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當(dāng)全球鋰資源量高達(dá)8900萬噸，中國(guó)卻仍有65%的鋰依賴進(jìn)口；當(dāng)2030年動(dòng)力電池退役量將達(dá)380.3GWh，回收企業(yè)數(shù)量已暴增至18.83萬家，鋰電池回收行業(yè)正站在資源危機(jī)與產(chǎn)業(yè)機(jī)遇的十字路口，但行業(yè)卻出現(xiàn)了“面粉比面包貴”的怪現(xiàn)象。

中科合肥技術(shù)創(chuàng)新工程院主任張洋在2025全球動(dòng)力電池回收利用產(chǎn)業(yè)峰會(huì)上，分享了破解行業(yè)痛點(diǎn)的技術(shù)方案與實(shí)踐探索，為鋰電池回收降本增效指明了方向。

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行業(yè)困局：資源緊平衡下的回收之痛

新能源汽車與儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，推動(dòng)鋰資源需求持續(xù)攀升。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，全球鋰資源量折合碳酸鋰達(dá)4.5億噸，但分布極不均衡，智利、澳大利亞等國(guó)家占據(jù)主導(dǎo)地位。我國(guó)雖擁有青海鹽湖、四川鋰輝石等資源，但受技術(shù)限制與開采成本影響，仍需大量進(jìn)口彌補(bǔ)缺口。

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與此同時(shí)，退役電池“洪流”即將來襲。預(yù)測(cè)顯示，2032年我國(guó)動(dòng)力電池報(bào)廢量將突破1TWh，若不能有效回收，不僅造成鈷、鎳、鋰等戰(zhàn)略資源浪費(fèi)，還將帶來重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)——單顆電芯不當(dāng)處理可污染60萬升水體。

張洋主任在走訪了50多家回收企業(yè)后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前回收市場(chǎng)呈現(xiàn)“小散亂”格局：18萬余家回收企業(yè)中，多數(shù)缺乏核心技術(shù)，依賴傳統(tǒng)濕法工藝。該工藝存在流程長(zhǎng)、能耗高、污染大等問題，產(chǎn)業(yè)化單級(jí)萃取槽占地面積達(dá)18平方米，三元鎳、鈷、錳萃取溶劑投放消耗量大，鋰元素一步沉淀收率僅70%左右，沉鋰母液二次回收成本高，導(dǎo)致行業(yè)大面積虧損，亟需技術(shù)革新打破困局。

技術(shù)突破：短流程革命重構(gòu)回收體系

面對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)，張洋團(tuán)隊(duì)研發(fā)的多場(chǎng)耦合智能分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)了革命性突破。這項(xiàng)源自聚變材料提純的共性技術(shù)，通過超重力、磁場(chǎng)、化學(xué)場(chǎng)等多場(chǎng)協(xié)同作用，將傳統(tǒng)萃取分離效率提升40倍，鋰元素一步收率躍升至99.5%以上。

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相較于傳統(tǒng)混合澄清槽體系，新型模塊化裝置占地面積減少70%，溶劑消耗量降低10-50倍。在湖南某產(chǎn)線應(yīng)用中，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)碳酸鋰純度超99.5%，生產(chǎn)成本降低30%，車間人員減少50%以上。更值得關(guān)注的是，這套系統(tǒng)可集成于標(biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi)，形成“移動(dòng)礦山”，1天內(nèi)即可完成部署，靈活適配不同場(chǎng)地與產(chǎn)能需求。

柔性拆解技術(shù)則從前端提升資源價(jià)值。通過精細(xì)化拆解與智能分選，將傳統(tǒng)混合打粉工藝的利潤(rùn)率從0.002%提升至10.3%。每處理1噸廢舊電池，可直接增收2024元，同時(shí)使后續(xù)濕法冶煉的焙燒與除雜流程減半，大幅降低耗材用量。

短程提鋰工藝徹底改變傳統(tǒng)沉淀法的局限。采用碳化前置技術(shù)與全密閉離心萃取系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)低濃度溶液中鋰的一步法提純，避免傳統(tǒng)工藝3-5%的鋰夾帶損失，同時(shí)減少大量碳酸鈉使用帶來的環(huán)保處理成本。在磷酸鐵鋰回收中，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)電池級(jí)磷酸鐵與碳酸鋰的高效分離，流程縮短三分之二。

