2026首届能源电力材料创新大会：退役新能源固废资源循环利用关键技术及产业化

退役新能源固废资源循环利用关键技术及产业化首届能源电力材料创新大会中国•

天津时鹏辉教授上海电力大学2026年1月21日上海电力大学Shanghai

Universityof

Electric

Power01研究背景02技术痛点03产业项目04研发团队

发展新能源是“国家战略”也是“大势所趋”！！！n中国原油储量仅占全球1.5%

，70%靠进口

，其中80%通过马六甲海峡

，为了确保能源安全

，中国正处于能源转型的关键时刻

，正在大力发展新能源

，动力电池和储能电池是新能源的重要组成部分。l

发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。——习近平总书记2014年考察上汽集团侧记l

加速推进新能源汽车科技创新和相关产业发展

，为建设清洁美丽世界、推动构建人类命运共同体作出更大贡献。——习近平总书记2019年世界新能源汽车大会贺信l

发展新能源汽车是应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。——国务院新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）l

大力推动我国新能源高质量发展为共建清洁美丽世界作出更大贡献01研究背景能源转型促进新能源电池飞速发展——中共中央政治局2024年2月29日下午就新能源技术与我国的能源安全进行第十二次集体学习

01研究背景“动力+储能”双轮驱动

l“动力+储能”双轮驱动新能源飞速发展。l

2024年，我国汽车产销累计完成3128.2万辆和3143.6万辆，同比分别增长3.7%和4.5%

。预计2025年中国新能源车乘用车销量将从2024年的1090万辆成长到1200万辆，同比增长28%

，渗透率将达到53.7%

，增长8.7个百分点。l

预计到2030年，中国新能源汽车保有量将达到1亿辆，年销量会达到3300万辆，市场占有率超过90%

。2040年新能源市场占有率达到100%。l

与此同时，中国储能电池出货量逐年递增，2020年为16

GWh

，2021年为48

GWh

，2022年为130GWh

，2023年为200GWh

，2024年为340GWh

，2025年有望达到430GWh。

动力电池/储能电池发展迅猛全球新能源汽车销量国内新能源汽车销量全球动力电池装机量研究背景01l

2024年动力电池退役量将达到82万吨，同比增长48.53%；l

2025年需要回收的废旧电池将达到120万吨；l

2030年退役动力电池数量将达500万吨；l

经测算，我国动力电池回收实际市场规模2025年

将达400亿以上，至2030年理论可达1406亿元。l

储能电池的报废量也相当惊人。01研究背景动力电池退役量惊人废旧锂离子电池报废量国内新能源汽车电池退役量时间发布主体政策重点内容2025.2.21国务院常务会议《健全新能源汽车动力电池回收利用体系行动方案》会议提出

，当前我国新能源汽车动力电池回收利用体系行动方案2024.12.16工信部《新能源汽车废旧动力电池综合利用行业规范条件（2024年》修订并完善了2019年版本

，对技术标准、溯源要求

，梯次利用不准用于电动自行车等2024.10国资委中国资源循环集团有限公司成立专门从事资源循环利用

，承担打造全国性、功能性资源回收再利用平台的重要任务。2024.2国务院办公厅《关于加快构建废弃物循环利用体系的意见》组织开展生产者回收目标责任制行动；推动动力电池梯次利用产品质量认证；研究废旧动力电池进口管理政策等。2023年工信部《新能源汽车动力电池综合利用管理办法》（征求意见稿）进一步明确动力电池研发、设计、生产及运营要求

，报废移交要求和信息溯源要求。2022年工信部等八部门《加快推动工业资源综合利用实施方案》完善废旧动力电池利用体系。2021年国务院《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》支持金属冶炼、造纸、汽车制造等龙头企业与再生资源回收加工企业合作建设一体化废钢铁、废有色金属、废纸等绿色分拣加工配送中心和废旧动力电池回收中心。2021年国务院《2030年前碳达峰行动方案》推进退役动力电池、光伏组件、风电机组叶片等信息产业废物循环利用。2020年国务院办公厅《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》在动力电池循环体系方案

