圖為中南大學教授李薦發表主題演講

　　非常榮幸有這樣的機會與大家進行這樣的交流，把我們在這方面，特別是動力電池回收方面這幾年的經驗與大家進行匯報。

　　據中汽研的數據，電動汽車電池的報廢量2020年就有32萬噸，行業里面大家認為2018年就會有10幾萬噸，可能行業數據跟官方數據稍微有點不同，但總的來說電池回收這個事情是非常緊迫的。

　　這里我總結了一下動力電池回收的幾點必要性：

　　首先，有安全問題，大家都非常理解，有高壓直流電，有燃燒爆炸的風險。

　　第二，有污染問題。雖然鋰離子動力電池跟鉛酸電池相比沒有鉛的污染，同樣也有磷、鈷、鎳等等，可以說污染形勢比鉛酸電池復雜得多，對搞冶金的人來說可能鉛酸電池的回收工藝更加容易和簡單，但是對鋰離子電池來說就非常不容易。國家對排放的廢水、廢氣指標有要求，還有磷。重金屬的鈷和鎳國家標準是0.5毫克/升，也是三元大量的鈷、鎳，都是會污染的，所以必須要回收。

　　另外，還有資源問題，上午也有專家講到了，我們國家其實鈷資源是很匱乏的，國家95%的鈷是進口的，應該引起非常重要的重視，都說石油70%的依存度這么緊張，95%是不是應該更緊張？鋰也是這樣，鋰相對比鈷好一些，但是目前我們國家70%的鋰是進口的，也是很大的比例。

　　根據2016年的數據，已經有50幾萬輛的電動汽車，離國家的政策，到2020年要達到10%左右的量差4倍左右，如果用量翻4倍上去，我們鈷、鋰如何翻4倍，這都是重要的問題，這些都是回收的必要性。

　　行業里大家很關心三元材料跟磷酸鐵鋰，綜合性能、資源和知識產權等幾個方面來看，我們認為可能在較長的一段時間里頭至少5年以上三元和磷酸鐵鋰應該是共存的關系。

　　動力電池其實也是一個很不錯的資源。目前動力電池回收領域國內、國外有幾個主流的回收工藝。美國的一家公司，Toxco公司，它很重要的特點是有低溫冷凍。低溫冷凍能保證電池在安全環保的情況下被粉碎，這是它的優勢，但是它有能耗比較高的缺點。另外，粉碎以后還是要回到室溫去走濕法冶金的這樣一個工藝。

　　美國另一家公司Inmetco采用的是活法冶金，其很重要的特點是處理能力強，什么電池都可以放進去，效率很高。但是它的問題在于，不能直接得到能夠銷售的有價值的產品，還要后面進行處理。這個有機材料，包括我們的電解液、隔膜、碳材料負極這些，都會被以二氧化碳的形式釋放到環境里面，就是碳排放是巨大的。

　　國內是偏濕法冶金的，主要以格林美、邦普比較成型的大企業主體的工藝。這個工藝的特點，特別是對三元材料，能夠會收到非常好的鈷和鎳這樣的終端產品，產品的性能指標能夠達到跟原礦冶煉相同的甚至更高的水平，這是它的一個優勢。但是濕法冶金要用酸和堿，環境污染的治理成本還是比較高的。另外，這個工藝如果處理磷酸鐵鋰，成本壓力會比較大，因為磷酸鐵鋰里面沒有鈷、沒有鎳，值錢的可能就那點鋰，但是又比較少，且很難算過來這個經濟賬，這是比較大的一個問題。

　　還有電解液的回收，咱們國家到目前為止基本上產業化的電解液是沒有回收的，要么燒掉了，要么進到水體里頭處理了，這里面有幾個科研方面的方法，真空熱解、有機溶劑萃取、超臨界水萃取，我們采用減壓蒸餾的方法。

　　下面重點來介紹一下我們這幾年做的工藝，這里頭跟已有的工藝不太相同的地方，我們多了一個非電解液的回收和隔膜的回收，同時，對于回收的正極材料和負極材料有一套比較完整的修復工藝，就是能把這個材料不經過冶金分解，直接把它修復成咱們電池上能夠再次用的正極材料和負極材料，這是我們工藝的一個最大的特點。濕法冶金是把有用的東西分門別類的提出來，我們稱為“分”，而這個材料修復是“合”，就是直接把它合成有用的電池材料，有點跟材料廠家的相似。我們在中南大學做了一個中試線，歡迎大家去參觀、考察。

　　在我們的研究過程中也遇到了很多的問題，也有很多專家跟我們交流的時候提到，說這個材料修復里頭既然是物理法，不可避免的會有一些雜質成份帶入到你這個最終的產品里頭，比如說鋁、比如說氟，比如說多余的鋰或者是銅這樣的東西，在你的材料里邊會不會帶來不利的影響？所以我們在這方面做了一些研究。

　　首先，我們有意的在買來的磷酸鐵鋰材料里邊加入鋁粉，模仿回收的材料里頭如果有一定的鋁會怎么辦，會不會造成對材料比較嚴重的影響。通過我們這樣的研究我們做了它的各種曲線，電性能以及充放電、還有倍率，各種性能的比較。

　　最終的結論是這樣的，對于鋁來說，當這個含量不高于0.5的時候，基本上對電池性能沒有什么影響，同時我們也對這個循環性能做了比較，甚至1%的范圍內鋁都沒有明顯的影響。

　　還有自放電，剛剛這個是自放電的影響，也是1的范圍內沒有影響。

　　同時我們也做了氟，因為氟也會有一定的殘留，以及像銅，在負極會有殘留，它對材料有沒有影響，這些結論我們發現它在所研究的范圍之內都沒有對電池的性能有明顯的影響，當然量太大了會直接影響它的一個克容量。

　　我們中試過程中得到的一些材料，鋁粉、銅粉、磷酸鐵鋰粉、石墨粉、電解液這樣的一些材料。對修復的磷酸鐵鋰材料，我們也做了大量的電磁實驗，都是跟買來的材料進行對比，通過力度和掃描電鏡能很明確的看得出來可以說跟買來的是差不多的，同時我們修復過程中，如果控制條件的話也可以修成挺漂亮的球形。

　　這是用X染色來表征修復的材料跟買來的也是沒有區別的，把它做充放電，還有低溫以及循環、倍率，這些都表明修復的材料能夠非常接近于直接買來的材料。

　　總的來說，我們這種修復的工藝是以物理法為主，沒有污染，并且流程也比較短，也沒有廢水、廢氣這樣的排放，并且隔膜和電解液全組分都能夠回收。同時，雖然我說的是磷酸鐵鋰的事，但是同樣用來處理三元電池、修復三元材料，也可以達到同樣的效果。它的經濟性比較好，因為不需要這么多的環保成本，流程也比較短。

　　這是一些知識產權方面，我們初步的根據中試測算的經濟效益也是非常不錯的，目前我們在天津正在建設這樣的工廠。

　　我的演講就到這里。謝謝大家！

　　（根據發言整理，未經本人審閱）