摘要：近年來(lái)，隨著新能源汽車(chē)的廣泛使用，如何處理報(bào)廢動(dòng)力電池越發(fā)受到人們的重視，在保護(hù)環(huán)境和減小污染同時(shí)擁有更好的經(jīng)濟(jì)效益成為動(dòng)力電池回收行業(yè)探索的主要方向。目前對(duì)于報(bào)廢動(dòng)力電池的處理方法主要有兩條技術(shù)路線，一是對(duì)電池進(jìn)行拆解提取貴金屬等物質(zhì)，二是進(jìn)行退役動(dòng)力電池的梯次利用，兩種技術(shù)路線之間也有一定的聯(lián)系，在動(dòng)力電池梯次利用之后還是需要拆解回收，可以理解為動(dòng)力電池的拆解回收是最終結(jié)果，梯次利用是一個(gè)提高電池利用率的過(guò)渡階段。

       目前，動(dòng)力電池拆解回收已經(jīng)形成了一定的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，贛州豪鵬、邦普循環(huán)、華友鈷業(yè)及格林美等企業(yè)已經(jīng)建立了相關(guān)生產(chǎn)線并投產(chǎn)。而動(dòng)力電池的梯次利用行業(yè)目前還是處于初步階段，應(yīng)用也多以示范性工程為主，阻礙其大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展的原因除了當(dāng)前市場(chǎng)規(guī)模較小、政策不完善、技術(shù)較為落后外，主要還是梯次利用過(guò)程中關(guān)鍵步驟流程化的缺失和不足。目前，梯次利用的關(guān)鍵步驟主要有動(dòng)力電池拆解、性能檢測(cè)、電池修復(fù)及產(chǎn)品重組等，每一部分都對(duì)電池梯次利產(chǎn)品的效果有很大的影響。
      車(chē)輛實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的快速分離 建設(shè)柔性化拆解流水線
      梯次利用首先要進(jìn)行的是動(dòng)力電池的選型，并非所有的動(dòng)力電池都適合梯次利用。三元?jiǎng)恿﹄姵赜捎诤休^多的稀有金屬，通過(guò)拆解提取其中的鋰、鈷、鎳、錳等材料，能實(shí)現(xiàn)每噸大約4.29萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)收益。而磷酸鐵鋰電池通過(guò)報(bào)廢拆解僅能夠?qū)崿F(xiàn)每噸大約0.93萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)收益，難以覆蓋其回收成本，因此磷酸鐵鋰動(dòng)力電池更適合梯次利用。
      從新能源汽車(chē)拆卸動(dòng)力電池的前提要保證車(chē)輛的完整性，一般磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的使用年限是4-6年，而車(chē)輛的正常使用年限遠(yuǎn)高于此，所以在從新能源汽車(chē)上拆卸動(dòng)力電池時(shí)不能破壞車(chē)輛的整體結(jié)構(gòu)，要保證車(chē)輛的正常使用。北汽新能源就推出“換電”模式新車(chē)型EU快換版，動(dòng)力電池的拆卸更換最快只需要2分46秒，這也有利于動(dòng)力電池的梯次利用。

從電動(dòng)車(chē)上拆下的電池包還需要進(jìn)一步的拆解獲得電池模塊或者電芯，由于電芯之間一般以焊接方式相連，如要拆解到電芯，極易造成安全問(wèn)題或電芯損傷甚至報(bào)廢，難以確保無(wú)損拆解，而電池模組之間是軟性連接設(shè)計(jì)，因此對(duì)電池包拆解一般建議只拆到模組。電池包一般有幾百伏的高壓，拆解前須做好放電處理。針對(duì)不同車(chē)型的 PACK 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模組連接方式以及工藝技術(shù)等方面的差異，要注意在拆解中進(jìn)行柔性化配置，在拆解后，要做好分類(lèi)、標(biāo)識(shí)、存放、信息錄入和追溯管理等。
      目前我國(guó)動(dòng)力電池拆解流水線的的建設(shè)還不完善，拆解完整率不高且適應(yīng)性較差。未來(lái)需要建設(shè)柔性化動(dòng)力電池拆解流水線，可以適應(yīng)多種類(lèi)型的動(dòng)力電池拆解，做到一條流水線可以拆解方形電池、圓柱電池、軟包電池甚至柔性電池等，實(shí)現(xiàn)拆解智能化，提高效率的同時(shí)也降低了拆解成本。還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)動(dòng)力電池?zé)o損拆解的研發(fā)，不斷降低電池包、電池模組拆解及電芯分離的損壞率，提高報(bào)廢動(dòng)力電池的使用率和梯次利用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