，规划要求落实生产者责任延伸制度

，加强新能源汽车动力电池溯源管理平台建设

，实现动力电池全生命周期可溯源。2019年工信部《新能源汽车报废动力蓄电池综合利用行业规范条件》《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法》明确指出

，综合利用是指对新能源汽车废旧动力蓄电池进行多层次、多途径的合理利用

，主要包括梯次利用和再生利用

，让动力电池回收体系更加完善安全2015年国家发改委、工信部《电动车动力蓄电池回收利用技术政策》落实生产者责任延伸制度

，废旧动力蓄电池的利用应遵循先梯级利用后再生利用的原则

，提高资源利用率。明确建立电动汽车动力电池回收利用体系。u“

白名单”

：工信部分别于2018年

，2020年

，2021年

，2022年

，2023年五次公布了符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》的企业名单

，涉及企业累计156家。其中

，93家梯次利用

，51家再生利用

，

12家同时拥有梯次利用和再生利用。全国有24省市拥有白名单企业

，其中广东省20家、江西省19家、湖南省18家、安徽11家；江苏、湖北各7家；天津、

上海、福建各6家。u政策不完善

，溯源混乱

，

“正规军”不如“小作坊”

：全国动力电池正规渠道回收比例不超过20%。

大量废旧电池的回收利用处置不可控

，造成资源浪费和环境污染风险。01研究背景国家政策促进电池回收的发展u欧盟新电池法推动电池企业建立回收再生利用体系

2023年6月14日

，

欧洲议会正式通过了《欧盟电池与废电池法》

，亦称《欧盟新电池法》l

2026年1月1日前建立电池全生命周期信息追溯平台

，有再生原料和碳足迹及限值要求。2、碳足迹及限值要求

2024年7月1日起

，提供电池厂家信息、

电池型号、

原料

(包括可再生部分)电池碳足迹总量、

电池不同生命周期的碳足迹、第三方认证报告和能够展示碳足迹的链接等信息；2025年2月18日起

，销往欧盟的动力电池必须提供碳足迹声明；2026年8月前

，

出台对动力电池的全生命周期最大碳足迹门槛要求；2028年

，超过碳足迹最大阈值的电池产品将被禁止进入市场。1、

电池回收及再生原料2026年

：锂电池回收比例65%

，

回收率70%:2030年

：锂电池回收比例70%

，

回收率90%。2030年

：活性材料中使用钴、

锂、镍再生料分别不低于16%、

6%和6%；2035年

：钴、锂、镍分别不低于26%、

12%和15%。01研究背景欧盟新电池法u

中国电池生产主要材料储量分别为7.1%锂、

1.1%钴、

3.0%镍、

4.2%锰和22.8%石墨；u

基于国家“双碳”战略和能源安全

，开展退役动力电池的资源循环利用研究

，能有效缓解我国锂、镍、

钴资源的供给约束

，

节能降碳

，保障产业链安全稳定

，具有极高战略意义。感谢徐盛明老师！01研究背景退役电池回收的必要性中国锂离子电池用关键元素难以支撑我国的新能源产业！01研究背景锂离子的电池结构正极

负极

隔膜外壳电解液其它重量占比15~27

%10~18

%3~5

%40

%10~16

%4

%活性材料（80-85%）

铝箔

粘结剂钴酸锂（LiCoO2）锰酸锂（LiMn2O4）磷酸铁锂（LiFePO4）三元材料（LiNixCoyMnzO2或LiNixCoyAlzO2）

火法回收过程是将电池组件在1000℃以上的高温下熔炼，回收高价值的金属和合金

湿法冶金回收过程是一种包括了酸洗、提纯、溶剂萃取和电化学的化学过程LI

Bs

主要回收！湿法冶金、火法冶金等回收技术电池中成本最高的部分，总投入的40%以上（10-15%）

导电碳添加剂·

·

·

·

·

·

·01研究背景退役动力电池回收处理技术技术方向：

开发绿色、

高效、

短流程的原位修复再生新方案湿法冶金核心步骤强酸还原浸出金属萃取分离缺点酸碱使用量大

，且会造成潜在的二次污染金属分离流程长n

退役动力电池资源循环利用的主流工艺为火法冶金和湿法冶金缺点能耗高，废气、废渣产量大，有价资源损失，金属分离不彻底退役动力电池中关键金属的回收去除杂质后直接修复微观结构并补锂再生高温还原热解

