中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心數(shù)據(jù)顯示，2020 年國(guó)內(nèi)累計(jì)退役的動(dòng)力電池市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到100億元。而機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，基于保守假設(shè)，若未來(lái)各類(lèi)材料價(jià)格每年在2021年基礎(chǔ)上2%，則對(duì)于2030年動(dòng)力電池回收總規(guī)模將達(dá)1074.3億元。 據(jù)招商證券研報(bào)的分析，如果按照動(dòng)力電池4-6年的使用壽命來(lái)測(cè)算，2014年生產(chǎn)的動(dòng)力電池在2018年開(kāi)始批量進(jìn)入退役期，預(yù)計(jì)從2021年開(kāi)始我國(guó)將迎來(lái) 批動(dòng)力電池退役高峰期。 如果基于動(dòng)力電池4-6年的使用壽命和目前新能源汽車(chē)銷(xiāo)量增速來(lái)看，業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)到2025年后，每年退役電池?cái)?shù)量增長(zhǎng)將超百萬(wàn)量級(jí)。去年3月份，“加快建設(shè)動(dòng)力電池回收利用體系”出現(xiàn)在2021年的政府工作報(bào)告中，這是有關(guān)“動(dòng)力電池回收”的話(huà)題首次登上政府工作報(bào)告。 在政策和市場(chǎng)前景的雙重驅(qū)動(dòng)下，大量企業(yè)涌入電池回收行業(yè)。數(shù)據(jù)顯示，2020年是動(dòng)力電池回收企業(yè)注冊(cè)量的高峰期，全年新增2579家，同比增長(zhǎng)253.3%；2021年上半年新注冊(cè)了9435家，同比增長(zhǎng)2611.2%。

1．鋅錳干電池(1)濕法冶金法該法基于Zn，MnO2可溶于酸的原理，將電池中的Zn，MnO2與酸作用生成可溶性鹽進(jìn)入溶液，溶液經(jīng)過(guò)凈化后電解生產(chǎn)金屬鋅和電解MnO2或生產(chǎn)其它化工產(chǎn)品、化肥等。濕法冶金又分為焙燒－浸出法和直接浸出法。焙燒－浸出法是將廢電池焙燒，使其中的氯化銨、氯化亞汞等揮發(fā)成氣相并分別在冷凝裝置中回收，高價(jià)金屬氧化物被還原成低價(jià)氧化物，焙燒產(chǎn)物用酸浸出，然后從浸出液中用電解法回收金屬，焙燒過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)為：MeO＋C→Me＋CO↑Ａ(ｓ)→Ａ(g)↑浸出過(guò)程發(fā)生的主要反應(yīng)：Me＋2H＋→Me2＋＋H2↑MeO＋2H＋→Me2＋＋H2O電解時(shí)，陰極主要反應(yīng)：Me2＋＋2e-→Me直接浸出法是將廢干電池破碎、篩分、洗滌后，直接用酸浸出其中的鋅、錳等金屬成分，經(jīng)過(guò)濾，濾液凈化后，從中提取金屬并生產(chǎn)化工產(chǎn)品。反應(yīng)式為：MnO2＋4HCl→MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；MnO2＋2HCl→MnCl2＋H2O；Mn2O3＋6HCl→2MnCl2＋Cl2↑＋3H2O；MnCl2＋NaOH→Mn(OH)2＋2NaCl；Mn(OH)2＋氧化劑→MnO2↓＋2HCl；電池中的Zn以ZnO的形式回收，反應(yīng)式如下：Zn2＋＋2OH－→Zn(OH)2(無(wú)定型膠體)→ZnO(結(jié)晶體)＋H2O(2)常壓冶金法該法是在高溫下使廢電池中的金屬及其化合物氧化、還原、分解和揮發(fā)以及冷凝的過(guò)程。方法一：在較低的溫度下，加熱廢干電池，先使汞揮發(fā)，然后在較高的溫度下回收鋅和其它重金屬。方法二：先在高溫下焙燒，使其中的易揮發(fā)金屬及其氧化物揮發(fā)，殘留物作為冶金中間產(chǎn)品或另行處理。濕法冶金和常壓治金處理廢電池，在技術(shù)上較為成熟，但都具有流程長(zhǎng)、污染源多、投資和消耗高、綜合效益低的共同缺點(diǎn)。1996年，日本TDK公司對(duì)再生工藝作了大膽的改革，變回收單項(xiàng)金屬為回收做磁性材料。這種做法簡(jiǎn)化了分離工序，使成本大大降低，從而大幅度提高了干電池再生利用的效益。近年來(lái)，人們又開(kāi)始嘗試研究開(kāi)發(fā)一種新的冶金法－真空冶金法：基于廢電池各組分在同一溫度下具有不同的蒸氣壓，在真空中通過(guò)蒸發(fā)與冷凝，使其分別在不同溫度下相互分離從而實(shí)現(xiàn)綜合利用和回收。由于是在真空中進(jìn)行，大氣沒(méi)有參與作業(yè)，故減小了污染。雖然目前對(duì)真空冶金法的研究尚少，且還缺乏相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，但它明顯克服了濕法冶金法和常壓冶金法的一些缺點(diǎn)，因而必將成為一種很有前途的方法。