摘要：本世纪以来，随着我国汽车保有量的快速增长，由此带来的环境污染和能源短缺问题日益严峻。新能源汽车则因为其节能减排特性，逐渐进入大众视野。为促进社会经济的可持续发展，我国制定并实施了一系列相关政策和法律法规大力推行新能源汽车的发展。2015年，我国明确提出将新能源汽车列为未来重点发展的领域之一。目前，我国新能源汽车保有量已超过500万辆，全球占比超过50%。动力电池作为新能源汽车的核心部件，其使用寿命多为5-8年，预计2025年我国报废量将超过100万吨。废旧动力电池若无法进行合理回收，会造成极大的环境污染和资源浪费问题。因此，研究我国当前动力电池回收现状，分析回收中存在的问题，并提出相应对策，对未来我国回收体系建设具有一定意义。
关键词：新能源汽车；三元锂电池；磷酸铁锂电池；回收；再生
引言
作为新能源汽车的核心部件，动力电池容量降低至小于80%时，其通常不适宜在汽车上使用，需要进行退役处理。将循环经济理论引入动力电池处理中，可以对电池进行梯次利用或直接再生形成电池材料，创造出新的价值，在提升经济效益的同时保障社会的可持续发展。
１新能源汽车动力电池发展现状
动力电池是新能源汽车的重要组成部分，只有保证动力电池具有较好的性能，才能够与新能源汽车发展相互适应，推动新能源汽车更加稳定持续发展。虽然新能源汽车的快速发展使动力电池的生产供应企业不断增多，但是从整体上来看，还显露出自动化水平较低、产品质量明显不足等问题，不仅对动力电池的生产和发展带来极大的影响，还成为制约新能源汽车发展的重要因素。在新能源汽车未来的发展过程中，需要根据新能源汽车动力电池的现状及市场需求，充分利用现代先进科学技术和产业化管理理念方法，通过不断提升动力电池的使用寿命、安全性、比能量等，获得更多的竞争优势；同时，针对动力电池生产所使用的电极材料、电解液、隔膜等，综合考虑电池的相关性能，并通过提高动力电池生产的相关材料质量，为新能源汽车的进步与发展保驾护航。
2新能源汽车动力电池正极材料回收意义
通常来看，新能源汽车动力电池的生命周期分为生产、利用、报废、拆解、再利用等环节，随着使用时间的延长，动力电池的容量会逐渐减低，当降到小于80%时，动力电池化学活性已经不能满足新能源汽车的行驶要求，就需要对动力电池进行退役处理。动力电池回收利用
主要有2个途径，一是通过检测对电池包、模组或电芯进行梯次利用，二是将电池材料、配件进行回收和资源化处理，以实现电池再生利用，进而减少电池原生的资源投入。动力电池原材料含有锂、镍、钴等金属，以金属钴为例，我国金属钴资源总量少但需求量大，95%需求量需要依靠进口满足。随着新能源汽车行业的持续发展，我国动力电池生产在钴资源需求方面的矛盾愈发突出，但通过动力电池的回收利用就可以将其中的稀缺金属进行提取再利用。
3新能源汽车动力电池正极材料回收技术
3.1固相再生
固相再生法是从废旧锂电池回收有价金属，再补充一定量的金属盐，经煅烧后得到新的锂电池正极材料。]采用超声辅助Fenton反应去除PVDF黏合剂，实验表明Fenton反应生成 OH在超声增强作用下可有效降解PVDF黏合剂，实现了LFP正极材料与铝箔的完全分离。将分离后的LFP正极材料与碳酸锂混合，调节Li∶Fe摩尔比为1.05∶1，以葡萄糖为碳源，分别经过2个阶段的焙烧后得到再生LFP正极材料，容量保持率在1C倍率下循环200次后为91%。固相再生工艺流程简单、易操作、经济效益好、易于规模化生产和推广，但再生过程中需要严格控
制材料中的杂质残留。
3.2梯级利用
目前在中国梯级使用的领域以网络储能、电力系统储能，以及中低速车领域居多。通信动力电池主要起到备电功能，以确保在停电期内的连续平稳工作，但由于通信对后备供电的标称电压和电池管理系统(BMS)的需求并不一致，现采取了将动力电池拆分后重组使用的方法，同时政府也在进一步探讨动力电池应用的相关方法。电力系统储能典型应用场景主要涉及供电调频技术、供电调峰运行、新能源移峰、跟踪计划、容量储备管理等，虽然目前废旧动力电池已作为储能体系在电网中的实际运用，但大多还是以科技研发与试验研究为主。低速电动车领域应用主要包括四轮低速电动车、电动摩托车、电动轻便摩托车和电动自行车等，废旧动力电池的技术性能满足低速电动车的相关标准和使用要求，只要在标称电压、外形尺寸等方面进行调整，经过重组检测达到要求后即可投入使用。通过以上领域应用可分析出，梯级利用动力电池在循环寿命、能量密度、高温性能等方面具备一定优势，在技术上可满足各种工况的备电需求，但存在电压等级不匹配、电池管理系统不兼容、内部电池一致性差、存在安全隐患等缺点，所以较少被采纳运用。
3.3溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法作为废旧锂电池再生工艺常用的方法分别采用马来酸和乙酸对废旧LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料进行酸浸，酸浸后以乙酸和马来酸为螯合剂，调节Li∶Ni∶Co∶Mn摩尔比为3.05∶1∶1∶1，在80℃加热条件下得到凝胶，将凝胶在马弗炉进行2个阶段热处理后合成新的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2再生材料。对乙酸浸出（NCMAc）和马来酸浸出（NCMMa）合成的材料分别进行了电化学性能测试。在0.2C倍率下循环充放电150次NCMAc容量保持率为64.51%，NCMMa容量保持率为83.97%，这是因为相对于乙酸，马来酸通过酯化作用能够形成更加稳定的螯合金属离子。溶胶凝胶法再生的电极材料具有良好的电化学性能、对设备要求低，但是再生过程需要蒸发大量的溶剂、能耗大，且再生过程需要严格控制。
3.4资源回收利用
火法冶金法需要对报废动力电池进行预处理，先放电再去除电池外壳，并将电池极芯进行破碎，然后将混合物放入炉中还原熔炼，黏结剂等有机物会以气体形式去除，低沸点的氧化锂大部分以蒸汽形式逸出，可用水吸收回收，其他有价金属(铜、镍、钴等)会形成金属合金，
电解质中的氟、磷等元素会被固化在炉渣中。但火法冶金法回收的金属纯度不高，含有许多的杂质，无法直接投用于一些产业，需要二次提纯处理。湿法冶金法相较与上面两种回收工艺来说，是目前工业上采用最多的回收方法，具有分离效果好，回收率高，产品纯度高的特点。该工艺会先对报废动力电池进行放电、拆解、破碎、分选、热处理等预处理技术，使其外壳、隔膜、电极材料分离，外壳多为铝被直接回收，电极材料通过酸浸将金属调pH除杂，在用沉淀、萃取、离子交换、电沉积等方法分离提纯富集镍钴锰锂等金属便于直接投入使用。但湿法冶金法的缺点是若要达到较好的分离效果，需要进行多级萃取与反萃取，这大大增加了工艺的复杂程度，增大了萃取剂的用量，同时会产生大量废水需要处理，这就使得废弃动力电池回收处理的经济效益降低。
结束语
当前，我国新能源汽车动力电池回收行业尚未成熟，仍有诸多问题亟待解决，难以应对即将到来的大规模动力电池报废周期。政府应尽快完善相应法律法规及补贴机制，引导行业有序发展，构建起完备的动力电池回收网络体系。
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