，得金属氧化物火法冶金高能耗多步除杂、多级萃取/反萃核心步骤原位再生仪器设施腐蚀高温冶炼11主流工艺存在的技术痛点：l预处理设备安全性差、

稳定性差、

回收率低、

成品品质低、

污染严重、

自动化程度低；l处理过程中存在资源浪费和环保问题（VOCs/二噁英/HF/新污染物等）

；l行业内急需高效的绿色剥离技术

，

实现活性物质和集流体的无损剥离（物理or化学）

；l传统工艺锂的回收率普遍较低

，仅为80%左右；l

电池材料再生关键技术还未真正解决。

02技术痛点现有处理工艺的技术痛点退役动力电池资源化处理主流工艺酸性废水处理设施退役动力电池优先提锂除杂②共沉淀①碳酸锂分步萃取高效萃取剂补锂再生绿色剥离预处理铝箔、铜箔避免产生大量废酸浸出液DES浸出③03产业项目一、

1万t/a退役动力电池处理线u

处理规模及要求：

1万t/a退役三元动力电池黑粉

，

回收Li2CO3

、

CoSO4、NiSO4、MnSO4工艺设置：预处理、DES浸出、

除杂、

离心萃取、反萃取、蒸发、结晶、共沉淀l低共熔溶剂浸出效率大于99%

，避免了使用强酸产生的二次污染问题；l高效剥离剂在预处理阶段将电极材料剥离减轻了后续处理的压力；l工程实践该工艺锂的综合回收率可达96.5%

以上；l工艺中尝试精细拆解+转化相变层辅助正极材料再生技术实现电极材料再生。前驱体合成三元前驱体NiSO4、

CoSO4、

MnSO4反萃取蒸发结晶工业碳酸锂离心萃取除杂03产业项目一、

1万t/a退役动力电池处理线u

生产线设备布局

，运行稳定

，Li2CO3、

CoSO4、NiSO4、

MnSO4等产品正常产出。03产业项目一、

1万t/a退役动力电池处理线u

项目从开始建设到建成现场03产业项目二、

废旧锂电池预处理一体化设备u

电池单体（Cell）——电池模组（Module）——电池包（Pack）★

型号不统一难自动化拆解★

结构胶与密封设计★

安全风险（创新点4）（创新点3）（创新点1）

（创新点2）创新点：1.

首创模块化密封腔体带电破碎技术

，突破传统安全与效率瓶颈（实现带电物料无火花破碎

，破碎效率较传统工艺提升3倍）2.内驱式电磁感应加热技术

，

实现低能耗高效热解（热效率85%以上

，温度偏差≤5℃

,使隔膜与电解液裂解率达99.8%）3.AI视觉与XRF光谱集成的多级分选系统

，提升资源回收精度（集成AI视觉与XRF光谱

，铜铝回收纯度≥95%、

黑粉杂质率<1.5%）4.

数字孪生模型动态优化工艺参数

，

降低运维成本（基于数字孪生构建虚拟仿真模型

，

实时采集工艺参数并通过机器学习优化）03产业项目二、

废旧锂电池预处理一体化设备03产业项目二、

废旧锂电池预处理一体化设备u

1万t/a处理能力设备总投资约600-2000万03产业项目二、

废旧锂电池预处理一体化设备u

目前已用于山东、江西、广东多个企业

，且已通过万吨级产线连续运行8000小时无故障验证

，可靠性优于国内同类产品03产业项目二、

废旧锂电池预处理一体化设备u

目前已用于山东、江西、广东多个企业

，且已通过万吨级产线连续运行8000小时无故障验证

，可靠性优于国内同类产品03产业项目三、

废旧锂电池/电解铝废渣零碳闭环协同再生u我国是世界上最大原铝生产国

，

2023年产量超4400.5万吨

，

占世界总产量超六成我国电解铝年产量变化及其占比电解铝行业中

，

炭渣、

铝灰、

大修渣是不可避免产生的三大危险固体废弃物电解铝产生的三大危险固废2015-2023年上半年中国电解铝产量及增速2023年我国电解铝产能分布2015年2016年2017年2018年

