1.1　发展概况

完善废旧动力电池综合利用体系对提高资源利用率和减少环境污染具有重要意义，需进一步强化行业监管、规范市场秩序，并提升产业链协同能力。2018年至今，工信部已先后公布 5批符合《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（俗称“白名单”）。截至目前，共有148家符合规范条件的企业，基本可实现废旧动力电池“就近回收、就近处置”。江西赣州、湖南长沙等地区已形成动力电池综合利用产业集群。

从市场驱动因素来看，当下动力电池回收企业数量众多，国家和地方大力推行的新能源汽车产业支持政策，使退役电池回收成为产业链关注热点。

自2024年3月《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》发布以来，交通领域大规模设备更新进程加快，有效推动了动力电池更新工作，动力电池退役量即将迎来新一轮增长，对回收利用行业发展产生促进作用。相关数据显示，至2030年，我国累计退役动力电池将达300万t，动力电池回收市场规模预计超过1 400亿元。当前，规范化回收率仍有待提升。

我国动力电池回收利用领域逐渐形成以汽车生产企业、动力电池生产企业和综合利用企业等为主体的回收模式。由目前纳入“白名单”的企业数量和分布区域可知，我国从事动力电池综合利用业务企业已经能够满足市场需求。然而，废旧动力电池回收处理流程复杂，涉及收集、运输、拆解和再利用等多个环节，我国动力电池回收体系仍处于持续健全完善过程中。

目前，我国电池回收监管政策体系正逐步完善。2024年12月，工信部修订并发布《新能源汽车废旧动力电池综合利用行业规范条件（2024年本）》，结合行业发展的新形势，进一步提高相关技术要求，强化安全环保责任，推动新能源汽车废旧动力电池综合利用行业规范的高质量发展。

1.2　产废概况

随着新能源汽车的普及，我国动力电池退役量急剧增长。2023 年退役动力电池总量超过 58 万 t，2024年实际回收量达65.4万t，其中磷酸铁锂电池占比61.2%。尽管列入“白名单”的企业回收拆解产能已达219.1万t/年，但实际回收率不足，大量废旧电池流入非正规回收渠道（俗称“黑作坊”），加剧污染风险。

废气主要源于电池破碎、热解、浸出等环节，成分复杂且毒性强：电池破碎时，六氟磷酸锂（LiPF₆）水解产生氟化氢（HF），浓度为 50~200 mg/m³，具有强腐蚀性；含硫有机物（如甲硫醇）源自电解液分解，产生恶臭气味；碳酸酯类溶剂（如碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯）和 N-甲基吡咯烷酮（NMP）在热解中挥发（浓度为 100~500 mg/m³）；电极材料破碎释放含钴、镍、锂等元素的金属粉尘（PM2.5占比超过 60%）；HF腐蚀设备，含硫有机物难降解，需采用碱洗、生物滴滤和焚烧等多级净化工艺处理；非正规企业缺乏净化设施，直接排放加剧大气污染。

废水的产生主要集中于湿法冶金的浸出、洗涤环节，属高盐难降解有机废水：放电废水（占总量的10%~20%）含高盐卤水及重金属离子；拆解废水因电解液泄漏引入氟化物、磷及酯类有机物［化学需氧量（COD）高、生物降解性差］；浸出废水含酸/碱溶解的镍、钴、锂（浓度>1 000 mg/L）及硫酸盐。盐分>5% 抑制微生物活性，传统生化法失效；重金属与有机物（如 NMP）复合污染，需“物化预处理和深度处理”组合工艺（如反渗透、离子交换）。

固体废物（本文简称固废）包括拆解残渣、污泥及危险废物，资源化与无害化并重：电池外壳（铝/塑料）、隔膜、石墨渣，可作为一般工业固废外售，实现资源化；含重金属污泥、废活性炭、废酸等属于危险废物，年填埋率需控制在 0.5% 以下；其他废物包括除尘灰（含金属氧化物）及废包装材料。

