傳統(tǒng)木匠在制作家具時，有一些不常用的廢棄邊角料。 這些材料扔了太可惜了，但是一些工匠用這些廢料制作有趣的物件。 如何合理利用這些材料，制造實(shí)用的游戲？ 本文梳理了一些邊角料加工實(shí)例，為廣大木工愛好者提供了變廢為寶的思路。

示例1 :鍵盤鍵帽

成品是鍵盤帽，可以拆開安裝在鍵盤上使用。 具體樣式如下圖所示。

鍵盤帽

可以和手工鍵盤支架組合使用。

使用的工具有測量工具(游標(biāo)卡尺)、刨刀、鋸片切割工具、夾持工具、防護(hù)工具)、橡膠等。

鍵帽的制作步驟如下。

1 )用帶有刀刃的18mm的鋸齒或鋸子取下鍵帽的圓形(喜歡小的一方的話用16的鉗子刃)打孔的話會變得零散。 對于厚木材，比先切書簽材料效率更高，質(zhì)量也更可控。

2 )用300目、800目、2000目金剛石磨粒磨碎，用5000目、7000目磨出鏡面。

3 )從廢鍵帽上取下菊花打磨平整，避免與普通鍵帽形成角度。

4 )在加工鍵帽背面不打孔，用ab粘接劑粘接。

5 )鍵帽完成。

鍵盤制作的流程如下。

制作1:家具和普通手持設(shè)備。 大致形狀如下圖所示。

2 )挖溝，(可根據(jù)手腕大小改變尺寸，使其更舒適)，打磨成品。

鍵帽的鍵盤支架完成了。

實(shí)例2 :仿官方手機(jī)充電插座

實(shí)物可以如下所示，將手機(jī)放在這個“插座”上充電。 工作中可以隨手插，離開時可以拔。 簡單易行，美觀小巧。

需要的工具有廢板、數(shù)據(jù)線、鉆頭工具、打磨工具等。

具體的制作過程如下

1 )在廢板上打孔。

2 )修正孔間距，填入數(shù)據(jù)線。

3 )打磨完畢。

即插即用的手機(jī)充電器完成了。

實(shí)例3 )鑰匙收納神器

實(shí)物照片如下，形似瑞士軍刀組，可用于收納鑰匙，非常實(shí)用。 制作過程也比較簡單。

需要道具。 廢棄木料、沖擊鉆、木工銼、砂紙、柳釘?shù)取?/p>

制作過程其實(shí)是打孔、磨釘子兩個部分。

打孔

磨訂書釘

打孔

磨訂書釘

簡單易用的鑰匙收納神器完成了！ 心動了也想動手嗎？

其他對象

以下列舉了幾個民間木工加工的廢棄邊角料物件。 一起來看看吧！

1 .木制勺子

木制勺子的加工過程：

2 .木戒指(使用深色樹更漂亮) )。

3 .手機(jī)支撐架。

4 .自制鬧鐘。

其實(shí)，每個木工的想法都不一樣，可以使用廢棄邊角料制作的物件也像星星一樣多，觀察木工的想象力很重要。 但是，好的木工，在制作家具時要盡量不留下邊角料。 另外，如果使用的是板材而不是實(shí)木，在利用邊角料的時候請不要忘記使用覆蓋邊的東西。 否則，甲醛可能會造成比想象中更大的危害。

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蘋果12一年可以賣3800—4500。 雖然也取決于顏色和內(nèi)存的量，但是如果顏色是黑色的或者內(nèi)存很大的話，二手價格會相應(yīng)變高。 當(dāng)然，也和手機(jī)的新舊程度有關(guān)。

蘋果官網(wǎng)二手iPhone12回收價格：年年無新計劃，升級換新iPhone時，可享受原設(shè)備零售價50%的優(yōu)惠。 也就是說，iPhone半價回收，可以提前手機(jī)基本正常使用，外觀損傷不大。

