科创中国

行业领域

新能源及节能技术

需求背景

动力电池如不进行有效回收处理，将造成严重的环境污染及资源浪费。美、德、日等发达国家均已提前布局动力电池回收领域。为了保障国家能源安全、缓解燃油供应矛盾、减少尾气排放、改善大气环境的需要，我国提出了大力发展新能源汽车的国家战略造动力电池所需要的镍、钴、锂等元素在全球范围内含量较少，并且开采难度大；此外，废旧动力电池成分复杂，随意丢弃将对环境造成重大危害，威胁人类健康。提高电池全生命周期使用价值，切实做好废旧电池回收利用和报废，避免动力电池产生的“二次污染”成为新能源汽车发展过程中的重要议题。推进新能源汽车动力电池回收利用，不仅有利于节约资源，保护环境和社会安全，而且契合我国循环经济的发展要求，对我国新能源汽车产业健康发展及生态文明建设都具有重要意义。

需解决的主要技术难题

目前存在的技术问题：

我国动力电池研究主要集中在提高其安全性能及使用寿俞等方面，而回收利用环节相关技术研发却严重脱节。当车用动力电池容量衰减至初始容量的80%以下时，电动汽车的续驶里程会明显减少，但对于储能系统来说，这些电池仍具有较大的使用价值。

从理论上可广泛应用于太阳能或风能发电系统、电网调峰、储能电站、家庭电源、移动基站、低速短途车辆等低放电容量需求的储能领域，实现动力电池的梯级利用，大幅降低动力电池成本。

但目前在废弃车用 动力电池的一致性和电池成组连接技术、残余寿命模型、安全性能指标评价、工程实际应用、回收处理再资源化工艺设备能力等方面缺乏技术支撑，难以有效实现动力电池回收和梯级利用。

期望实现的主要技术目标

我们期望开发以下技术达到目标：

1、开发动力电池单体、动力电池模组、动力电池包的自动化拆解技术，实现低损耗、低投入、高效率、智能化拆解，提高对于铜、铁、铝等低值金属的物理回收率。研发动力电池单体、动力电池模组、动力电池包的自动化拆解设备。

2、开发正极、负极材料的回收技术，大幅提升镍、钴、锰、石墨等的回收率，开展镍、钴、锰等高价值化学材料的定向循环技术，形成可持续的循环经济发展模式。

3、开展锂离子电池的循环技术研究，为锂离子电池生产提供安全和环保方面的工艺措施和装备保证。

4、建立准确度高、应用范围广的动力电池健康状态评估技术，对动力电池寿命进行精准评估。开展动力电池回收利用的效益评估，开展动力电池成组集成技术成本分析，以及再利用场景的经济效益分析和社会效益分析对具有价值的循环经济发展模式进行推广。

需求解析

解析单位：“科创中国”双碳支撑产业科技服务团（中国化学会） 解析时间：2022-11-13

焦斌

中科院化学所，中国化学会产学研合作与促进工作委员会

常务副主任

综合评价

需求清晰，企业诉求合理。

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解析单位：“科创中国”热带特色高效农业产业科技服务团（中国农业工程学会） 解析时间：2022-11-10

陈梅

中国农业工程学会

“科创中国”热带特色高效农业产业科技服务团项目成员

综合评价

按照企业技术需求描述，需与相关专家合作，进行技术指导。需求描述比较清晰，属于行业共性问题。随着新能源汽车的规模化使用，废旧动力电池量逐渐增加，若不有效处理，将造成严重的环境污染，威胁人类健康。提高电池全生命周期使用价值，切实做好废旧电池回收利用和报废，避免动力电池产生的“二次污染”是新能源汽车发展过程中的重要议题。 此项技术需求需与废旧动力电池回收利用技术领域相关专家合作，不需要跨行业专家共同解决。相关专家进行实地调研，深入对接，挖掘企业痛点，结合企业现状、企业所在地实际情况与专家专业技术，制定技术路线，开展合作研发。利用专家智库、专家技术、企业资源等，建立准确度高、应用范围广的动力电池健康状态评估系统，研发废旧动力电池自动化拆解技术与设备，实现正负极材料绿色高效回收利用。

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解析单位：“科创中国”现代农业产业科技服务团（中国农业工程学会） 解析时间：2022-10-31

郑以宏

中国农业工程学会

研究员

综合评价

需求描述非常清晰，此项技术属于行业共性问题，我们的技术专家基本可以解决，在疫情允许的前提下，可以到现场指导企业生产。

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处理进度