在國家雙碳”戰略引領下，中國新能源產業蓬勃發展，新能源汽車產銷量連續10年全球領跑，2024年產銷量均已超過1200萬輛。新能源產業的蓬勃背后，是動力電池與儲能電池“退役潮”的加速到來。目前這一“城市礦山”的開發卻面臨雙重困境：一方面，電池型號雜、狀態亂（剩余容量從20%到80%不等），傳統拆解方式需先放電再處理，不僅耗時耗力（單組放電耗時超2小時），更因電池內部短路風險導致燃爆事故頻發（2023年全國電池回收企業安全事故中，60%源于預處理環節）；另一方面，小散亂回收模式盛行，資源回收率不足30%，重金屬（鈷、鎳、錳）滲漏污染土壤水源，每年造成大量經濟損失，資源循環與生態安全的矛盾亟待破解。

上海電力大學時鵬輝教授團隊響應國家戰略需求，依托能源電力領域技術積淀，成功研發出“廢舊鋰離子電池預處理一體化設備”“廢舊鋰離子電池/電解鋁廢渣協同處理工藝”等，為破解退役電池處理難題提供了“中國方案”。該項目上月登陸了第25屆中國國際工業博覽會高校展區。

改良傳統工藝 “零污染”實現“吃干榨盡”

“廢舊鋰離子電池預處理主要難在四方面：一是安全風險高，殘留電量易短路起火，電解液揮發有毒氣體，高壓結構操作不當有危險；二是電池結構復雜，圓柱、方形、軟包等類型差異大，無統一標準，拆解設備難兼容；三是材料分離難，破碎后活性物質、金屬箔、隔膜等混在一起，細顆粒和輕質組分不好分開；四是環保與成本壓力大，會產生粉塵、廢氣、廢水，處理成本高，經濟性不足。””時鵬輝介紹說。

“在整個處理過程中，我們還解決了廢棄物中氟元素對設備的腐蝕問題，這次在連續8000小時的運行試驗下來，發現所有設備還是依舊如新，沒有產生腐蝕問題。”時鵬輝說。

降低回收成本 打造“協同回收”創新模式

目前廢舊鋰電池的回收價格波動很大，為了降低回收成本，時鵬輝倡導進行了廢舊鋰離子電池和電解鋁廢渣協同處理的創新實踐，取得了良好的效果。

目前，廢舊鋰離子電池預處理一體化設備已在山東臨沂、湖北荊州等新能源產業集群實現商業化運營，與頭部企業合作構建了“回收-再生-應用”閉環系統。

提前技術布局 服務未來新能源回收巨量需求

2023年，歐盟出臺的《新電池法》，該法規對對全球鋰電回收行業提出了更高標準，相關要求包括設置生產者責任延伸制度、設定廢舊便攜式和輕型交通工具電池收集率目標，要求鋰回收率2027年達到50%、2031年達到80%，鈷、銅、鉛和鎳回收率2027年達到90%、2031年達到95%。同時新增再生材料使用比例、可拆卸性和替換性、有害物質限值、電化學性能和耐久性、安全性等。其今年3月，國務院發布了《健全新能源汽車動力電池回收利用體系行動方案》，提出要全面提升動力電池回收利用能力水平，著力打通堵點卡點，構建規范、安全高效的回收利用體系，運用數字化技術加強動力電池全生命周期流向監測，實現生產、銷售、拆解、利用全程可追溯。同時要加快制定修訂動力電池綠色設計、產品碳足跡核算等相關標準，以標準引領帶動回收利用。

“目前我們所做的各項科研工作都在為五年后的動力電池與儲能電池‘退役潮’做準備，也期待未來能參與國際競爭。憑借智能化（數字孿生控制）、低碳化（低排放、低能耗）、規模化（萬噸級產線）的技術優勢，我們研發的廢舊鋰離子電池預處理一體化設備有望成為中國搶占鋰電回收制高點的核心裝備之一，希望未來該設備能為全球新能源產業可持續發展注入‘中國動能’。”時鵬輝表示。