随着2024年中国动力电池规模化退役元年的到来，梯次分选拆解线已成为千亿级市场争夺的技术高地，它不仅是资源再生的关键环节，更是实现循环经济的重要保障。
第一批新能源汽车动力电池已经进入规模化退役期——据预计，2024年退役动力电池综合利用量将突破30万吨，同比增长33%。
到2030年，动力电池回收市场规模将突破千亿元。面对如此巨大的市场空间，如何实现退役电池的安全、高效、规范化拆解，成为整个行业亟待解决的问题。
梯次分选拆解线作为退役电池回收利用的首要环节，其技术水平和运营效率直接决定着电池能否被有效梯次利用或再生利用，堪称整个产业的核心引擎。
01 退役浪潮来袭，拆解线成战略要地
2024年被称为动力电池规模化退役“元年”。按照财政部等四部委2016年提出的要求，乘用车生产企业应提供不低于8年或12万公里的质保期限。到2024年，八年质保期限已到，动力电池大规模退役潮如期而至。
巨大市场潜力吸引了众多企业入场。数据显示，我国现存动力电池回收相关企业超14万家，但拥有工信部资质的企业仅占1‰，多数企业仍以“小作坊”形式存在。
国务院发展研究中心的报告显示，截至2023年底，中国新能源汽车动力电池规范化回收率不足25%，绝大部分都流向了非合规企业，存在较大的安全、环保风险。
02 梯次利用与再生利用，两条路径的选择
目前主流的回收利用方式有两种：梯次利用和材料回收（再生利用）。
当电池容量在50%至80%时，会将退役动力电池拆解重组后进行梯次利用，作为应急电源、储能设备、低速电动车等，继续服役。当电池容量衰减到40%以下时，才会进行拆解、破碎等处理，提取其中的锂、钴、镍等原材料，“再生”为新电池。
梯次分选拆解线在这一过程中扮演着“分类师”的角色，它需要对退役电池进行快速、精准的检测和分门别类，决定哪些电池适合梯次利用，哪些需要直接再生利用。
03 并行拆解优势明显，成技术研究热点
传统的顺序拆解方式效率低下，难以满足大规模退役电池的处理需求。并行拆解方式更加适合完成电池包的拆解工作。
并行拆解线规划是将产品的拆解任务在流水线上进行合理分配，以满足设定的优化目标，如降低操作时间、拆解成本，提高回收利润、安全性等。
大连理工大学孔帅的研究表明，并行拆解模型能够通过对拆解任务的合理分配，显著提高拆解效率，同时更好地保障拆解过程的安全性。
04 拆解线核心技术，多目标优化是关键
退役动力电池包的并行拆解线规划需要综合考虑多个优化目标，包括拆解效率、安全性和拆解成本等。这些目标往往相互制约，需要通过多目标优化算法来寻找最佳平衡点。
研究表明，采用非支配排序遗传算法、强度帕累托搜索算法、人工蜂群算法等多种算法对拆解线规划的多目标优化问题进行求解，可以取得良好效果。
其中花授粉算法的适度值、超体积空间指标更优，收敛性能更强。通过将花授粉算法中的搜索策略、适度值参数筛选方式引入非支配遗传算法，可以显著提升算法性能。
05 人机交互协作，智能拆解新趋势
随着工业5.0浪潮的到来，人机交互拆卸技术成为新趋势。这种技术将人与机器的优势互补，在生产制造中保障人的身心健康和福祉。
在人机交互约束双边拆卸线设置中，需要考虑工作站数量、空闲均衡指标、机器人能耗和拆卸成本等多个目标。
危害零件需要尽可能分配给机器人拆卸；复杂零件通常需要分配给工人拆卸；普通零件则可以分配给机器人或工人拆卸。这种人机协作模式更加符合实际拆卸工作的复杂需求，能够有效提高拆卸效率和安全性。
06 具体流程步骤，从整包到电芯级处理
梯次分选拆解线的具体流程包括多个环节。放电机构对废旧锂电池进行放电处理；电池拆解机构将放电后的废旧锂电池进行拆解，得到锂电池模组。
