動力電池大發(fā)展靠什么？

8月1日，《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》(簡稱《回收溯源規(guī)定》)將正式實施，強調落實生產者責任延伸制度，要求汽車生產企業(yè)承擔動力蓄電池回收的主體責任。這一規(guī)定為避免來資源浪費和環(huán)境污染帶來福音。

中國工程院院士、北京理工大學綠色能源研究所所長吳鋒在接受記者采訪時表示，發(fā)展鋰電產業(yè)，需要同時做好兩件事：一是先進電池技術研發(fā)，二是鋰資源高效利用。

早在2000年我國電動汽車項目啟動之初，時任科技部部長徐冠華曾指出，電動汽車的關鍵是電池。目前鋰電池已成為各方關注的熱點。在吳鋒看來,鋰離子電池由于具有比能量大、循環(huán)壽命長、安全性能好、可快速充放電等優(yōu)點，使得相關技術及關鍵材料，成為當前國際競相研發(fā)的熱點，并成為新一代信息通訊(5G)、電動汽車、儲能電站與國防安全等重大應用的關鍵環(huán)節(jié)。

當下，國家鼓勵高能量密度電池的發(fā)展，以實現(xiàn)新能源汽車更長的續(xù)航里程，滿足市場的進一步需求。2020年補貼即將取消，當務之急是想辦法讓電池和新能源汽車更好地適應市場的發(fā)展和需求。

自“十三五”以來，動力電池能量密度指標的發(fā)展趨勢越來越高：

2015年，動力鋰離子電池能量密度指標為電芯120～180 瓦時/公斤，材料體系主要是磷酸鐵鋰—石墨、三元材料—石墨。

從近期來看，2020年新一代動力鋰離子電池能量密度指標是：富鋰材料-硅碳負極體系電芯為300瓦時/公斤。

從中遠期來看，中期(2025年)要實現(xiàn)400瓦時/公斤，遠期(2030年)要實現(xiàn)500瓦時/公斤。

近年來，電池關鍵材料和技術進步顯著，但仍有提升的空間。這里指的是綜合性能的提升空間，包括電池的安全性、能量密度、功率密度、壽命、成本等。只有電池綜合性能提升了，才能更好地滿足新能源汽車市場的發(fā)展。

目前，二次電池產量急劇上升，已滲透到國民經(jīng)濟和人民生活的各個領域，電池對社會產生了巨大的環(huán)境和資源壓力。

研究顯示，1個20克的手機電池可污染3個標準游泳池容積的水;若廢棄在土地上，可使1平方公里土地污染50年左右。在吳鋒看來，如果是幾噸重的電動汽車動力電池廢棄在自然環(huán)境中，大量重金屬及化學物質進入大自然，將會對環(huán)境造成很大的污染。正是因為存在大量潛在的污染隱患，動力電池行業(yè)必須要加快完善回收處理機制的腳步。

在回收技術方面，目前國內外使用較多的是強酸的工藝技術，難以避免了強酸回收處理中的二次污染。吳鋒團隊采用了環(huán)境消耗天然有機酸的回收技術：

對于正極材料，原來是采用天然有機酸(檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸等)對廢舊電池中的金屬離子進行回收處理，鋰離子和鈷離子萃取率均在90%以上。最近采用的天然琥珀酸，萃取率由原來的94%提高到99%，萃取出來的電池材料也達到了要求，可以制備出合格的正極材料。

對于負極材料，原來大家的思路是覺得回收碳負極不劃算，北理工團隊的思路是通過廢舊鋰電池負極回收，研究如何制備碳吸附劑，用于高磷的污水處理。目前磷吸附量高達588µg/g，是目前最高的碳類吸附劑之一，且處理污水后的吸附劑還可以直接作為土壤緩釋肥使。

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