目前，受回收技术瓶颈制约，磷酸铁锂电池因残值低易堆积。同时，行业内仍存在的小作坊非法倾倒问题，导致重金属污染土壤，部分重金属离子富集后易对土壤、农田造成侵害。

我国在电池拆解、材料分离和再生利用等关键技术方面已经实现产业化，并建成了大规模产业化基地。在放电预处理技术、拆解实现正负极材料和集流体分离技术、正极活性物质和铝箔分离技术、正极材料酸浸/碱浸技术、正极材料再生和火法回收技术等方面展开研究，在负极材料的热处理技术、浸出/研磨浮选技术、石墨再生技术等关键技术研究上取得了一定成果。我国在电池回收的产业技术水平和产业规模上已与国外先进水平相当。行业龙头企业，如邦普循环、格林美等，通过优化回收工艺流程和高于行业平均水平的综合回收率，基本可实现动力电池关键核心原材料的循环利用。

本文梳理了不同来源的动力锂离子电池回收过程中产生的废水情况，分析不同工序阶段产生的废气情况，不同回收工艺产生的工业固废情况。

2.1　废水产生环节

废旧动力锂离子电池处理过程中废水的产生情况如表1所示。按照来源分类，废旧动力锂离子电池回收过程产生的废水主要包括放电废水、浮选废水、浸出废水和萃取废水等。

预处理放电废水中的污染物构成相对单一，主要是氯化钠或硫酸钠等盐类。但由于放电腐蚀，动力锂离子电池外壳会发生腐蚀，电解液成分会进入放电废水中。电解液中的 LiPF6会发生一系列的水解反应，形成HF、PF5、POF3和H3PO4。同时，碳酸酯类有机物也会发生溶解和水解，成为有机污染物。

更严重的是，部分金属元素，如 Li、Co 和 Mn 也会进入放电溶液，形成金属离子污染。

在电极材料的浮选过程中，伴随正极材料和负极材料的分离，部分可溶性锂会进入水体。

浸出过程主要产生大量酸性和含盐废水。

萃取废水中的主要污染物是有机萃取剂和重金属离子。重金属离子（如 Ni、Co 和 Mn 等）的环境危害已受到广泛关注，然而，更值得关注的是浮选和浸出环节中的锂污染问题。锂对水生动植物具有毒性效应，并且会干扰陆生植物的养分吸收和水分平衡。

总体而言，废旧动力锂离子电池回收过程产生的典型废水具有高盐分、COD和重金属等特征，同时还含有一定的氮、氟和磷污染物。

2.2　废水处理技术

在处理含高盐分、COD、重金属、氮、氟和磷的废水时，为满足严格的环保标准并促进水资源的循环利用，采用多种技术综合处理至关重要。

对于高盐废水，膜分离技术是理想的选择，包括反渗透（RO）和电渗析（ED）。此类技术能有效去除废水中的溶解性盐类，为后续处理环节提供了基础。

为了有效降低废水中的 COD，需要结合生物处理和化学氧化方法。生物处理（如厌氧消化和好氧生物处理）利用微生物活性分解有机物质，从而减少COD。化学氧化技术（如Fenton反应和臭氧化）可通过强氧化作用快速分解有机物。

在重金属的处理上，化学沉淀法常用于形成不溶性沉淀物，从而有效地去除废水中的重金属离子。同时，吸附技术（尤其是使用活性炭或生物质材料）也具有显著效果，可进一步降低废水中的重金属浓度。

对于氮和磷的去除，生物脱氮和化学沉淀技术是关键技术，不仅有效去除废水中的氮和磷，还可抑制水体富营养化风险。对于含氟废水，离子交换、沉淀和吸附技术能够有效地从废水中去除氟离子，避免其对环境产生潜在危害。

总体而言，锂电回收过程产生的废水处理技术需基于废水成分的具体分析和处理目标进行选择，同时综合考虑技术经济性和操作可行性，以确保解决方案的综合性和高效性，从而达到环保目标并实现资源的最大化回收利用。

废旧动力锂离子电池的回收工艺涉及多个阶段，每个阶段均可能产生不同类型的废气，如表2所示。

（1）拆解和破碎过程：在电池拆解和破碎过程中，会释放出含有氟磷化物和非甲烷总烃的废气（例如碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯和叔戊基苯），以及含有重金属（镍、钴、锰、锂）的颗粒物。

