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25-06-09 19:34

常州大学怀德学院团队研发智能装备,破解退役动力电池回收难题

文:庄子悦  图:陆婷煜

近日,常州大学怀德学院经济管理系梁晶晶、陈月等学生组成的研发团队,在孙凌峰、帅康、唐杰等教师的指导下,成功推出 “退役动力电池智能重生一体机”。该装备通过融合多项创新技术,为新能源汽车产业面临的退役动力电池回收处理难题提供了高效、环保的解决方案,推动电池回收行业向智能化、绿色化方向迈进。

该一体机以模块化设计理念为核心,构建了 “拆解 — 分选 — 再生” 全流程自动化体系,显著提升了电池回收的效率与安全性:

拆解环节:采用全球首创的模块化机械臂柔性拆解技术,通过高精度激光扫描仪(±0.01mm)对电池结构进行三维建模,结合嵌入式 AI 加速卡实时生成最优拆解路径。经测试,该技术使单包电池拆解时间从传统人工的 2 小时缩短至 15 分钟,效率提升 12 倍,同时将拆解破损率控制在≤0.5%,大幅降低了电解液泄漏等安全风险。

分选环节:运用近红外光谱分选技术,通过自研 CNN 卷积神经网络和超万组光谱训练数据集,实现了对 NCM811、LFP 等 7 类电池材料的高速精准识别,准确率达 99.7%。动态校准系统中的激光诱导击穿光谱(LIBS)校验模块,可实时修正表面污染导致的谱线偏移,确保分选精度。该技术处理量达 900kg/h,较人工分选效率提升数十倍。

再生环节:创新采用 LiNO?-KNO?共晶熔盐体系的晶体定向修复低温熔盐再生技术,在低温环境下通过离子插层反应修复 LiCoO?层状结构,使锂回收率从传统工艺的 83%-86% 提升至 96%,再生能耗降低 64%(仅为 1600kWh / 吨),碳排放强度降至 0.8 吨 CO?/ 吨材料,实现了低能耗、高环保的再生目标。

该装备已在电池回收企业、新能源汽车产业链等领域展现出显著应用价值:与金锋环保公司共建的动力电池智能再生中心,实现单日处理量大幅提升,综合运营成本降低,年增收效果显著;对于新能源汽车生产企业,可助力构建 “退役电池回收 — 材料再生 — 电池生产” 闭环,降低原材料成本 30% 以上;在资源循环利用领域,预计到 2030 年,我国退役电池材料价值将超 1200 亿元,该装备可使锂、钴等稀有金属回收率提升至 99% 以上,减少对原生矿产资源的依赖;环保层面,其碳排放强度仅为传统工艺的 1/5,有力推动 “无废城市” 建设。

该研发项目响应了《“十四五” 工业绿色发展规划》《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法》等政策要求,相关技术被纳入首台(套)重大技术装备指导目录。随着新能源汽车销量的持续攀升(预计 2030 年电池退役量将达 230 万吨),该装备的推广将有效缓解资源浪费与环境污染问题,为我国新能源产业的可持续发展提供关键技术支撑。

常州大学怀德学院团队的创新成果,不仅展现了高校在产学研融合中的突破能力,更以技术革新为笔,为 “双碳” 目标下的循环经济发展描绘了新的蓝图。未来,该团队计划进一步优化装备的智能化水平,推动其在更多地区的规模化应用,助力我国成为全球电池回收技术的引领者。