廢舊輪胎被業(yè)界稱為“黑色污染”，我們知道其回收和處理技術(shù)既是世界性的課題，也是環(huán)境保護(hù)的課題。 據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，目前全球每年報廢輪胎15億條左右，每天產(chǎn)生廢舊輪胎400多萬條。

焚燒輪胎的大氣污染

作為世界最大的汽車工業(yè)大國，美國每年丟棄3億條以上的輪胎，歐洲每年也丟棄2億條以上的輪胎。 是世界上第二大輪胎生產(chǎn)國隨著國民對汽車需求的激增廢舊輪胎逐漸成為新的固體廢物污染源。 處理堆積的廢輪胎，也可以粉碎加工利用。

大量丟棄輪胎

廢舊輪胎加工橡膠粒效益分析

)1)廢舊輪胎每村回收成本500元，運(yùn)費(fèi)50元； )2)每屯水電成本為電費(fèi)100元。 )3)勞動力成本，3人，每屯生產(chǎn)勞動力成本70元)4)原料損耗及運(yùn)輸損耗率3%，成本60元； )5)其他不可預(yù)見的支出，每屯20元)6)每村生產(chǎn)成本合計800元

廢舊輪胎加工利潤

根據(jù)每噸利潤估算，預(yù)計每噸橡膠粒子價格為1800元，扣除每噸成本800元，每噸利潤為1000元。 除30%的鋼絲外，每噸利潤700元，以上僅為橡膠粒子產(chǎn)品利潤，對輪胎纖維、鋼絲不做測算。

介紹近年來在安防領(lǐng)域比較熱門的雙能(能譜) CT技術(shù)和基于深度學(xué)習(xí)的圖像識別技術(shù)。

安檢CT近十多年來，隨著科技的發(fā)展和制造水平的提高，以通道式x機(jī)為主的安檢設(shè)備廣泛應(yīng)用于機(jī)場、海關(guān)、車站、檢察機(jī)關(guān)、大型活動現(xiàn)場等場所，對預(yù)防和遏制爆炸、槍擊、行兇等事件具有重要意義。

p>車站安檢：

通道式 X 光機(jī)的透視成像圖為物體在垂直于 X 射線平面的投影圖，投影圖中像素點(diǎn)表征射線衰減情況，難以穿透的區(qū)域（射線衰減大）以深色顯示，容易穿透的區(qū)域（射線衰減小）以淺色顯示。在通道式 X 光機(jī)的透視成像圖中，刀具、棍棒、等金屬危險品具有較為明顯的輪廓和顏色，容易被識別出。

刀具識別：

而易燃易爆的液體、固體爆炸物和毒品的透視成像圖與生活中常見的飲料、化肥、洗衣粉、奶粉等相似，難以被有效識別。通道式 X 光機(jī)進(jìn)行安全檢查時，還存在空間分辨率有限、無法分辨出復(fù)雜背景中疊放的物質(zhì)、無法測定物質(zhì)的真實(shí)密度、也無法準(zhǔn)確測定物質(zhì)的有效原子序數(shù)等問題。

上世紀(jì) 90 年代，美國的 Invision 公司和 L-3Comm 研發(fā)出了基于 X 射線的計算機(jī)斷層成像安檢設(shè)備，并相繼通過美國聯(lián)邦航空管理局（Federal Aviation Administration，F(xiàn)AA）的認(rèn)證，開啟了基于 X 射線的計算機(jī)斷層成像技術(shù) 在 安 檢 領(lǐng) 域 的 應(yīng) 用。2018 年 12 月， 國 家 標(biāo) 準(zhǔn) GB/T 37128-2018《X 射線計算機(jī)斷層成像安全檢查系統(tǒng)技術(shù)要求》正式發(fā)布，從功能、性能、電氣安全、電磁兼容適應(yīng)性和環(huán)境適應(yīng)性等多個角度規(guī)范了 X 射線的計算機(jī)斷層成像設(shè)備，使得安檢計算機(jī)斷層掃描（Computed Tomography, CT）設(shè)備的設(shè)計、制造、驗(yàn)收和使用有據(jù)可查，也為安檢 CT 設(shè)備的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

