【CCVF2026】张宝峰：双电协同回收动力电池新技术

2026年3月25日-27日，2026商用车产业发展会议在湖北省十堰市举办。本届会议由中国汽车工业协会主办，以“绿色转型、数智赋能、融合发展——驭势谋远共筑新生态”为主题，采用“1+1+6+N”模式，即1场闭门会议，1场开幕式暨全体会议，6个专题会议及其他相关对接、展览展示等活动，旨在凝聚行业共识、破解转型难题、共绘发展蓝图。其中，在3月26日下午举办的“专题会议一：双碳目标下的商用车新能源技术突破”上，湖北汽车工业学院博士张宝峰发表精彩演讲。以下内容为现场发言实录：

尊敬的何毅秘书长、各位专家，大家下午好，我给大家带来的汇报是《双电协同回收动力电池新技术》。

我国已经连续11年位居全球产销量世界第一，锂电池作为新能源汽车产业的重要组成部分，它的性能在一定程度上决定了新能源汽车的驾驶体验。一般来说锂电池使用寿命为5—8年，因此，锂电池回收时代已经来临。

为什么要回收锂电池呢？首先，废弃锂电池具有金属、电解液、塑料等物质，如果不妥善解决，会对环境造成严重危害。

其次，从新能源产业链安全来讲回收是非常有必要的。我国虽然是锂电池产业的大国，但是我们并不是强国。我们新能源产业产业链中的锂、镍、钴对外依存度超过80%，每年需要进口上百万矿石。再次，废弃锂电池是宝贵的城市矿产，里面里锂、镍、钴的含量远超对应的矿石，随着现在锂、镍、钴、锰等金属等价格回升，锂电池的回收绝对是非常有必要的。

据预测，废旧电池回收市场规模到2026年将产生780亿的市场，2030年到1400亿，回收量非常巨大。

从政策层面来讲，国家6部委联合出台了《新能源汽车废旧动力电池回收和综合利用管理暂行办法》，要求实现车电一体报废。而且国家一直推行白名单制度，要求规范回收。电池退役下来有两种方式，第一种是梯次利用，就是电池退役完回收以后用到别的地方继续使用。不管怎样，锂电池最终都要实现原子级或者产品级的回收。

当前主流方式回收方法主要是火法回收、湿法回收。火法回收在国外比较流行，把锂电池放到炉子里，通过高温烧成炉渣，但产物是混合物，难于利用，还要借助湿法回收。湿法回收通过酸碱将锂电池溶解后，利用元素化学性质的差异，逐级沉淀，得到对应的化合物。由于元素化学性质相近，相互之间产生干扰，所以需要工序相对复杂，产物纯度相对来说没有那么高。直接修复是理想回收方式，通过给电池打一针，或者添加对应材料，低温烧结，电池就自我修复，但产物的稳定性仍然需要提高。

基于此，我们提出了双电协同回收锂电池新技术，实现在锂电池回收领域的“弯道超车”。电池为什么会性能衰减呢？其原因主要是锂离子损失和结构的坍塌。锂离子就像住在房子里的人，房子结构破坏，相应的住户就要到房子外面。

电化学回收也是同样的方式。通过外加电压，将所有的锂离子从正极材料体相迁移到溶液中，最后剩下废旧材料框架。框架是固体，在溶液底部，锂离子在溶液中。通过过滤的方式实现框架和锂离子的分离。然后，在溶液中加入沉淀剂，实现锂离子的回收。传统的回收方式主要在阳极发生氧化反应，阴极电子没有利用，因此，反应受限，氧化回收难以控制。基于此，我们设计了基于电化学循环的锂电池正极材料一体化设备，将传统的十几步湿法工艺用五步回收，适用于现在锂电池回收。而且，中间产物能够循环利用，实现回收产业领域进一步的低碳化。

具体来讲，主要技术有三个：1）电化学回收技术，2）接触电回收技术，3）单纯高纯回收技术。

对于电化学回收，传统方式主要利用阳极氧化，现在，我们破解了阴极氧化的难题，实现阴极跟阳极同时利用，电能利用率翻倍，中间氧化物数量增多，回效率翻倍。同时，为了更好节能和调控反应速率，设计混联分段电极，将电荷利用率进一步提高到95%。重要的是，酸碱使用量明显降低，使用的化学物质量是现在传统回收工艺的15%。

虽然阳极产生氧化物质，阴极也产生氧化物质，但氧化物质的氧化性不同，导致阴极产物和阳极产物可能发生负反应。借助现在的电催化技术，我们使用催化剂不仅将阴极产物和阳极产物氧化成更高电位的产物，而且实现了氧化物质翻倍。这样不只能回收低电位的磷酸铁锂，高电位的三元材料也可以回收。

双电回收技术将传统的湿法工艺步骤多、酸碱试剂用量大、成本高的问题，通过五个步骤实现了低成本、节能循环。

随着新能源汽车的发展，锂电池的续航问题备注关注。提高材料的压实密度是解决方法之一。现在的第四代磷酸铁锂，压实密度要到2.6g/cm3，同时要保持高容量。回收后的磷酸铁锂材料，配上特定元素掺杂，能够在低温烧结的基础上，实现压实密度的显著提升。

锂电池除了正极材料外，还有隔膜、电解液、外壳，也需要综合考虑回收可行性。由于双电回收工艺需要用电，我们在2023年提出来物质与能量双循环体系，利用废弃的外壳、隔膜做成新的发电器件—摩擦纳米发电机。这个纳米发电机虽然现在发电量比较小，但是形式多种多样，不仅能收集风能，还可以收集平时振动的能量，作为光伏发电的补充，能够实现以废治废循环体系建设。配合我们的五步回收工艺，能够实现全流程自动化。

经过国家一级查新中心查新验证，双电回收技术具有先进性。在团市委和学校的指导下，我们成立了湖北汽车工业学院动力电池循环再生青科突击队，专注于电池回收产学研建设，获得湖北省岗位建功竞赛二等奖等。相关工作，在大学生竞赛中获得三项国奖，八项省奖。

未来，我们将继续深耕电池回收技术，开展电池回收闭环设计，开发更多的衍生技术，为新能源产业供应链建设贡献自己的力量。

谢谢大家。

（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）

来源：中国商用车论坛