2019年

2020年

2021年

2022年

2023年03产业项目三、

废旧锂电池/电解铝废渣零碳闭环协同再生电解铝废弃物u电解铝废弃物产量大、

种类多、

成分复杂

，

具有“危害性”和“资源性”双重属性研发电解铝废弃物绿色低碳资源循环利用是重要发展方向废弃物中氟元素对环境危害大电解铝废弃物产量大废弃物中含大量有价元素每生产1吨电解铝产生约40-

70kg废弃物氟2020年、2021年我国电解铝废弃物产量铝

钠锂03产业项目三、

废旧锂电池/电解铝废渣零碳闭环协同再生l

在我国锂资源短缺的背景下

，

从电解铝废弃物中提取锂元素对保障锂资源供给与我国新能源行业发展具有高度战略意义u电解铝废弃物中含有大量的锂元素

，

废弃物提锂产能规模约4.5万吨

，

价值近40亿元我国锂资源储量少

，进口依赖性强新能源行业发展锂需求量与日俱增储量仅占全球的8.9%

，约50%依靠进口锂需求高达70万吨03产业项目三、

废旧锂电池/电解铝废渣零碳闭环协同再生l

因此

，

电解铝废渣资源化回收项目的实施对新能源材料、

氟化工、

电解铝、

危废处置、

环境保护等多行业的健康绿色发展具有推动作用。u开展电解铝固体废弃物综合循环利用的研究

，从电解铝固体废弃物协同提取锂、氟、铝等有价元素对我国社会发展、

生态保护和经济建设影响巨大电解铝废弃物高值化综合循环利用新能源材料生态保护危废处置电解铝氟化工解决思路【锂耦合】【副产物复用】03产业项目三、

废旧锂电池/电解铝废渣零碳闭环协同再生工艺

复杂资源浪费效率

低下“铝锂双生”零碳闭环再生技术——基于退役动力电池与电解铝废渣的协同转化新范式电解铝废渣资源化回收退役动力电池资源化回收成本高昂n

工艺构成：l

电

解

铝

废

渣

提

供

碱

性

环境（NaOH）

与部分

锂资源；l

LFP黑粉提供锂源与磷

源

，

两者互补提升资

源利用率。n

协同连接点：双向资源互补l沉氟液（含NaOH）

代替NaOH返回碱浸和浸氟

，启动后无需另外加NaOH

，减少NaOH消耗；l电解铝废渣碱浸产生的碱性锂液（含NaOH、

LiOH）

用于中和LFP酸浸废液

，减少酸碱消耗。l沉氟液与碱性锂液循环至LFP处理单元

，

实现试剂闭环利用。03产业项目三、

废旧锂电池/电解铝废渣零碳闭环协同再生l

双废协同处理机制：

铝渣碱浸产生的沉氟液和碱性锂液分别用于LFP黑粉酸浸渣沉铁和酸浸液沉锂；l

酸碱自供给系统：

沉氟液替代传统工艺的

初

始

NaOH

投

加，

仅

需

补

充Ca(OH)2

；

碱性锂液通过三级逆流浸出

实

现

锂

富

集，

全

程

减

少

60%的NaOH消耗；l

零试剂启动技术：

仅初始投加NaOH启动电解铝废渣碱浸

，

后续完全依赖沉氟液与碱性锂液的闭环循环

，颠覆传统工艺的持续试剂消耗模式；03产业项目三、

废旧锂电池/电解铝废渣零碳闭环协同再生u工艺创新点

本工艺为世界首创！项目传统工艺（元/t）本工艺（元/t）降幅酸碱试剂2940199532.1%能耗126073541.7%固废处理5250100%综合成本4725273042.2%03产业项目三、