在安檢領(lǐng)域的檢測手段中，CT 技術(shù)是比較成熟并逐漸成為重要的技術(shù)手段。由于 CT 技術(shù)能夠使得安檢無需開箱，實(shí)現(xiàn)行李的快速、三維成像檢查，有效地識別隱藏的物體，其漏報率和誤報率遠(yuǎn)低于其他準(zhǔn)實(shí)時成像檢測系統(tǒng)，因此，該技術(shù)具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢。

與醫(yī)療CT和工業(yè) CT 相比，安檢CT的主要特點(diǎn)是：

1）被檢物種類復(fù)雜，多為體積較小的物品，采用低能量的 X 射線源；

2）以成像為主，同時關(guān)注空間分辨、圖象質(zhì)量及密度識別；

3）在結(jié)構(gòu)上，采用被檢物平移、射線源和探測器旋轉(zhuǎn)的掃描，掃描速度要求高；

4）系統(tǒng)具有智能分析及報警功能，輔以人工分析。

與傳統(tǒng)的 X 光機(jī)相比，安檢 CT 的主要特點(diǎn)是：

1）檢測時無需開箱，實(shí)現(xiàn)行李的快速、三維成像檢查；

2）顯示內(nèi)容豐富，可以顯示被檢測物的三維圖像，能夠確定物質(zhì)厚度，有效地識別隱藏和疊壓的物體；

3）可準(zhǔn)確計算被檢測物質(zhì)的密度以及有效原子序數(shù)，識別爆炸物和毒品；

4）可精確定位爆炸物 / 毒品在行李中的位置，降低了人為因素的影響；

5）漏報率和誤報率極低。

雙能（能譜）CT

CT系統(tǒng)常以X光機(jī)作為射線源，假設(shè)其發(fā)出的射線是單一能量的，則根據(jù)比爾定律可得單色能量射線穿過物體衰減投影公式：

其中，I表示探測器工作通道接收到的被物質(zhì)衰減后的輻射強(qiáng)度，I0表示探測器通道接收的未衰減的輻射強(qiáng)度，μ表示線性衰減系數(shù)。p(s)為函數(shù)沿著路徑s的線積分投影值。

但是，通常只有使用同步輻射X光源或放射源作為射線源時，射線才具有單一能量，此時單色投影公式才是準(zhǔn)確適用的。而CT系統(tǒng)的射線源多為X光機(jī)，其發(fā)出的射線是具有連續(xù)多色能量分布的射線能譜，物質(zhì)對射線的衰減值是與能量密切相關(guān)的，不能簡單利用單色投影公式作為投影數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)。

在實(shí)際系統(tǒng)中，多色投影的連續(xù)能譜分布不光由X射線能譜S(E)決定，還會受到探測器能量響應(yīng)函數(shù)μ(E)的影響，所以投影數(shù)據(jù)對應(yīng)的能譜是一個綜合射線能譜。為了表述簡潔，這里將綜合射線能譜稱為系統(tǒng)能譜，用D(E)表示：

綜合以上描述，將多色能量X射線衰減規(guī)律表示為：

式（3）也稱寬能譜射線條件下的Beer定律，以此為依據(jù)得到能譜射線投影公式：

式(4)較單色投影式(1)增加了對系統(tǒng)中能譜信息的表達(dá)，理論上是一種更加精確的投影表達(dá)式。正是由于傳統(tǒng)CT成像無法處理能譜信息，只能將多色投影數(shù)據(jù)簡化近似為單色投影，所以才會在重建圖像中引入大量偽影信息。使用相應(yīng)的雙能CT重建算法，則可獲得被檢物的物質(zhì)信息。

