CBIS2022 | 成會明院士：鋰離子電池正負(fù)極材料的綠色回收與再利用

12月20-22日，“第七屆動力電池應(yīng)用國際峰會（CBIS2022）”在上海浦東召開。來自國內(nèi)整車、動力電池、材料、設(shè)備等產(chǎn)業(yè)鏈頭部企業(yè)和行業(yè)機(jī)構(gòu)，以及國外部分在華產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)代表匯聚于此，共同圍繞新發(fā)展格局下，產(chǎn)業(yè)鏈交付、供應(yīng)鏈安全與保障、雙碳目標(biāo)與全球化市場新格局、材料技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)鏈核心議題進(jìn)行深入交流探討。

在12月20日舉行的“低碳背景下的動力電池全球化格局”主題論壇上，中國科學(xué)院院士成會明先生發(fā)表題為《失效鋰離子電池電機(jī)材料的修復(fù)與再利用》的演講。

以下為演講實(shí)錄：

尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)，各位嘉賓，朋友們，大家上午好。

我是成會明，來自深圳理工大學(xué)中科院先進(jìn)技術(shù)院和中科院金屬研究所，今天我非常高興能有機(jī)會與大家分享失效鋰離子電池電機(jī)材料的修復(fù)與再利用，感謝組委會的邀請。

眾所周知全球和中國能源的消耗仍以化石能源為主，包括煤炭、石油、天然氣占比高達(dá)80%以上，而我國更是以煤為主，但單位能量生產(chǎn)煤炭所排放二氧化碳接近油氣的兩倍，因此我國碳排放的形式更加嚴(yán)重。

由于化石能源的消耗向大氣中排放越來越多的二氧化碳，使大氣中的二氧化碳濃度急劇上升從而帶來氣溫的上升，而氣溫上升將會使桑田沙漠上演生態(tài)災(zāi)難，因此我們需要控制二氧化碳的（數(shù)量）。

因此世界各國非常重視碳排放這一問題，先后提出碳中和的目標(biāo)，2020年9月，習(xí)近平總書記也向全世界鄭重承諾我國將力爭2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年實(shí)現(xiàn)碳中和，碳中和對中國具有更為重要的戰(zhàn)略意義。

我們不僅面臨著能源結(jié)構(gòu)調(diào)整壓力大，化石能源儲量小，環(huán)境污染嚴(yán)重等重大問題，更重要的是，我們能否在從化石能源到可再生能源這一第三次能源革命中抓住先機(jī)而領(lǐng)先于世界？實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和并不是一件容易的事，我認(rèn)為要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和就需要實(shí)現(xiàn)“六化”：包括能源生產(chǎn)低碳化、能源生產(chǎn)電氣化、能源網(wǎng)絡(luò)智能化、工業(yè)過程氫能化、二氧化碳資源化以及資源利用循環(huán)化。

特別是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，我們將需要從以化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整為以可再生能源包括風(fēng)電、太陽能、水電為主的能源結(jié)構(gòu)。

二、可再生能源依賴于氣候地理等環(huán)境因素具有間歇性、隨機(jī)性大等特點(diǎn)，需要能源轉(zhuǎn)換與存儲技術(shù)，因此發(fā)展高效低成本的新型儲能技術(shù)是可再生能源高效利用的關(guān)鍵。

那么儲能系統(tǒng)的應(yīng)用包括兩大部分一是集中式規(guī)模儲能，這主要用于風(fēng)能、太陽能等規(guī)模式發(fā)電站。

二是分布式儲能，隨著分布式發(fā)電與微電網(wǎng)智能電網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，大量分布式電源將接入配電網(wǎng)，而分布式電源帶來的隨機(jī)性和電高負(fù)荷等問題需要分布式儲能技術(shù)。

儲能技術(shù)包括熱儲能、電儲能和氫儲能，而電儲能有包括機(jī)械儲能，如抽水蓄能，壓縮空氣儲能，飛輪儲能或電化學(xué)儲能，包括我們熟知的鈉離子電池、鋰離子電池、液流電池、鉛酸電池等等。

那么今天我們重點(diǎn)談電化學(xué)儲能，在雙碳戰(zhàn)略下，電化學(xué)儲能將迅猛發(fā)展，如國家電網(wǎng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院和中國投資協(xié)會洛磯山研究所等都分別預(yù)測到2050-2060電化學(xué)儲能將達(dá)到數(shù)百個(gè)GW。

而目前來看，電化學(xué)儲能還是以鋰離子電池為主，因此，鋰離子電池的使用量將急劇上升，無論是動力電池還是儲能電池的增長都非常迅猛，隨著鋰離子電池的使用量的增加，廢舊鋰離子電池的量也將呈指數(shù)級增長，據(jù)預(yù)測2023年將突破50萬噸，而世界范圍內(nèi)電池回收的比例還不足5%，與此同時(shí)鋰離子電池用金屬的狀況不容樂觀，無論是鋰、鈷、鎳我國的資源量均有限存在被“卡脖子”的風(fēng)險(xiǎn)。

因此廢舊鋰離子電池的回收極為重要，既能緩解鋰電池的資源短，缺確保能源戰(zhàn)略安全，也關(guān)乎新能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，我國政府對廢氣鋰離子電池的回收極為重視，先后出臺了一系列相關(guān)的政策與規(guī)定。