让如山的退役锂电池“涅槃重生”，这个年轻人做到了

新能源汽车电池退役后如何处理？这一直是社会关注的话题。华北电力大学博士后张镇西与团队用了8年时间，给了这个问题一个解法。他们研制出一套热解装置，让如山的退役锂电池“涅槃重生”——与其他回收方式相比，这一装置不仅运行更稳定、效率更高，而且综合能耗更低，绿色环保。

张镇西在江苏盐城一处生产车间，张镇西目不转睛盯着眼前的锂电池回收装置。进料系统、带电破碎系统、热解系统、固体深度分选系统、尾气净化系统……不同模块如同一座座紧密协作的“工坊”，用管道、输送机有序连接起来。成批的退役锂电池经输送机送入带电破碎机单元，电池外壳和内部结构在这里“分了家”。紧接着，破碎后的物料又被输送至热解反应器中，有机组分在无氧条件下分解，产生的气体经焚烧、急冷和净化处理后达标排放；黑粉、铜粉、铝粉、钢壳等固体物质则经研磨、筛分与分选等多道工序被逐一分离出来。

江苏盐城，退役锂电池热解处理装置处理能力达到每小时2.5吨以上这条丝滑顺畅的锂电池“重生之路”，让高价值的金属得以回收，有机物被再度作为能源利用。

看着眼前有序运行的回收装置，张镇西露出了满意的微笑。“这是国内首台套成熟且可商业化应用的退役锂电池热解处理装置，处理能力可以达到每小时2.5吨以上！”目前，超过3.6万吨锂电池在此被绿色回收，电池黑粉回收率达99%，回收的铜纯度超99%、铝纯度超98%。

近年来，电动汽车在我国飞速发展。预计到2030年，中国锂电池出货量将超过40亿千瓦时，对应的退役总量将突破2600万吨。早在上大学期间，张镇西就关注退役锂电池的处理。

90后的张镇西，是人们眼里典型的理科男孩，内向、不爱说话，动手能力却超强。小时候，收音机是姥姥、姥爷手里的“宝贝”。看着小小的机器竟能传送千里之外的声音，小镇西十分好奇，就趁着大人不注意，把收音机拆开，看里面长什么样子。高考那年，他如愿考上了华北电力大学新能源科学与工程专业。“当时这还是一个新兴专业，填志愿的时候就觉得这个专业未来发展空间很大。”

张镇西的判断没错，新能源领域有许多待开垦的“土地”。2017年，他考上了本校的研究生，研究方向聚焦可再生能源与清洁能源。在导师陆强教授的引领下，他敏锐地捕捉到了退役锂电池的行业痛点。

彼时，新能源汽车在国内起步，随着储能电站、电子设备不断发展，锂电池被广泛应用。然而，锂电池也有它的寿命，传统的回收工艺，或能耗高，或系统不稳定，或容易产生废液，引起二次污染。

张镇西向记者科普：一般来说，当动力电池容量衰减至额定容量的80%以下时，就不适合再应用在电动汽车上，应做回收处理，拆解重组后可以做成储能设备、低速电动车、景区观光车等电源，继续发挥余热；如电池容量衰减至较低水平时，就需要进行特殊处理，提取电池中的钴、镍、锂、铜、铝等金属原材料，应用于电池再造。

“退役不是终点，而是锂电池新生的起点。”张镇西和团队决心利用热解技术，研制适配锂电池特性的热解回收装置，把固废当资源，用更绿色低碳的方式回收退役锂电池。

技术是开创性的，没有太多可以参考的资料和案例。若是用传统的热解处置设备直接用来处置锂电池，存在运行不稳定、能耗高、产品回收价值低等问题。在华北电力大学实验室里反复推演，在新能源发电国家工程研究中心上千次调试，从小型热解反应装置起步，逐步放大到工业化应用规模……张镇西与团队啃下一块又一块硬骨头，最终研制出具有自主特色的“旋转步进热解装置”。

张镇西在广东茂名调研退役新能源组件回收“真是一路辛苦和一路汗水。”谈起研发之路，张镇西百感交集。就拿反应器的设计来说，“旋转步进”的形式是一点点试错得来的。“一开始试立式结构，再试卧式结构，虽然物料可以持续被处理，但能耗大、密封差，这些问题都不好解决。”张镇西想到了新的主意，“反应器的外部不动，在里面再做一些手脚，试试旋转螺旋轴。”经过试验，这一方法虽然整体不错，但空间利用效率太低。

一天，他看见电风扇的几片扇叶就能带起风，一下子来了灵感。他将螺旋简化成刮板形状，刮着物料前进，这就有了旋转步进热解装置的雏形。

尾气排放是需要重点关注的问题。锂电池回收阶段会产生氟化氢等腐蚀性较强的气体。一开始，张镇西试了很多装置材料，都不能耐腐蚀。他扎进文献的海洋，潜心研究氟化氢的腐蚀特性，尽量避开容易产生这一气体的温度区间；请教有关专家，寻找耐腐蚀的材料。

功夫不负有心人。最终，张镇西将装置的稳定运行时间从短短数日提升至300天以上，传热效率足足提升10倍，尾气排放水平更是远低于国家标准。这项技术成功入选《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录（2023年版）》，还作为新时代大学生的优秀实践成果代表，走进了国家博物馆的展厅。

2024年初，张镇西在海淀创业园创办北京西彦科技有限公司，主要做这一技术的转化和应用，目前与天能集团、中车集团等企业开展业务合作。

张镇西参加第九届创客中国的比赛“创业就像热解过程，只有经历绝氧炙烤，才能精炼出最纯净的产品。”在刚刚结束的第三届全国博士后创新创业大赛总决赛舞台上，刚刚从博士后站点出站的张镇西侃侃而谈。曾经沉默寡言的他，如今在数千人前演讲也不怵，还频繁去全国各地洽谈项目，推广环保回收技术。

张镇西告诉记者，当前，仍有不少小作坊回收锂电池后，用简单焚烧的方式提取金属，金属回收纯度低、不环保。张镇西期待有更多人加入低碳环保的队伍中来，共同推动行业转型升级。