雙能CT重建算法的簡單思路與計算流程：

X光雙能CT成像利用物質(zhì)對不同能量X光的衰減效應(yīng)不同的物理性質(zhì)，采集兩套不同能量(譜)下的CT數(shù)據(jù)，通過特殊的重建方法，以獲取比傳統(tǒng)單一能量得到的CT圖像更豐富的物質(zhì)分布信息。雙能CT可以近似重建任意單能下的衰減系數(shù)圖像或電子密度和等效原子序數(shù)分布圖像對等。一方面，雙能CT對于區(qū)分密度相似而原子序數(shù)有差異的物質(zhì)具有特殊優(yōu)勢；另一方面，雙能CT可以很好地解決由傳統(tǒng)CT的多色譜造成的同種材料不同圖像和不同材料同樣CT值的問題。由于雙能CT數(shù)據(jù)給出一系列單一能量衰減系數(shù)圖像(無硬化偽影)，這樣的系統(tǒng)也被稱之為能譜CT。雙能CT技術(shù)在安檢領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用。該技術(shù)能夠準(zhǔn)確地重建物質(zhì)的有效原子序數(shù)和密度信息，進(jìn)而達(dá)到分辨物質(zhì)種類的目的，有效地降低誤報率。

包裹實(shí)物圖：雙能CT在安檢物質(zhì)識別中的應(yīng)用：基于深度學(xué)習(xí)的圖像特征識別

為了保證公共交通運(yùn)輸?shù)陌踩裕琗 光包裹安檢顯示系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛地運(yùn)用到各個機(jī)場和車站。但是，人為識別的效率和準(zhǔn)確率還是不夠高，因?yàn)槿藶橛^察大量的包裹圖像是一個枯燥的工作，安檢員會在長時間的工作中分心，很難保證危險違禁物品在人為安檢過程中被漏掉，因此催生了自動化智能安檢機(jī)的出現(xiàn)。當(dāng)前 X 光行包檢測主要依靠顏色分析法和形狀分析法，這兩種方法都是靠安檢員人工看圖和人工判圖，其準(zhǔn)確性依賴于安檢員的自身經(jīng)驗(yàn)，速度受限于安檢員的工作負(fù)荷，兩者效率都不易進(jìn)一步提高。因此，面向高通量場景下，對行包中、和打火機(jī)等典型違禁品進(jìn)行高速自動識別的需要，針對當(dāng)前人工看圖和判圖效率不足的問題，研究并突破典型違禁品的圖像自動識別匹配和原子序數(shù)特性分析等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對行包中典型違禁品的自動識別和匹配的能力，達(dá)到對典型違禁品較好的自動識別，從而較大地提高安檢效率。

深度學(xué)習(xí)是通過逐層構(gòu)建多層網(wǎng)絡(luò)，使設(shè)備獲得更細(xì)節(jié)的特征且計算效率較高，因而近年來受到廣大科研工作者的熱捧。深度學(xué)習(xí)技術(shù)在智能裝備領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大影響。

在Hinton科研小組贏得 Image Net比賽半年之后，Google和百度等公司都發(fā)布了新的基于圖像內(nèi)容的搜索引擎。它們繼承了Hinton在Image Net比賽中采用的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并應(yīng)用在各自領(lǐng)域中，發(fā)現(xiàn)圖像搜索的準(zhǔn)確率得到了較大提升。Facebook 公司于 2013 年 12 月在紐約成立了新的人工智能實(shí)驗(yàn)室，聘請了深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的著名學(xué)者，卷積網(wǎng)絡(luò)的發(fā)明人Yann Le Cun作為首席科學(xué)家。2014 年 1 月，Google公司花費(fèi)四億美金收購了一家深度學(xué)習(xí)公司Deep Mind，而百度公司在 2012 年就成立了深度學(xué)習(xí)研究院，2014 年 5月在美國硅谷又成立了新的深度學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室，聘請斯坦福大學(xué)的吳恩達(dá)教授擔(dān)任首席科學(xué)家。鑒于深度學(xué)習(xí)在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的巨大影響，MIT Technology Review 將其列為世界十大技術(shù)突破之首。

