂离子电池火灾影响尤为广泛。电解液可以说是热稳定性问题的核心，它的稳定性直接影响整个体系的稳定性。有人针对电解液的热稳定性做了一些列研究，结果表明：

电解液中的碳酸二甲酯含量越高，其热稳定性越差，越容易与正负极材料发生反应；电解液与越多类型材料相容性差，也就是在较低的温度下可以与多种不同的盐类发生反应，说明它越活泼，其热稳定性就越差。

老化带来的热失控

老化是一个综合的过程，负极SEI膜结构老化，出现破损，引发自生热过程；负极锂枝晶堆积，造成内短路或者遇到高温环境与电解液激烈反应。老化带来的内阻上升，使得热积累出现的概率上升。总的来说，老化与热失控风险存在正相关性。