新能源电动汽车的锂电池回收价值？兴茂环保
电动汽车市场的快速增长势在必行，以实现减少温室气体排放的全球目标，改善城市中心的空气质量，并满足消费者的需求，电动汽车越来越受到消费者的青睐。然而，越来越多的电动汽车在报废时给回收商带来了严重的废物管理挑战。然而，废旧电池也可能是一个机会，因为制造商需要获得战略元素和关键材料来制造电动汽车的关键部件：电动汽车的
锂电池回收可以提供宝贵的二级材料来源。在此，我们概述和评估了目前电动汽车锂离子电池回收和再利用的一系列方法，并强调了未来进展的领域。
为了实现全球温室气体减排目标和改善城市中心的空气质量，个人交通必须去碳化，在此驱动下，电动汽车革命将彻底改变汽车行业。2017年，全球电动汽车的销量首次超过了每年100万辆1。保守的假设是，电池组平均重量为250公斤，体积为半立方米，当这些车辆达到其寿命终点时，由此产生的电池组废物将包括约25万吨和50万立方米的未处理电池组废物。尽管再利用和目前的回收过程可以将这些废物中的一部分从垃圾填埋场转移出去，但鉴于电动汽车市场的增长轨迹，电动汽车废物的累积负担是巨大的。这种废物带来了一些严重的规模性挑战：在重新利用或最终处置前的电池储存方面，在两者所需的人工测试和拆解过程中，以及在回收所需的化学分离过程中。
废物也可能是一种宝贵的资源。电动汽车电池中的元素和材料在许多国家都无法获得，获得资源对于确保稳定的供应链至关重要。在未来，电动汽车可能被证明是关键材料的宝贵二次资源，有人认为，高钴含量的电池应立即回收，以加强钴的供应6。如果每年要生产数以千万计的电动汽车，那么仔细管理电动汽车电池制造所消耗的资源，对于确保未来汽车工业的可持续发展肯定是至关重要的，就像一个材料和能源效率高的3R系统（减少、再利用、再循环）。在此，我们概述了当前的技术状况，并确定了一些与电动汽车LIB寿命终结管理有关的重要问题。
如果我们考虑到两种主要的初级生产模式，在开采时，需要250吨矿物矿石，或750吨富含矿物的盐水7,8才能生产一吨锂。大量原材料的加工可能导致相当大的环境影响9。例如，从盐水中生产需要在盐田中钻一个洞，并将富含矿物的溶液抽到地面。然而，这种采矿活动会使水位下降。在智利的，一个主要的锂生产中心，该地区65%的水被采矿活动所消耗9。这影响了该地区的农民，他们必须从其他地区进口水。以这种方式生产的锂的加工对水的需求是巨大的，一吨锂需要1,900吨水来提取，这些水被蒸发所消耗。
相比之下，二次生产只需要28吨用过的LIBs7,8,10（大约256个用过的电动车LiBs8）。如果能从报废的锂离子电池中回收更多的材料，并尽可能地接近可用的形式，就能大大减少锂离子电池生产的净影响11。然而，在电动汽车市场的快速增长阶段，仅靠回收不能接近补充矿物供应12。根据日历老化（自生产以来的时间造成的老化）预测，LIBs的寿命为15-20年12，比铅酸电池长三倍。最初对LIB生产规模的资源限制的担忧集中在锂上；然而，在近期内，锂的储备不太可能成为一个限制因素。
更加紧迫的问题是钴储备，它在地理上集中在刚果民主共和国（主要在政治上不稳定的刚果民主共和国）。这些储量经历了短期的剧烈价格波动，并引起了围绕其开采的各种社会、道德和环境问题，包括雇用童工的手工矿场。除了回收的环境要求外，材料供应链显然也存在严重的道德问题，这些社会负担由世界上一些最脆弱的人承担着。鉴于该行业的全球性质，这将需要国际协调，以支持协调一致地推动回收LIB和材料的循环经济。
废物管理等级制度认为再利用比回收更可取（图1）。由于制造的锂离子电池蕴含着相当大的价值，有人建议应通过应用的层次结构来优化材料使用和生命周期的影响2。储存的能量与投入的能量之比（ESOI）--制造电池必须投入的能量与电池在其使用寿命内储存的电能之比，是用来比较不同储能技术功效的指标。显然，如果报废的电动汽车电池能够用于对电池性能要求不高的第二用途，ESOI数字将会提高。
有利可图的二次利用也提供了一个潜在的价值流，可以抵消最终的回收成本，而且在某些地方，用于储能的二手电动车电池已经形成了一个健康的市场，有可能供不应求。目前，决定是回收还是再利用的经济因素是坚定地支持再利用的。主要因素有：（1）将电池投入第二次使用的翻新成本；（2）回收电池所产生的任何积分；如果第二次使用的价格低于翻新成本和回收积分的总和，那么回收将是经济上最有利的选择19。随着时间的推移，预计19废旧电动车电池的供应量将远远超过二次使用市场所能吸收的数量。因此，必须记住，如果要避免填埋处理，回收必须是所有锂离子电池的最终命运，即使它们首先有第二用途。
鉴于废弃电池的储存可能不安全且对环境不利，如果不可能直接重新使用LIB模块，就必须对其进行维修或回收。报废的LIB回收可以提供重要的经济效益，避免了对新矿物开采的需求，并对LIB供应链中的脆弱环节21和供应风险提供弹性。对于大多数再制造和回收过程，电池组必须至少拆解到模块水平。然而，与电池拆卸相关的危险也很多。从汽车应用中拆卸电池组需要高压培训和绝缘工具，以防止操作员触电或电池组短路。短路会导致快速放电，这可能导致加热和热失控。热失控可能导致产生特别有害的副产品，包括HF气体，它与其他产品气体一起可能被困住，最终导致电池爆炸。由于易燃的电解液、有毒和致癌的电解液添加剂以及潜在的有毒或致癌的电极材料，这些电池还存在化学危险。