2．鎳鎘電池Ni－Cd電池含有大量的Ni，Cd和Fe，其中Ni是鋼鐵、電器、有色合金、電鍍等方面的重要原料。Cd是電池、顏料和合金等方面用的稀有金屬，又是有毒重金屬，故日本較早即開(kāi)展了廢鎳隔電池再生利用的研究開(kāi)發(fā)，其工藝也有干法和濕法兩種。干法主要利用鎘及其氧化物蒸氣壓高的特點(diǎn)，在高溫下使鎘蒸發(fā)而與鎳分離。濕法則是將廢電池破碎后，一并用硫酸浸出后再用H2S分離出鎘。3．鉛蓄電池鉛蓄電池的體積較大而且鉛的毒性較強(qiáng)，所以在各類(lèi)電池中，早進(jìn)行回收利用，故其工藝也較為完善并在不斷發(fā)展中。在廢鉛蓄電池的回收技術(shù)中，泥渣的處理是關(guān)鍵，廢鉛蓄電池的泥渣物相主要是PbSO4，PbO2，PbO，Pb等。其中PbO2是主要成分，它在正極填料和混合填料中所占重量為41％～46％和24％～28％。因此，PbO2還原效果對(duì)整個(gè)回收技術(shù)具有重要的影響，其還原工藝有火法和濕法兩種。火法是將PbO2與泥渣中的其它組分PbSO4，PbO等一同在冶金爐中還原冶煉成Pb。但由于產(chǎn)生SO2和高溫Pb塵第二次污染物，且能耗高，利用率低，故將會(huì)逐步被淘汰。濕法是在溶液條件下加入還原劑使PbO2還原轉(zhuǎn)化為低價(jià)態(tài)的鉛化合物。已嘗試過(guò)的還原劑有許多種。其中，以硫酸溶液中FeSO4還原PbO2法較為理想，并具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。硫酸溶液中FeSO4還原PbO2，還原過(guò)程可用下式表示：PbO2(固)＋2FeSO4(液)＋2H2SO4(液)→PbSO4(固)＋Fe2(SO4)3(液)＋2H2O此法還原過(guò)程穩(wěn)定，速度快，還可使泥渣中的金屬鉛完全轉(zhuǎn)化，并有利于PbO2的還原：Pb(固)＋Fe2(SO4)3(液)→PbSO4(固)＋2FeSO4(液)；Pb(固)＋PbO(固)＋2H2SO4(液)→2PbSO4(固)＋2H2O還原劑可利用鋼鐵酸洗廢水配制，以廢治廢。Ni－MH電池、新型的鋰離子電池隨著近年手持電話(huà)和電子設(shè)備的發(fā)展得到了大量的應(yīng)用。在日本，Ni－MH電池的產(chǎn)量，1992年達(dá)1800萬(wàn)只，1993年達(dá)7000萬(wàn)只，到2000年已占市場(chǎng)份額的近50%?？梢灶A(yù)計(jì)，在不久的將來(lái)，將會(huì)有大量的廢Ni－MH電池產(chǎn)生。這些廢Ni－MH電池的正、負(fù)極材料中含有許多有用金屬，如鎳、鈷、稀土等。因此，回收Ni－MH電池是十分有益的，有關(guān)它們的再生利用技術(shù)亦在積極開(kāi)發(fā)中?？萍加绕涫切畔⒓夹g(shù)的發(fā)展，使得世界對(duì)電池的需求只會(huì)增多而不會(huì)減少，隨之造成的電池污染和天然能源的消耗也將大大增加。各種回收利用技術(shù)雖日臻完善但畢竟治標(biāo)不治本。因此科學(xué)家們提出了發(fā)展有利于環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展的新型綠色環(huán)保電池。新型綠色環(huán)保電池是指近年來(lái)已投入使用或正在研制開(kāi)發(fā)的一類(lèi)高性能、無(wú)污染的電池。目前已經(jīng)大量使用的金屬氫化物鎳蓄電池、鋰離子蓄電池、正在推廣應(yīng)用的無(wú)汞堿性鋅錳原電池和可充電電池都屬于這一范疇；正在研制開(kāi)發(fā)的聚合物鋰或鋰離子蓄電池、燃料電池、電化學(xué)貯能超級(jí)電容器等也可列入這一范疇。從普萊德發(fā)明只鉛蓄電池以來(lái)，化學(xué)電池已經(jīng)有了140年的歷史，其家族也日益壯大。但是，大量生產(chǎn)電池而造成的資源消耗和廢電池所帶來(lái)的環(huán)境污染也是有目共睹的。早在1992年，巴西召開(kāi)的世界環(huán)境發(fā)展大會(huì)上通過(guò)的21世紀(jì)議程中就已明確提出了可持續(xù)發(fā)展的方針。與地球和諧相處，走保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的道路，是工業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨。加強(qiáng)廢電池的環(huán)境管理：出臺(tái)相應(yīng)的法規(guī)政策并不斷完善和發(fā)展廢電池回收技術(shù)，擴(kuò)大回收范圍，即使尚無(wú)能力處理的也要有相應(yīng)的措施，如填埋處理等?；厥占夹g(shù)應(yīng)朝著降低成本、盡量避免二次污染的方向發(fā)展。同時(shí)走發(fā)展新型綠色環(huán)保電池之路：發(fā)展高能量、無(wú)污染的綠色電池，在制造之初就將環(huán)境污染和資源消耗控制在小。從而使生產(chǎn)和再生利用形成一個(gè)良性循環(huán)，才能真正做到利于民又無(wú)害于民、無(wú)害于自然。