隨著區(qū)域性卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RCNN）的出現(xiàn)，深度學(xué)習(xí)方法在安檢違禁物品智能識別中成為一種流行 的 算 法。 基 于YOLO（You Only Look Once） 和SSD（Single Shot Detection）兩種算法架構(gòu)的深度學(xué)習(xí)算法獲得的網(wǎng)絡(luò)可以直接輸出多個目標(biāo)以及這些目標(biāo)的位置，它們在訓(xùn)練到算法實(shí)施過程更加的高效，這使得它們也成為安檢智能識別中的兩種主流算法架構(gòu)。而這兩種目標(biāo)識別算法架構(gòu)又是可以基于不同的卷積層階結(jié)構(gòu)的，為了提高識別的效果，在實(shí)際的實(shí)施過程中研究人員和工程師們首先嘗試的是改進(jìn)卷積層 的 結(jié) 構(gòu)。

Krizhevsky等 人 提 出 的Alex Net結(jié) 構(gòu)、Zeiler和 Fergus提 出 的ZFNET結(jié) 構(gòu)、Simonyan和 Zisserman提 出 的VGGNET結(jié) 構(gòu) 都 在YOLO和SSD目標(biāo)識別架構(gòu)中得到了嘗試。

盡管這些不同卷積層結(jié)構(gòu)采用了不同的來表征圖像信息然后與全連接層的神經(jīng)元相連，但是在實(shí)際測試效果中，可以總結(jié)以下特性：卷積層越深，全連接層的維度越大，訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)識別效果越好，但是訓(xùn)練的時間以及識別算法的運(yùn)行時間都會增加，收斂的難度也會加大；訓(xùn)練樣本越豐富，結(jié)果也是越好，但是獲取樣本的時間人力成本也會增加。

深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法架構(gòu)，同其他機(jī)器學(xué)習(xí)算法的目的一樣，深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種為了獲得輸入到輸出的非線性非顯式映射的算法。該架構(gòu)是通過不同階層的卷積核參數(shù)將原始數(shù)據(jù)（比如圖像）改變維度，然后再與神經(jīng)元多層鏈接。學(xué)習(xí)的過程就是迭代調(diào)節(jié)卷積核參數(shù)和神經(jīng)元參數(shù)的過程。該方法既可以使數(shù)據(jù)集中含有的先驗(yàn)知識影響到原始數(shù)據(jù)的輸入?yún)?shù)上，同時可以更好地限制模型參數(shù)在學(xué)習(xí)過程中的變化，保證其收斂。

對于采集的雙能CT圖像，要針對初始化輪廓、生長準(zhǔn)則以及方向，考慮包裹中塊狀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，現(xiàn)階段有研究人員采用一種改進(jìn)的幾何形變模型算法對圖像進(jìn)行分割。

圖像分割算法框架：

研究人員采用Faster R - CNN進(jìn)行圖像的特征提取。Faster R-CNN 將區(qū)域建議和 Fast R-CNN 融合在一個網(wǎng)絡(luò)模型中（區(qū)域生成網(wǎng)絡(luò) RPN層），用 RPN 網(wǎng)絡(luò)代替了 Selective Search，且預(yù)測的絕大部分高質(zhì)量侯選區(qū)可以在GPU中完成，使得目標(biāo)檢測的速度大幅度提升，產(chǎn)生建議框的網(wǎng)絡(luò)和目標(biāo)檢測網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步共享卷積特征，實(shí)現(xiàn)端到端的檢測。

Fast R-CNN 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖，整體檢測框架大致為：

該方法分為訓(xùn)練和檢測兩個階段，如圖所示，可以實(shí)現(xiàn)被檢物體的精確定位以及特征提取。

基于 Faster R-CNN 的燃爆物特征提取：結(jié)語

雙能甚至多能的 X 射線掃描機(jī)相對單能的 X 射線機(jī)器可以具有更多的信息量，可以幫助在復(fù)雜的包裹環(huán)境下識別不同的物質(zhì)，對輪廓信息不是很明顯的違禁物品可以起到很大的輔助作用。這將會大大提高對不同物質(zhì)的分類的能力，即使是在好幾種物質(zhì)疊加在一起的時候。