（2）焙烧和热解过程：此阶段主要排放颗粒物、氟化物（例如氟化氢和1，3，5-三氟苯）以及各种烃类有机气体，颗粒物中含有的重金属可能对环境和人体健康构成严重威胁。

（3）酸浸过程：通过酸处理提取有价金属时，会产生含硫酸等无机酸的废气。

（4）萃取与干燥过程：在萃取 Ni、Co金属和干燥成品过程中，主要排放各种挥发性有机废气。

在处理废气排放时，采用高效的废气净化技术至关重要。

颗粒物废气处理主要采用物理方法，如旋风除尘器、布袋除尘器及水喷淋塔。旋风除尘器利用气体的旋转运动，通过离心力将气体中的颗粒物与气体分离，适用于较大颗粒物的去除。布袋除尘器采用微细纤维布料，通过过滤作用拦截气流中的细小颗粒，效率较高。水喷淋塔通过液体与气体的接触作用，将颗粒物吸附在水滴上，从而达到净化效果。这些技术各有优势，可根据不同工业环境中颗粒物的物理特性进行选择和优化。

酸性废气处理通常采用碱液喷淋塔技术。该技术通过喷射碱性溶液，与废气中的酸性气体（如硫酸雾、盐酸雾等）发生中和反应，形成无害的盐类和水，从而达到净化目的。根据废气中酸性成分的浓度和性质，喷淋塔可设计为单级、二级或三级系统，以保证排放标准达到环保要求。

有机废气处理技术包括活性炭吸附和催化燃烧等方法。活性炭吸附是利用活性炭的表面吸附能力，有效吸附废气中的有机化合物。催化燃烧通过催化剂加速有机物的氧化反应，使其转化为二氧化碳和水，适用于处理中低浓度的有机废气。这些方法不仅可以显著减少有害物质的排放，而且能够有效控制环境中的臭气和潜在的有害气体。

综合以上废气处理技术，可有效减轻回收活动对环境的影响，提高废旧动力锂离子电池的回收利用率，为可持续发展战略提供技术支持。此外，监管部门应制定和实施更为严格的排放标准和回收指南，加强对废电池回收及相关行业的环保监督与技术引导，进一步推动环境治理和资源循环利用的进程。

我国废旧动力锂离子电池在回收处理工艺主要分为预处理和化学处理两个阶段，根据化学处理技术的不同又分为湿法冶金、火法冶金和材料修复法。目前，国内主流回收技术为湿法冶金，该技术具有金属资源回收率高的优势，但存在回收过程长及废水、废物排放等问题。同期，国外回收工艺以火法冶金为主，该工艺流程较为简单，且在火法冶金处理装备方面具有显著优势，但该法存在资源回收率偏低、能耗高、废气处理难度大的问题。近年来，国内锂离子电池回收企业均呈现出采用整体破碎与火法-湿法联合处理的工艺趋势。同时，相关企业也在节能降耗、提质增效等方面持续开展技术优化。

当前我国废旧动力锂离子电池三元材料的回收工艺以湿法冶金为主，材料修复法和火法冶金为辅，磷酸铁锂材料回收以材料修复法为主，少部分采用火法冶金回收工艺。5 种回收工艺（按工艺路线划分）的固废产生情况如表3所示。

5种回收工艺共涉及约28种工业固废，其中属于危险废物的有12种。对于一般工业固废，在贮存过程中必须采取有效的环保措施（如防渗漏、防雨淋和防扬尘）以避免环境污染。此类废物应根据其物理和化学特性，优先进行资源化利用，将废物转化为可再生资源，实现废物减量化和资源回收。对于危险废物，需实施更为严格的全过程环境管理。收集后的危险废物应在专门设计的暂存间或库房内进行分类贮存，相关设施需符合《危险废物贮存污染控制标准》（GB18597—2023）的规定。在转移过程中应严格遵守《危险废物转移管理办法》（生态环境部、公安部、交通运输部令第23号）等相关法规，确保危险废物安全、规范地转移至具备相应资质的单位进行处理。在具有高环境风险的废旧锂离子电池的回收过程中，应从源头控制污染物的产生，通过优化生产工艺减少废物输出。同时，应实施分区防渗措施，有效防止污染物渗入土壤和地下水环境，并按照环保要求进行土壤和地下水的持续监测，一旦检测到污染，应立即采取措施切断污染源，保护土壤和地下水资源安全。综上，固废处理不仅需要遵循现有的法规标准，还应采取先进的技术和管理策略，以实现废物的安全处理、资源化利用及环境污染的最小化。