      檢測(cè)技術(shù)存在瓶頸 需要建立動(dòng)力電池大數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)及評(píng)估模型
      退役的動(dòng)力電池往往在性能和安全上有一定的缺陷，存在漏液、短路、殼體變形、極柱腐蝕、一致性較差等問(wèn)題，這些殘次電池對(duì)梯次利用有很大的影響，這就需要在梯次利用之前進(jìn)行電池篩選和綜合性能評(píng)估，這也是保持梯次利用產(chǎn)品安全性和可靠性的有效途徑。檢測(cè)內(nèi)容主要包括電芯或模組的外殼完好性、電芯剩余容量、剩余使用壽命、內(nèi)阻變化情況、電壓差等指標(biāo)。目前，梯次利用企業(yè)應(yīng)用較多的診斷檢測(cè)方法主要針對(duì)單體電池，動(dòng)力電池模組和系統(tǒng)直接診斷的難度較大。
      常規(guī)方法主要是直接對(duì)其外觀和電化學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估，使用納米 CT技術(shù)可對(duì)電芯內(nèi)部三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性及定量分析，建立電池的電化學(xué)模型，并通過(guò)電池的外部電化學(xué)參數(shù)來(lái)分析電池內(nèi)部性能狀態(tài)；還有一些新興技術(shù)，如接觸式的超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，可通過(guò)超聲信號(hào)與電化學(xué)性能的關(guān)聯(lián)或者直接掃描，實(shí)現(xiàn)對(duì)電芯荷電狀態(tài)（SOC）和健康狀態(tài)（SOH）的快速高精度實(shí)時(shí)檢測(cè)或監(jiān)測(cè)；梯次利用行業(yè)對(duì)電池模組的檢測(cè)技術(shù)要求較高，要求在不破壞電池模組的情況下，檢測(cè)到模塊內(nèi)部的完整情況，同時(shí)檢測(cè)出電池是否有鋰枝晶生長(zhǎng)，預(yù)警可能導(dǎo)致“死鋰”和電池短路等風(fēng)險(xiǎn)，目前尚無(wú)這種成熟的技術(shù)和裝備，這也是梯次利用行業(yè)未來(lái)需要解決的一個(gè)重點(diǎn)難題。
      針對(duì)梯次利用在動(dòng)力電池的監(jiān)測(cè)評(píng)估方面，企業(yè)應(yīng)該建立基于動(dòng)力電池生命周期監(jiān)控的大數(shù)據(jù)信息技術(shù)，建立監(jiān)控平臺(tái)對(duì)電池的的生命周期和各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控、記錄、分析，預(yù)計(jì)動(dòng)力電池的退役期限，提供數(shù)據(jù)支撐來(lái)推測(cè)動(dòng)力電池的性能情況，為動(dòng)力電池梯次利用檢測(cè)提供有力保障，提高產(chǎn)品的檢測(cè)效率及檢測(cè)準(zhǔn)確性。同時(shí)還應(yīng)該建立動(dòng)力電池壽命預(yù)估和檢測(cè)模型，結(jié)合動(dòng)力電池系統(tǒng)生命周期監(jiān)控的該電池歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行快速精準(zhǔn)的預(yù)估和檢測(cè)。
      結(jié)語(yǔ)
      隨著第一批新能源汽車(chē)陸續(xù)進(jìn)入“退役階段”，動(dòng)力電池將迎來(lái)一波報(bào)廢潮，針對(duì)報(bào)廢動(dòng)力電池的梯次利用也成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。我國(guó)動(dòng)力電池梯次利用還處于起步階段，產(chǎn)業(yè)鏈不完善、技術(shù)較為落后且流程化能力不足，面對(duì)潛能巨大的梯次利用市場(chǎng)我國(guó)企業(yè)要想搶占到更多的“蛋糕”，需要在產(chǎn)業(yè)連關(guān)鍵步驟上取得突破，要實(shí)現(xiàn)報(bào)廢動(dòng)力電池的快速拆解，搭建柔性化拆解產(chǎn)業(yè)鏈。針對(duì)動(dòng)力電池的壽命預(yù)估和性能檢測(cè)要建立動(dòng)力電池大數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)及評(píng)估模型，實(shí)現(xiàn)報(bào)廢動(dòng)力電池的快速精準(zhǔn)選擇，只有提高梯次利用關(guān)鍵生產(chǎn)步驟的技術(shù)水平和工作效率才能促進(jìn)行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。