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锂离子电池工业化回收技术环境影响评价研究

收稿日期:2025-09-10 修回日期:2025-10-22 接受日期:2025-10-24

DOI:10.20078/j.eep.20251103

摘要:随着锂离子电池在电动汽车和储能领域的广泛应用,退役电池规模化回收需求日益迫切。然而,目前关于不同回收路径的产生特征尚缺乏系统深入的分析,且回收过程中产生的废水、废气及固废对生态环境的潜在影响尚未被定量评估。本研究聚焦于废旧钴酸锂电池和镍钴锰... 展开+
摘要:随着锂离子电池在电动汽车和储能领域的广泛应用,退役电池规模化回收需求日益迫切。然而,目前关于不同回收路径的产生特征尚缺乏系统深入的分析,且回收过程中产生的废水、废气及固废对生态环境的潜在影响尚未被定量评估。本研究聚焦于废旧钴酸锂电池和镍钴锰酸锂电池的回收工艺,系统梳理了2种电池的回收流程及其废弃物产生路径,结合综合环境影响评价、生命周期评价及经济性分析,量化了各工艺的环境和经济效应。产废路径分析表明,2种电池回收过程中废水的重金属离子和化学需氧量是主要污染物,主要缘于二者均采用湿法处理工艺。综合环境影响评价结果显示,废旧钴酸锂电池的回收环境影响低于废旧三元锂电池;生命周期评价结果与环境影响评价一致,且指出海洋生态毒性是2种电池总体环境影响中最显著的因素,分别占钴酸锂电池和三元锂电池总环境影响的93.8%和86.3%。进一步生命周期评价显示,在钴酸锂和三元锂电池的回收过程中,过氧化氢和煤油分别对总环境影响贡献最大,比例分别为78.3%和59.9%,凸显关键物料对环境负担的重要作用;经济性分析表明,钴酸锂电池的环保投资占比相对较高,说明其末端治理压力较小;而镍钴锰酸锂电池的总运营成本较高,反映其金属成分复杂且分离难度较大。敏感性分析结果显示,过氧化氢和煤油对环境影响最为显著,敏感系数分别为3.91%和3.79%。综合各项评价可见,钴酸锂电池回收在环境友好性方面更具优势,而镍钴锰酸锂电池在回收资源价值上更具潜力。  收起-

作者:

  • 王增1
  • 夏然1
  • 王嘉庆1
  • 王慧佳1
  • 王兆龙2,3
  • 任芝军1,*
  • 高文芳1,*

作者简介

第一作者:王增(2005—),男,河北武邑县人,主要研究方向为锂离子电池回收过程环境影响评价。E-mail:3612924530@qq.com
通讯作者:高文芳(1990—),河北唐山人,副教授,主要研究方向为碳排放核算与评估、绿色制造评价。E-mail:wfgao@hebut.edu.cn
任芝军(1978—),山东茌平人,研究员,主要研究方向为物化法和生物法水污染控制技术与理论研究工作。E-mail:renzhijun2003@126.com

单位

  • 1.河北工业大学 能源与环境工程学院
  • 2.中国科学院过程工程研究所 北京过程污染控制工程研究中心
  • 3.生态环境部固体废物与化学品管理技术中心

关键字

  • 锂离子电池回收
  • 产废路径分析
  • 环境影响评价
  • 生命周期评价
  • 敏感性分析

基金项目

国家自然科学基金资助项目(52300232); 天津市科技计划资助项目(23JCQNJC00970)

引用格式

王增, 夏然, 王嘉庆, 王慧佳, 王兆龙, 任芝军, 高文芳. 锂离子电池工业化回收技术环境影响评价研究[J/OL]. 能源环境保护: 1-15[2025-11-10].https://doi.org/10.20078/j.eep.20251103.

WANG Zeng, XIA Ran, WANG Jiaqing, WANG Huijia, WANG Zhaolong, REN Zhijun, GAO Wenfang. Environmental Impact Assessment of Industrial Recycling Technologies for Lithium-Ion[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-15[2025-11-10].https://doi.org/10.20078/j.eep.20251103. Batteries

WANG Zeng, XIA Ran, WANG Jiaqing, WANG Huijia, WANG Zhaolong, REN Zhijun, GAO Wenfang. Environmental Impact Assessment of Industrial Recycling Technologies for Lithium-Ion[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-15[2025-11-10].https://doi.org/10.20078/j.eep.20251103. Batteries

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