树行业标杆！上海首家产学研一体化动力电池循环利用企业成立
我国动力电池回收行业即将迎来新标杆。
4月15日下午，上海首家“产学研”一体化动力电池无害化处理企业——上海动力电池循环利用中心在嘉定区安亭镇揭牌成立。
各方见证下，上海动力电池循环利用中心有限公司正式揭牌（摄影：金祥）
中心由上海多家国企共同推动，选址嘉定区安亭镇国际汽车城产业园区内，将打造“电池回收-原料再造-材料再造-电池包再造-再使用-梯级利用”的动力电池全生命周期价值链体系。预计第一条电池拆解设备产线在2024年搭建完成。
在揭牌仪式上，上海市经济信息化工作党委书记程鹏表示，动力电池回收利用是碳达峰碳中和工作的重要工作，是新能源汽车全生命周期管理的重要一环。上海市正在从回收网络、管理平台、标准体系、商业探索四个方面加快动力电池回收体系建设。上海动力电池循环利用中心的成立，进一步提高了本市动力电池属地化、无害化处理能力。
据了解，上海动力电池循环利用中心的核心优势在于“产学研”一体化的运营模式。目前上海动力电池循环利用中心的技术团队已就位，核心人员为西安交通大学化学学院副教授杨国锐、华东师范大学生态与环境科学学院副教授徐启新和上海大学环境与化学工程学院研究员相明辉三位专家，他们均来自于由国内科研院所专业人员组成的“废旧电子资源化利用技术研发联盟”。
技术团队在放电工艺、物理拆解、真空分离、污染防控等技术方面拥有核心技术和专有成套设备，并且在企业运营管理、生态环保及资源化生产项目实施等方面拥有丰富且成熟的经验，将为动力电池循环利用中心带来科研界和产业界的最先进的生产模式。
西安交通大学化学学院副教授杨国锐在揭牌仪式现场表示：“动力电池回收产业是一个新兴产业，技术迭代发展非常迅速。产学研一体化的模式帮助企业保证了自身的技术先进性和环保的规范性，这也是将来锂电池回收行业的主流合作方向。”
中心落子嘉定，也有着特殊意义。据介绍，嘉定区有着全国单体城市中研发水平最高、链条最完整、实力最强劲的汽车产业，将为动力电池的循环利用提供实践场景。在嘉定区的高度支持下，上海动力电池循环利用中心落地嘉定安亭镇，将与本地汽车产业链形成有效互补，帮助嘉定区和上海市探索出一条更加可行有效的动力电池循环利用道路。
政策、市场利好，动力电池回收已是新风口
伴随着我国新能源汽车市场的不断壮大，动力电池退役潮也将接踵而来。以动力电池5—8年的使用寿命计算，据中国汽车工程学会的数据显示，在全球范围内，到2025年，全球的退役动力电池将达到104万吨，2030年将达到350万吨。
上海动力电池循环中心有限公司董事、上海大学环境与化学工程学院研究员相明辉在仪式上介绍，无论是从环保价值，还是资源战略价值、经济价值来看，动力电池回收都意义重大。相明辉指出，“废旧动力电池不经回收处理将造成严重污染。从全生命周期来看，新能源车每公里的二氧化碳排放量约为30g/km，但若能对废旧的动力电池进行梯次运用、再生应用，其所对应的新能源车每公里碳排放量将分别下降22g、4g，进而显著降低新能源汽车全生命周期的碳排放量。”
“此外，我国是动力电池生产大国，但我国钴、镍资源供需严重失衡，已探明储备量极少，我国锂资源实际供应能力较弱，对外依存度高。动力电池回收再利用能够有效缓解我国电池金属的供给约束。通过对电池金属的循环利用，将能有效缓解我国锂镍钴资源的供给约束，保障产业链安全稳定，具有极高战略意义。”相明辉说。
据了解，建设我国动力电池回收利用体系也已经上升为国家战略要求。2018年，工信部会同有关部门发布实施了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》；2021年，工信部会同五部门发布《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法》等政策，强化动力电池全生命周期溯源监测，实施废旧动力电池综合利用行业规范管理，探索多元化回收利用模式。
在去年9月的“新时代工业和信息化发展”系列主题新闻发布会上，工信部相关负责人表示，将加快研究制定新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法，加大退役电池柔性拆解、高效再生利用等关键技术攻关和推广。
