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徐政和院士是本次大會的第一個演講嘉賓，其演講主題為《退役動力電池資源綜合利用研究進(jìn)展》。

2021年，全球鋰離子電池市場規(guī)模達(dá)到545GWh，其中中國市場規(guī)模約324GWh，約占全球市場的59.4%。其中鋰離子電池的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一為動力電池，2021年占鋰離子電池市場份額高達(dá)71%。

徐政和指出，動力電池的使用壽命在商用車上是3年，在乘用車上是5年。2020年中國累計(jì)退役的動力電池超20萬噸，市場規(guī)模達(dá)130億元，預(yù)計(jì)2025年我國廢舊動力電池回收市場規(guī)模將達(dá)到400億元；到2030年，三元鋰與磷酸鐵鋰電池回收規(guī)模將超1500億元。

就鋰離子電池關(guān)鍵材料需求與資源分布來看，徐政和表示，對主要材料需求預(yù)測顯示，2021年鋰0.7萬噸、鈷0.8萬噸、鎳1.9萬噸、錳1.1萬噸，到2025年分別增長至2.5萬噸、2.8萬噸、7.1萬噸和4.1萬噸。

而目前中國鋰電池關(guān)鍵材料占全球儲量分別為：鋰7.1%、鈷1.1%、鎳3.0%、錳4.2%、石墨22.8%，對外依存度超過70%。

徐政和認(rèn)為，從資源角度看，為了保證資源安全，電池回收勢在必行；從環(huán)境角度看，為了避免環(huán)境污染問題，電池回收同樣是勢在必行。

退役動力電池回收過程包括放電、拆解、破碎、分選、有價值金屬回收，最后才是材料再生。其中放電、拆解、破碎、分選統(tǒng)稱為廢舊鋰離子電池的預(yù)處理過程，徐政和指出，這是電池回收過程中極為關(guān)鍵的一環(huán)。

對應(yīng)具體的環(huán)節(jié)，徐政和認(rèn)為現(xiàn)有退役動力電池回收存在五大難題與挑戰(zhàn)：

1、安全、高效、可控的規(guī)模化放電技術(shù)；
2、適用多種電池的高效智能拆解；
3、退役電池高效安全破碎；
4、低成本物料宏量高效分選；
5、低成本、綠色高效活性材料再生。

針對其中的破碎、篩分和有價值金屬回收環(huán)節(jié)，徐政和提出了“可控閃碎技術(shù)”、“正負(fù)極粉末分離”和“微波低溫?zé)?rdquo;。

徐政和表示，可控閃碎工藝較傳統(tǒng)破碎工藝大大簡化流程，無需放電環(huán)節(jié)，無需多級粉碎，破碎產(chǎn)物分散性好，有利于后續(xù)分離和電解液集中處理，同時可充分利用電池殘余能量，對電池種類、尺寸適用性廣。

正負(fù)極粉末分離是利用微波快速加熱和選擇性加熱的優(yōu)勢，對電池黑粉進(jìn)行微波熱處理，快速脫除電極材料表面的粘結(jié)劑層。在相同條件下，傳統(tǒng)加熱相較微波加熱，正極活性材料的回收率可由62.05%上升到97.31%；尾礦中的正極活性材料的品位則由73.19%上升到93.62%。

微波低溫焙燒是通過微波低溫硫酸氫銨焙燒，把正極材料的鈷酸鋰轉(zhuǎn)化成可溶性的硫酸鈷和硫酸鋰鹽，通過水浸回收金屬鈷和鋰，可以實(shí)現(xiàn)90%以上的金屬鈷和鋰的回收率。

對比常規(guī)焙燒，同在400℃的條件下，微波低溫焙燒可提高鈷和鋰20%左右的回收率，并且此方法針對三元正極廢料同樣具有優(yōu)勢。

徐政和簡介

徐政和，中國工程院外籍院士、加拿大皇家科學(xué)院院士、加拿大工程院院士。國際上從事物質(zhì)分離科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)的知名學(xué)者，尤其在相關(guān)表面和界面化學(xué)領(lǐng)域造詣極深。

目前擔(dān)任全球工學(xué)院院長協(xié)會理事會常務(wù)理事，曾任國際礦物加工學(xué)會理事會理事、加拿大礦冶與材料學(xué)會主席、加拿大礦物工程首席教授、加拿大國家科學(xué)與工程研究委員會油砂工程首席教、加拿大NSERC/EPCOR/AERI先進(jìn)煤潔凈及燃燒技術(shù)首席教授等。

曾獲多項(xiàng)享譽(yù)盛名的學(xué)術(shù)獎項(xiàng)，如加拿大礦冶與材料學(xué)會Airey獎、加拿大阿爾伯塔省科學(xué)與工程卓越成就獎、加拿大礦冶與材料學(xué)會卓越研究成果獎等。

原標(biāo)題：中國工程院院士談廢舊鋰電池回收方向：可控閃碎技術(shù)！