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AI賦能：全流程智能化升級(jí)

張洋主任特別強(qiáng)調(diào)了人工智能在電池回收領(lǐng)域的應(yīng)用前景。人工智能技術(shù)的深度介入，為鋰電池回收注入新動(dòng)能。

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張洋團(tuán)隊(duì)開發(fā)的正負(fù)極片智能分選系統(tǒng)，通過多光譜復(fù)合成像與深度學(xué)習(xí)算法，實(shí)現(xiàn)每秒上千次高頻氣流分選，正負(fù)極片識(shí)別準(zhǔn)確率超90%。該技術(shù)使正極粉純度顯著提升，減少后續(xù)除銅工序，同時(shí)避免負(fù)極石墨因混合處理成為危廢，創(chuàng)造額外經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

濕法再生提純環(huán)節(jié)引入AI建模與實(shí)時(shí)調(diào)控系統(tǒng)，通過邊緣計(jì)算與端到端控制，實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的毫秒級(jí)動(dòng)態(tài)優(yōu)化。系統(tǒng)可自主學(xué)習(xí)不同物料特性，智能重構(gòu)分離路徑，使鋰、鈷、鎳、錳等元素萃取率穩(wěn)定在99.5%以上，運(yùn)行能耗降低30%。

在材料質(zhì)檢環(huán)節(jié)，AI視覺大模型將SEM圖像分析時(shí)間從30分鐘縮短至60秒，顆粒檢測(cè)數(shù)量提升2-3倍，正常檢出率達(dá)95%。該系統(tǒng)能精準(zhǔn)識(shí)別粒徑超標(biāo)顆粒，解決人工標(biāo)注工作量大、判斷標(biāo)準(zhǔn)不一的問題，靜態(tài)回收期僅1.39年，年均成本降低87.8%。

產(chǎn)業(yè)化落地：從實(shí)驗(yàn)室到“循環(huán)礦山”

這些創(chuàng)新技術(shù)已在全國(guó)多地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。與國(guó)軒高科、格林美、廈門鎢業(yè)等行業(yè)龍頭合作的項(xiàng)目顯示，采用新型回收技術(shù)后，噸碳酸鋰生產(chǎn)成本降至1.07萬元，核心模塊投資不到500萬元，12個(gè)月即可回收成本。一條中等規(guī)模移動(dòng)產(chǎn)線年產(chǎn)值可達(dá)1-2億元，同時(shí)減少90%的VOC排放，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益雙贏。

政策層面持續(xù)加碼為產(chǎn)業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航。《健全新能源汽車動(dòng)力電池回收利用體系行動(dòng)方案》《新能源汽車動(dòng)力電池綜合利用管理辦法》等政策相繼出臺(tái)，要求建立全生命周期溯源管理體系。歐洲《新電池法》更明確規(guī)定，2032年后新電池中回收鋰含量需達(dá)到12%，為技術(shù)落地提供制度保障。

未來展望：綜合利用企業(yè)成“新鋰王”

張洋指出，鋰電池回收行業(yè)正從分散式回收向綜合利用一體化演進(jìn)。具備技術(shù)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)將向前端延伸，構(gòu)建覆蓋個(gè)人與企業(yè)的回收網(wǎng)絡(luò)，打造“城市循環(huán)礦山”。通過模塊化智能組網(wǎng)與移動(dòng)產(chǎn)線部署，可實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置，最大限度提升產(chǎn)線利用率。

從工業(yè)級(jí)到核級(jí)、芯片級(jí)材料的品質(zhì)躍遷，從固定工廠到移動(dòng)煉廠的模式創(chuàng)新，從人工操作到智能閉環(huán)的流程升級(jí)，鋰電池回收正邁向“綠色到綠色”的全鏈條價(jià)值重構(gòu)。

隨著技術(shù)不斷迭代，綜合利用企業(yè)有望成為掌控“城市礦山”的“新鋰王”，為我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展與“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供核心支撐。