基于深度學(xué)習(xí)的圖像自動檢測方法能夠自動檢測管制物品目標(biāo)，從而能夠有效減少人力資源，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。該設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中需求迫切，可以幫助維護(hù)社會治安、保障公共安全。當(dāng)前國際、國內(nèi)反恐局勢都非常嚴(yán)峻，管制物品自動檢測系統(tǒng)能夠提高包裹的檢測速度，并且其穩(wěn)定性相對人工來說更好。

第一節(jié)動力電池回收行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析

一、動力電池回收行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

新能源汽車現(xiàn)在雖未進(jìn)入大規(guī)模報廢階段，不過近兩年其數(shù)量的極速上升將必然導(dǎo)致其動力電池回收問題成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。2015 年我國新能源車電池累計報廢量約在1.5萬噸，到 2020 年前后，我國僅純電動乘用車和混合動力乘用車的動力電池累計報廢量就將會達(dá)到 12~17 萬噸的規(guī)模。

隨著北京 2 000 輛新能源車動力電池已過五年質(zhì)保期，以及北京新能源車保有量已接近 15 萬輛，國家回收標(biāo)準(zhǔn)的已經(jīng)如箭在弦上。新能源汽車動力電池的回收與再利用已成為一個不可忽視的問題。再以深圳為例，沃特瑪公司生產(chǎn)新能源車動力電池時間較早，由于新能源車動力電池的質(zhì)保年限為五年，目前深圳全市已有 2 000 輛配備沃特瑪動力電池的新能源車出保。幾年之后，隨著新能源車銷量的快速提升，企業(yè)將面臨大規(guī)模動力電池回收的難題。

國內(nèi)各電池生產(chǎn)企業(yè)以及新能源整車企業(yè)對于超過質(zhì)保期的動力電池回收后的利用都沒有統(tǒng)一方案。據(jù)介紹，沃特瑪目前將該公司回收的出保動力電池進(jìn)行安全檢測后形成一個蓄電站，保障白天工廠所需電力。由于公司所在地的電費(fèi)是白天 1 元 /度，晚上 0.2 元 /度，所以通過由出保電池組成的蓄電站“晚上充電、白天放電”，可以為公司節(jié)省一部分開支，也實(shí)現(xiàn)了出保動力電池的循環(huán)使用。

盡管政策頻出，但動力電池回收方面并沒有取得實(shí)質(zhì)性成效。國內(nèi)的純電動車廢舊電池回收遠(yuǎn)比想象中困難，這主要表現(xiàn)在下面幾個方面;首先是鋰電池組構(gòu)造沒有固定標(biāo)準(zhǔn)，回收工藝繁瑣;其次鋰電池組回收點(diǎn)少，政策細(xì)則不甚完善，補(bǔ)貼后續(xù)措施沒有跟上，鼓勵回收力度不夠，導(dǎo)致回收者積極性不高;最重要的是鋰電池組再利用工藝復(fù)雜落后，成本超過商品市場價值。以上現(xiàn)象出現(xiàn)的根源還是盡管法律有所規(guī)定，但并沒有形成統(tǒng)一的廢舊動力電池回收系統(tǒng)。

從政策層面看，感覺是政府在以一己之力推動車企回收電池，車企不主動的根本原因在回收電池賺不到錢，如果能優(yōu)化鋰電池組回收和再利用的工藝難題，使之商業(yè)價值能大于成本，那么此現(xiàn)象將出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。

從技術(shù)層面看，回收電池的技術(shù)路線相當(dāng)復(fù)雜，比如在對廢鋰電池的處理上，首先要對其進(jìn)行預(yù)處理，包括放電、拆解、粉碎、分選;拆解之后的塑料以及鐵外殼可以回收;然后再對電極材料進(jìn)行堿浸出、酸浸出，多種程序之后然后再進(jìn)行萃取。這套復(fù)雜的程序使得很多回收企業(yè)都望而卻步。