在回收链条的前端推广先进的预处理技术，鼓励更多采用诸如“免放电带电破碎”“控氧安全带电破碎”等工艺，从源头降低电解液泄漏风险，从而减少后续回收环节中含氟、含磷和含有机溶剂废气的产生量。在现有应用技术中可引入数字化和智能化手段，协助污染物处置企业借助人工智能方式持续优化工艺运行参数，在保证较高金属回收率的同时，减少相关助剂的消耗以及废水、废渣的产出量。

鼓励龙头企业发挥技术优势，参考“定向循环”模式整合产业链资源，将产废治理与资源增值结合。例如，针对磷酸铁锂提锂后产生的磷铁渣，可推广“短程提取再生商用磷酸铁”技术，将固废转化为高附加值原料；针对过程中产生的废活性炭、废树脂等危险废物，探索“企业间协同处置”模式，降低危险废物填埋率。同时，建立“产废量-补贴”挂钩机制，对年危险废物产生量低于行业平均水平一定比例的企业给予税收减免等政策激励，引导企业主动优化工艺流程、减少废物产生。

预计到2030年，我国累计退役电池将达到300万t，市场规模超1 400亿元。动力锂离子电池回收利用过程的主要产废环节集中于预处理（放电、拆解）、湿法/火法冶金（酸浸、萃取）、材料修复等环节，产生的污染物包括废水（高盐、重金属、COD）、废气（氟化物、有机气体）、固废（废电解液、炭黑渣、酸浸渣等）。

在工业固废处理领域，目前仍面临多重技术与管理挑战。技术层面存在以下短板：湿法工艺处理含重金属、高盐废水时成本高，且锂回收率仅为75%左右；火法工艺存在能耗高（需高温焚烧）、锂/锰元素易流失的缺陷。此外，磷酸铁锂电池回收经济性差，再生过程中产生的铁磷渣因杂质分离困难，利用率不足50%，资源化价值低。

非正规“黑作坊”通过低成本粗放式回收扰乱市场，导致正规企业因回收量不足而难以盈利，部分区域回收产能利用率不足，需优化产业布局。

危险废物种类复杂（如含氟电解液、镍钴锰渣等），虽然法规要求严格贮存处理，但部分企业仍存在违规堆存行为；同时，跨省运输监管体系尚未健全，危险废物转移联单制度执行力度不足，回收网络覆盖不全，制约了资源循环效率的提升。

在行业监管与政策支持方面，需构建全链条管理体系。通过提高准入门槛、打击非法“黑作坊”，确保退役电池流向正规渠道，并细化固废分类管理标准（如危废鉴别标准、贮存技术规范），强化《新能源汽车废旧动力电池综合利用行业规范条件（2024年本）》的落实力度。同时，通过税收减免或专项补贴激励合规企业，提升其市场竞争力。技术创新与工艺优化应聚焦绿色技术突破，例如推广火法-湿法联合工艺（如还原焙烧-碳酸化提锂），发展磷酸铁锂电池选择性提锂技术（氧化剂氧化法）以减少铁磷渣污染，并扩大失效正极材料直接修复的产业化规模以减少化学试剂消耗。推进智能化升级改造（如自动化分选、数字化监控）可提升回收效率并保障安全性。

资源循环与环保治理需强化多维度协同。推广膜分离、化学氧化等废水处理技术实现循环利用，推动镍钴锰渣、炭黑渣等危险废物的高值化利用（如金属提取、石墨再生）以提升资源效率。低碳发展方面，鼓励火法工艺余热利用以减少碳排放。产业链协同与国际合作方面，应构建由汽车生产企业、电池制造商与回收企业共同参与的“生产-回收-再生”闭环体系，实现就近回收与梯次利用，并借鉴全球环境基金（GEF）等国际合作经验，引入先进技术。在公众意识与数据透明方面，需加强消费者教育，普及回收渠道，同时建立全国性数据平台追踪废物产生与流向，提升监管透明度，构建社会共同治理格局。