我們新能源汽車高速發展，從“中國新能源車元年”——2014年開始起步，2015年成為全球最大的新能源汽車市場，2020年后市場火熱新能源汽車銷量爆發式增長，直到2023年949.5萬輛市占率達到31.6%……再加上2024年，蘋果官宣放棄電動車項目、奔馳和寶馬也取消了全面電動化，我國新能源汽車的霸主地位進一步增強。

動力電池主要以鋰電池為主，而天然的鋰元素存在礦石中，2022年全球鋰資源儲量為2600萬金屬噸（折合碳酸鋰當量約為1.38億噸），主要分布在南美洲、美國、西澳大利亞等地。相比之下，我國的鋰礦儲量僅為 150 萬噸碳酸鋰當量，占世界第四。根據中國地質調查局數據，我國鋰資源中，鹽湖鹵水、鋰輝石和鋰云母分別占我國鋰資源總量的82%、11%和7%。

然而在這一片繁榮昌盛的背后，卻隱藏著一個日益嚴峻的問題——鋰固廢危機。

從原石到電池、從裝車到報廢，其中經歷勘探、采選、冶煉、深加工、利用和回收這幾個階段，排除勘探工程外，其他過程均會產生大量的固體廢物，而這是當前新能源汽車踐行雙碳理念最大的障礙。

首先，原礦→精礦階段：在開采鋰礦時，原礦經過破碎、磨礦、浮選等選礦工序，分選出鋰精礦后，剩余的部分就是鋰尾礦。主要包含礦石中的脈石礦物，如長石、石英等，以及少量未被有效提取的鋰礦物和其他雜質。例如，鋰云母礦選礦后的尾礦，除了大量的石英和長石外，還可能含有一定量的殘留鋰云母。通常鋰云母的選礦比例約為8:2，即年產20萬噸鋰云母精礦會產生約80萬噸尾礦。

其次，精礦→鋰鹽階段：我國鋰鹽生產主要采用礦石法提取，如鋰輝石要經過1200℃的高溫焙燒，300℃的硫酸酸解，接著加堿鹽(碳酸鈉等)使之沉淀最終濾出碳酸鋰，在這個過程產生的廢棄物就是鋰渣，平均生產1噸鋰鹽產出的鋰渣也將近10t，按照2023 年國內生產鋰鹽85.5萬噸（碳酸鋰51.79萬噸、氫氧化鋰31.96萬噸、氯化鋰1.75萬噸）計算，全年鋰渣855萬噸。

2013-2023年中國鋰鹽產量

最后，電池報廢階段。現有動力電池平均壽命5~8年，即從2018年起，我們新能源汽車動力電池陸續退役，預計2025年達到75萬噸規模，并以40-60%的年復合增長率快速增長。與一般的固體廢棄物相比，未經妥善的處置電池安全問題、環境問題更加突出。一塊20g的鋰電池將對1平米的土地產生污染50年以上。電極中的Co、Ni等重金屬離子容易造成水體和土壤污染，電解液中的LiPF6和LiAsF6，以及反應產物HF、PF5，都具有強腐蝕性和強污染性，對動植物、人體都能產生巨大危害。

面對如此大量的固體廢物，鋰電全生命周期的碳排放評估也成為了一個重要的課題。但不論結果如何，在這片新能源藍海下，核心還是固廢的利用和處置。

1.對于鋰尾礦而言，其主要成分長石和石英，經過一系列先進的處理工藝后，就像是經歷了一場 “華麗變身”，可以獲得高純度的石英砂與長石。而這兩種材料，可是光伏行業、浮法玻璃、陶瓷行業等眾多行業夢寐以求的原材料，就像是這些行業的 “香餑餑”。例如，馬可波羅成功開發了鋰尾礦陶瓷，為陶瓷行業開辟了新的資源來源；合肥萬泉公司制備光伏玻璃，讓鋰尾礦在光伏領域發揮了重要作用。

2.鋰渣含有豐富的活性SiO2，在高值元素提取完成后可進行建材化應用，如制備特種水泥、陶粒、發泡陶瓷、微晶玻璃等，對于鋰礦資源開采帶來的采空區圍巖變形破壞問題，鋰渣更是可以發揮獨特的作用。可以直接利用云母鋰礦廢渣制備膠結材料，對采空區進行綠色回填，就像是為采空區打上了一層 “堅固補丁”。這樣既能有效防止地表地質災害的發生，保障周邊地區的安全，又能對云母鋰礦廢渣進行大規模的消納，可謂是一舉兩得。

鋰云母礦廢渣資源化途徑，來源文獻：張俊豐教授

3.廢舊電池：而對于那些利用價值不高的電池，則需要進行拆解處理，從中提取有價元素。這些電池中蘊含著豐富的有價金屬，如鋰、鈷、鎳、鐵、銅等，簡直就是一座等待開發的 “城市礦山”。例如鎳鈷錳酸鋰電池（三元電池）中，每100g電池，可回收1.2g鋰，除此之外還有12g鎳、5g鈷、7g錳等，合規企業的有價金屬回收率基本達到85%以上。為了解決這一難題，國家相繼出臺了一系列政策法規。

2018 年，工信部等部門發布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，明確規定汽車生產企業對電池回收負有主體責任，為回收工作指明了方向。

2020 年，《報廢機動車回收管理辦法》正式實施，要求回收拆解企業對報廢新能源汽車的動力蓄電池及其他儲能裝置進行規范的拆解、運輸和回收利用，進一步細化了回收流程。

2022 年，《加快推動工業資源綜合利用實施方案的通知》重磅推出，提出推動產業鏈合作共建回收渠道，倡導各方攜手合作，共同攻克回收難題。

2023 年，《新能源汽車動力電池綜合利用管理辦法（征求意見稿）》在原有汽車生產企業回收主體責任的基礎上，新增了電池生產企業和梯次利用企業的回收責任，形成了全方位、多層次的回收責任體系，為廢舊電池回收工作編織了一張更為嚴密的 “安全網”。

央視財經頻道相關報道截圖

在新能源汽車產業迅猛發展的浪潮中，鋰電固廢問題猶如一座亟待翻越的山峰。盡管前方挑戰重重，但我們已看到了希望的曙光。從鋰尾礦、鋰渣到廢舊電池，每一種固廢都蘊含著被重新挖掘和利用的潛力，如同沉睡的寶藏等待著被喚醒。

轉載請注明：河北省固廢建材化利用科學與技術重點實驗室，固廢綜合利用專家

參考：

呂龍.新能源汽車動力電池的回收與再利用技術研究

方紅燕,陳顥.新能源汽車廢舊動力電池回收利用體系現狀及發展建議

吳丹璐.車用廢棄鋰電池生意這片藍海如何打開

張俊豐.鋰云母礦廢渣資源化技術研究進展

張宏泉等.鋰尾礦資源化再利用現狀與前景

全球能源互聯網發展合作組織.《中國2060年前碳中和研究報告》

工信部.《新能源汽車動力蓄電池回收利用調研報告》、《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》等

《2013-2023年中國鋰鹽產量和鋰鹽價格變化》等

來源: 固廢實驗室