目前我國動力電池研究主要還是集中在提高其安全性能及使用壽命方面，而對于回收利用環(huán)節(jié)是相當(dāng)少的，甚至是嚴(yán)重脫節(jié)的。在當(dāng)前的國內(nèi)新能源車動力電池回收領(lǐng)域，普遍通過消費(fèi)類電子產(chǎn)品的氫鎳、鎘鎳、鋰電池的回收處理方法，提取其中有價值的金屬，這種形式在新能源車保有輛少的情況下勉強(qiáng)能解決動力電池回收問題。隨著電動車需求全面攀升，到 2017 年鋰電池將會供不應(yīng)求。作為動力電池的鋰離子電池含有汞、鎘、鉛等大量重金屬元素，而其正負(fù)極材料、電解質(zhì)溶液等物質(zhì)對環(huán)境也有相當(dāng)大的影響，每年幾萬噸數(shù)量的廢舊電池將來的處理任務(wù)無疑是艱巨的，因此，業(yè)內(nèi)專家呼吁要盡快研究動力電池回收以及再利用的問題，同時還要成立專門的回收機(jī)構(gòu)。

二、動力電池回收行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)

1、先梯級利用，后再生利用

車用動力電池報廢后如不進(jìn)行必要的處理，會造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。我國車用動力電池絕大多數(shù)為鋰離子電池，其中雖然不含汞、鎘、鉛等毒害性較大的重金屬元素，但如果處理不當(dāng)仍會對環(huán)境造成極大污染。

比如廢舊鋰離子電池的電極材料進(jìn)入環(huán)境中，可與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成重金屬污染、堿污染和粉塵污染;電解質(zhì)進(jìn)入環(huán)境中，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)，可能造成氟污染和砷污染。

有研究顯示，回收鋰離子電池可節(jié)約51.3%的自然資源，包括減少45.3%的礦石消耗和57.2%的化石能源消耗。鋰離子電池材料中，包含很多有價值的材料。以一種三元材料電池為例，其中含鎳12%、鈷 5%、錳 7%、鋰 1.2%，如果通過回收工藝，將有價值材料再利用，會達(dá)到節(jié)約資源的目的。

2、生產(chǎn)企業(yè)承擔(dān)回收利用的主體責(zé)任

廢舊動力蓄電池應(yīng)該進(jìn)行梯級利用后再生利用。梯級利用企業(yè)對符合要求的廢舊動力蓄電池進(jìn)行分類重組利用，按照國家統(tǒng)一編碼標(biāo)準(zhǔn)對梯級利用電池進(jìn)行編碼和加貼標(biāo)識。梯級利用企業(yè)生產(chǎn)梯級利用產(chǎn)品過程中產(chǎn)生的廢舊動力蓄電池，應(yīng)移交至再生利用企業(yè)。

3、提高電池全生命周期使用價值

對電池剩余使用價值的浪費(fèi)。動力電池報廢后，除了化學(xué)活性下降外，電池內(nèi)部的化學(xué)成分并沒有改變，剩余能量完全可以繼續(xù)滿足家庭儲能、分布式發(fā)電、微網(wǎng)、移動電源、后備電源、應(yīng)急電源等中小型儲能設(shè)備、大型商業(yè)儲能和電網(wǎng)儲能市場的使用。因此，如果廢舊動力電池梯次利用技術(shù)提高、經(jīng)濟(jì)成本下降，在梯次利用領(lǐng)域，動力電池的全生命周期使用價值將會得到充分利用。

4、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)據(jù)缺乏和成本偏高

首先，退役電池復(fù)雜性高，拆解不便。比如，電池有方型、圓柱形不同類型，其疊片、繞組形式也不同。這些復(fù)雜性導(dǎo)致電池回收再利用或者拆解時極為不便。如果進(jìn)行自動化拆解，對生產(chǎn)線的柔性配置要求比較高，從而導(dǎo)致處置成本過高。因此，在目前自動化水平不高的情況下，多數(shù)工序是人工完成的。