检测机构对锂电池模组进行检测；组装机构将检测合格的锂电池模组重新组装形成梯次利用电池包。
模组拆解机构将检测不合格的锂电池模组进行模组拆解，得到电芯。这些电芯随后被传送到再生利用子系统进行进一步处理。
07 智能化装备应用，提升分选效率精度
梯次分选拆解线涉及到多种专用设备。锂电池回收处理设备破碎分选装置包括依次连接的撕碎机、破碎机、气流分选机、磁选输送机、粉碎机、分析机、摇摆筛、研磨机以及比重分选机。
气流分选机采用气流方式进行分选，将破碎时产生的扬尘、隔膜、塑料等轻物料被气流引至隔膜纸集料器进行收集，钢壳、盖帽、正负极材料等较重物质由气流分选机的出料口流出。
磁选输送机通过磁性作用将锂电池外壳、盖帽等铁磁性物质分离出来。这些专用设备的协同工作确保了分选过程的效率和精度。
08 政策标准完善，促进产业规范发展
政策标准建设是推动梯次分选拆解技术发展的重要力量。自2024年以来，国家加大了动力电池回收利用工作的部署力度。
2024年3月，国务院印发的《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》提出，加快动力电池等产品设备残余寿命评估技术研发，有序推进梯次利用。
2025年2月21日，国务院常务会议审议通过了《健全新能源汽车动力电池回收利用体系行动方案》。5月26日，全国新能源汽车动力电池回收利用工作专班召开第一次会议，强调完善法规标准体系，强化全链条监督管理。
09 企业创新实践，探索可行商业模式
一些企业已经在梯次分选拆解领域进行了积极实践并取得了显著成效。
湖南瑞科美新能源有限责任公司聚焦退役锂电池循环利用，构建了“回收—梯次利用—再生制造”全产业链条。该公司通过梯次筛选、预处理打粉、湿法提取等环节，4条生产线每月可生产碳酸锂200吨。
中国资源循环集团旗下大冶有色博源环保股份有限公司携手中国汽车工程研究院股份有限公司，创建了报废机动车回用件“拆解—检测—溯源—再利用”全流程闭环新模式。
这种模式旨在降低消费者维修成本，减少资源浪费与碳排放。
10 挑战与未来趋势，智能化绿色化并进
梯次分选拆解技术面临着诸多挑战。上游原材料价格跌落，如碳酸锂价格从历史高点60万元/吨跌至目前的6万元/吨，暴跌90%，极大压缩了动力电池回收利用企业的利润空间。
产能利用率低也是突出问题。数据显示，截至2024年底，中国“白名单”锂离子电池的梯次利用和回收拆解产能为423.3万吨/年，2024年中国废旧锂离子电池实际回收量只有65.4万吨，产能利用率仅为15.5%，合规企业普遍“吃不饱”。
未来，梯次分选拆解技术将向智能化、绿色化方向发展。强化学习-群体进化混合算法4、CTGAN及改进的NSGA-II算法等智能优化方法将被广泛应用于拆解线平衡问题。
绿色闭环模式将成为标杆企业的标配，如湖南瑞科美新能源有限责任公司实现了污水零排放，并将污水转化为工业盐，真正实现了资源循环利用。
随着更多企业采用“邻厂循环”模式，与园区企业形成深度协同，梯次分选拆解将不再只是单个企业的孤立行为，而是成为区域循环经济的重要组成部分。
未来十年，随着技术的不断进步和政策的持续完善，梯次分选拆解线将更加智能化、绿色化、高效化，为新能源汽车产业的可持续发展提供坚实保障。
中国已经在这场关乎未来的资源争夺战中占据了先机，但要想真正赢得这场战争，还需要产业链各方的共同努力与协同创新。
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