而上海，作为全国动力电池保有量最高的城市，动力电池循环利用潜力巨大。今年2月份，上海市政府发布了《上海市“无废城市”建设工作方案》，明确提出上海市将建设动力电池全产业链溯源和管理回收利用网络，落实汽车生产厂商和动力电池供应商主体责任；拓展废旧动力电池梯次应用，推进退役动力电池循环利用技术、工艺、装备、产业聚集发展。
规范行业发展，亟需正规军标杆示范效应
然而，由于动力电池再生利用涉及安全风险和环境污染，回收标准和成本较高，行业鱼龙混杂，目前仍然处于探索阶段。
揭幕仪式当天，上海动力电池循环利用中心的技术总监、西安交大化学学院副教授杨国锐向澎湃新闻在内的媒体介绍，“目前我国动力电池回收行业主要面临着回收网络不健全、梯次利用和资源化再生技术自动化程度低和严重的二次污染等问题。”
2018年7月，工信部公布了第一批符合“新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件”的名单，包括华友循环、豪鹏科技、格林美、邦普循环、光华科技 5 家企业。2022年11月16日，工信部就第四批名单公开征求意见，该批次共计41家，至此入选动力电池回收白名单的企业总计88家。
然而，天眼查数据显示，目前，经营范围包括“电池回收”的企业，目前全国有超过7.3万家，其中2022年成立的约有3.6万家。截至2023年2月底，全国现有与拟新建的废锂离子动力电池回收处理企业共145家，规划建设废动力电池处理产能987.5万吨，环评批复产能469.2万吨。
此前曾有媒体报道，在我国，目前大量的废旧动力电池仍然流向了小作坊。废旧动力电池包通过小作坊之手修复、测试后，大部分流向低速四轮、两轮电动车，甚至是电子烟领域。此外，据国内电池回收企业格林美股份有限公司的副总经理张宇平此前介绍，在国内废旧动力电池的拆解上，人力“用一根撬棍”蛮力拆电池包、徒手去电芯等触目惊心的情况十分常见。
图片来源：格林美
未来，在建立完善的回收网络方面，上海动力电池循环中心董事、上海大学环境与化学工程学院研究员相明辉向澎湃新闻记者介绍，中心落户嘉定国际汽车城，上海及周边辐射区域客户资源将为中心的回收网络的完善提供重要保障。
在废旧动力电池回收先进技术的应用方面，杨国锐向澎湃新闻记者介绍，首先，中心技术团队目前已经设计研发出了智能自动电池包拆解、检测和重新组装电池包的生产线。未来中心废旧动力电池的拆解环节有望实现80%全自动化，电池材料的粉碎环节有望实现100%自动化，自动化程度远远大于现有传统的生产流程。
其次，“中心还会为废旧动力电池建立自己的数据库，用一套算法计算废旧动力电池的SOC状态、健康状态、寿命等，一旦数据足够大，将能实现人工智能代替人工对电池进行检测，检测电池的工作量会大大减少。”杨国锐说，对梯次利用电池终身监控，将彻底改变传统电池梯次利用低效、无安全保障的现状。
此外，在原材料资源再生利用上，中心将采用团队自主研发的全自动退役锂电池拆解分选成套装备，并实现全面国产化。该装备能够在电池带电状态下拆解，废水零排放。同时，装备能耗较传统处理设备降低20%，黑粉纯度达到98%以上，铜铝分离效率达到96%以上。“在国内外来看，这一纯度指标都是领先水平。”杨国锐说。
不仅如此，对于资源再生利用，未来中心有望在现有行业常用的湿法提炼技术的基础上，应用目前行业最前沿的材料直接修复方法。前者对通过电池正极材料结构的破坏进行有价金属元素的提取，能耗高，经济效益和环境效益有待提升。
以常见的磷酸铁锂电池材料为例，据了解，磷酸铁锂之所以失效，是因为出现明显的锂空位和锂铁反位缺陷，材料直接修复能够通过添加溶剂，对锂空位或锂铁反位缺陷进行了同步修复，从而使其电化学性能得到明显改善。“这是中心下一步的方向，这项技术若能应用，过程几乎没有污染。”杨国锐说。
相明辉则对澎湃新闻记者表示，虽然目前上海市有4家入围工信部动力电池回收白名单的企业，但是能够打通“政用产学研”一体化、能够建立起稳定可靠的电池回收网络、能够为行业探索出一套可复制推广的动力电池属地化回收利用长效机制的标杆企业仍然缺失。
据介绍，未来，上海动力电池循环利用中心致力于成为上海地区循环经济示范性骨干企业和全国再生金属资源综合利用行业领军企业，也将联动多方资源，推动上海市新能源汽车产业的无废化建设，为上海经济社会发展做出应用贡献。