工人的技能水平可能會影響著電池回收過程中的成品率，同時手工拆解過程中，電池短路、漏液可能導(dǎo)致起火或者爆炸，對人身和財產(chǎn)有潛在安全隱患。

此外，退役電池的再利用必須經(jīng)過品質(zhì)檢測，包括安全性評估、循環(huán)壽命測試等。但是如果動力電池在服役期間沒有完整的數(shù)據(jù)記錄，再利用過程進(jìn)行電池壽命預(yù)測時，準(zhǔn)確度可能會下降，電池的一致性無法保障。張成斌補(bǔ)充說，如果一些存在問題的電池在篩選過程中沒有被檢驗(yàn)出來，而再次被使用，會增加整個電池系統(tǒng)的安全風(fēng)險。

動力電池應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)通用性和易拆解的結(jié)構(gòu)，并對電池使用國家統(tǒng)一編碼，以利于后期的回收管理。

三、動力電池回收行業(yè)發(fā)展驅(qū)動因素

一、環(huán)保角度：動力電池含大量重金屬化合物，嚴(yán)重威脅環(huán)境

廢舊動力電池含大量重金屬和有機(jī)物，嚴(yán)重威脅環(huán)境和人類的健康。雖然廢舊鋰離子電池中不包含干電池和鉛酸電池中的汞、鎘、鉛等毒害性較大的重金屬元素，但是其含有重金屬化合物、六氟磷酸鋰(LiPF6)、苯類、酯類化合物，難以被微生物降解。廢舊鋰離子電池一旦進(jìn)入環(huán)境中，電池中的重金屬離子、有機(jī)物、碳粉塵、氟化物等將可能造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。其中正極材料中的重金屬鎳、鈷、錳污染使環(huán)境的pH升高，污染水體和土壤;負(fù)極材料中的碳材和石墨會引發(fā)粉塵污染，嵌鋰也會使環(huán)境的pH升高;電解質(zhì)及其轉(zhuǎn)化物，如LiPF6、LiBF4、LiAsF6、HF、P2O5、B2O3等，引發(fā)氟污染改變環(huán)境酸堿度，產(chǎn)生的有毒氣體污染空氣并經(jīng)由皮肽、呼吸對人體造成刺激;電解質(zhì)溶劑及其分解和水解產(chǎn)物會引發(fā)醛、酮、甲醇等有機(jī)物污染;隔膜材料會造成有機(jī)物污染;粘結(jié)劑受熱分解產(chǎn)生HF和氟污染。這些都會嚴(yán)重威脅環(huán)境和人類的健康。

圖表：廢舊鋰離子電池中常用組成材料的主要化學(xué)特性和環(huán)境污染

數(shù)據(jù)來源：中研普華

二、資源角度：國內(nèi)鎳鈷儲量和需求不匹配，鈷循環(huán)再造電池材料

動力電池尤其是三元電池中鎳、鈷、鋰等貴金屬含量高，資源稀缺且價格不斷上漲。三元材料一般分為兩類：NCM(鎳鈷錳)和NCA(鎳鈷鋁)，以最常見的NCM111為例，鎳、鈷、錳的含量分別占12%、3%及5%，，具有較高的回收再利用價值。磷酸鐵鋰電池雖然不包含鈷、鎳等稀有金屬，但鋰含量達(dá)到1.10%，顯著高于我國開發(fā)利用的鋰礦(鋰礦山中Li2O平均品位為0.8%～1.4%，對應(yīng)到鋰含量僅0.4%-0.7%)。隨著新能源汽車的推廣，電池材料需求增長，在供給緊張的共同作用下對應(yīng)金屬材料的價格也經(jīng)歷了暴漲。電池級碳酸鋰經(jīng)歷2015-2016年的暴漲，目前出廠價格接近16萬元/噸，仍然處于高位;四氧化三鈷價格從2016年的不到150元/千克漲至近400元/千克;硫酸鎳價格也從2016年7月份的2.2萬元/噸上漲至2.5萬元/噸。

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