废旧锂电池/电解铝废渣零碳闭环协同再生l

资源替代：残渣制建材

，年减少采矿破坏超10万m2。l碳减排：能耗降低50%，

间接减少CO2排放。u经济效益与环境效益经济效益l

零排放：氟、重金属全程封闭处理

，废水/废气达标排放。环境效益03产业项目三、

废旧锂电池/电解铝废渣零碳闭环协同再生u零碳闭环协同再生工艺车间情况l

2024年，我国多晶硅产量达182万吨，硅片产量达到753GW

，光伏电池片产量达到654GW

，光伏组件产量达到588GW

，光伏新增装机277.57GW。l

从我国市场来看，2025年，我国光伏新增装机预计仍将维持高位，预计2025年全球光伏新增装机531-583GW

，2025年全球光伏新增装机同比增长10%。

四、

1万t/a废旧光伏板资源化回收03产业项目全球光伏市场预测国内光伏市场预测l

据中国光伏行业协会预计，2025年，我国将开始产生大批量退役光伏组件；1GW光伏板约6-8万吨。l

2030年后，光伏组件废弃量将迎来高峰期，达到18GW左右，约140万吨的废弃量（保守估计）；l

到2040年，光伏组件累计废弃量将达到253GW

，约2000万吨，面对即将到来的光伏组件退役高峰

四、

1万t/a废旧光伏板资源化回收

2030-2050年全球光伏组件回收规模预测03产业项目u

废弃光伏组件含铅、

镉等重金属及高分子材料（如EVA胶膜）

，若直接填埋或焚烧

，将导致土壤、水源污染和有毒气体释放。u

同时

，组件中含硅（3%-5%）

、银（0.02%）

、铝（

15%-20%）

等高价值材料

，不回收将造成资源浪费。

据测算

，每吨硅回收可节省8吨二氧化硅矿石

，减少12吨CO2排放中国废旧光伏板的回收体系：链条不畅通

，当前规模化退役尚未到来！

四、

1万t/a废旧光伏板资源化回收晶硅电池板材料组分质量光伏组件回收的必要性03产业项目

四、

1万t/a废旧光伏板资源化回收u光伏板结构示意图03产业项目（单玻/双玻）主流工艺存在的技术痛点：l预处理设备安全性差、

稳定性差、

回收率低、

成品品质低、

污染严重、

自动化程度低；l回收率低

，物理法难以高效分离硅和稀有金属

，化学法还不成熟；l

二次污染风险

，化学法产生废液废气；l能耗与成本双高

，热解法能耗达120-150kWh/kg等问题

四、

1万t/a废旧光伏板资源化回收废旧光伏板资源化处理主流工艺03产业项目破碎设施物理

处理部分化学

处理部分（不成熟）

四、

1万t/a废旧光伏板资源化回收离心分离袋式除尘旋风分离静电分选EVAKOH去除涂层CuNaCl浸出液人工上料机械臂抓取去铝边框废旧光伏板3D识别摘取线盒03产业项目u

废旧光伏板处理工艺离心分离袋式除尘旋风分离离心分离袋式除尘直线筛分比重分选铜粉比重分选研磨机旋振筛碎玻璃切条机旋振筛碎玻璃铣去玻璃撕碎机硅粉（含少量玻璃铜银）撕碎机撕碎机硅粉含少量玻璃和银NaOH氯化银KOH氢氧化铝电解粗银单玻双玻H3PO4H2O2旋振筛高纯银氧化银水合肼氧化铝高纯硅铜粉

四、

1万t/a废旧光伏板资源化回收u

废旧光伏板处理工艺（物理处理部分3D模型）03产业项目可实现

：

铝边框拆解效率98%

，

硅片损伤率<0.5%。机械臂拆解的优点

：

智能化：

AI

视觉识别

，

实现

“识别

-

拆解

-

分类”

全流程无人化

，

避免工人与有毒物质直接接触

高效化：

单块拆解时间缩短

80%，

可以

24小时不间断工作

，

适配光伏组件“退役潮

”

的规模化处理需求

绿色化：

精准拆解

，

无废气、

废水的产生关键技术1：

3D视觉定位除接线盒+柔性拆解去铝框

四、

1万t/a废旧光伏板