鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1196次 | 2018年07月30日
動力電池梯次利用的“擋路石”——規(guī)模化拆解
近年來,隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,動力鋰電池產(chǎn)業(yè)也在積極擴(kuò)張,擴(kuò)張的背后也帶來了日益顯現(xiàn)的一個(gè)問題——?jiǎng)恿﹄姵卦趺椿厥眨?/p>
據(jù)估算,2018年動力電池將進(jìn)入大規(guī)模報(bào)廢期。2016年中國新能源汽車銷量達(dá)51.7萬,2017年市場銷量預(yù)計(jì)70-80萬輛。按照動力電池5~8年的使用年限,到2020年,中國汽車動力電池累計(jì)報(bào)廢量將達(dá)到20萬噸,隨著新能源汽車的推廣和時(shí)間的推移,動力回收壓力也會越來越大。
在日前結(jié)束的“中國電動車動力電池系列技術(shù)沙龍”上,國家863電動車重大專項(xiàng)動力電池測試中心主任王子冬向電池中國網(wǎng)闡述了目前動力電池回收的難點(diǎn)?!坝捎诨厥掌髽I(yè)回收到的電池形態(tài)、尺寸、規(guī)格、封裝形式等都不統(tǒng)一,很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模批量化拆解,動力電池回收再利用面臨難以大規(guī)模實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)狀”,王子冬表示。
王子冬認(rèn)為,實(shí)現(xiàn)規(guī)?;鸾馐堑统杀咎荽卫玫某雎分弧K硎?,動力電池理論上可以回收進(jìn)行梯次利用,但是目前還沒有成功的案例,問題出在了動力電池的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上。
廢舊車用動力電池主要是電池組和模塊。由于目前回收技術(shù)條件尚未成熟,有關(guān)回收處理的研究也仍處于起步階段,因此在處理拆解動力電池組和模塊時(shí),需要通過切割等方法才能分離電池單體,但在這一過程中極易引起電池的自燃甚至爆炸,對人員和設(shè)備安全造成重大的威害。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
“填埋”!簡單的兩個(gè)字,是臺塑鐵鋰材料科技股份有限公司技術(shù)人員的談話內(nèi)容留給電池中國網(wǎng)印象最深的詞語。據(jù)相關(guān)人員介紹,臺塑的電池以磷酸鐵鋰電池為主,擁有相關(guān)認(rèn)證,可以進(jìn)行填埋處理。
回收處理技術(shù)缺失導(dǎo)致行業(yè)內(nèi)處理鋰電池特別是磷酸鐵鋰電池的方式達(dá)到空前一致——唯有粉碎、填埋。在與企業(yè)溝通中,電池中國網(wǎng)了解到,國內(nèi)很多企業(yè)在鋰電回收上同樣力不從心。
雙登集團(tuán)技術(shù)人員表示,目前雙登也在嘗試將鋰電池進(jìn)行回收?;厥盏碾姵匦杞?jīng)過拆解、篩選等工序,其中產(chǎn)生的人工費(fèi)、購置費(fèi)、重組費(fèi)都在壓縮企業(yè)的盈利空間。面對巨大工作量,企業(yè)有些無能為力。
相較于磷酸鐵鋰電池的簡單處理,三元鋰離子電池的方法稍顯多樣化。歐盟鋰離子電池回收的處理方法包含:火法冶金-濕法分離提純、熱解-濕法提純、破碎-熱解-蒸餾-火法冶金等,通過上述方法處理回收電池內(nèi)的鈷、鎳、銅、鋅、汞等,并將其作為原材料進(jìn)行多次利用。國內(nèi)為數(shù)不多的鋰電回收企業(yè)則采用焙燒(熱解)預(yù)處理-機(jī)械拆解、物理分選-濕法冶煉等工藝進(jìn)行回收處理。
在全球范圍內(nèi),各大企業(yè)對于三元電池的回收都是根據(jù)不同的材料,選擇不同的處理方法。而對于采取哪種方法回收、哪些材料必須回收、回收率達(dá)到多少等方面,都沒有明確的處理標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
據(jù)電池中國網(wǎng)了解,目前我國鋰電回收一般都以鋰電生產(chǎn)企業(yè)為主導(dǎo)。由于企業(yè)對電池有充分了解,因此也能更好地將電池進(jìn)行回收處理。但是廢電池的回收處理工藝技術(shù)復(fù)雜,流程比較長,且在業(yè)內(nèi)沒有成熟的拆解設(shè)備商,所以動力電池規(guī)?;鸾膺€存在一定瓶頸。
以臺塑材料為例,其將回收的磷酸鐵鋰電池進(jìn)行分級篩選,無法再次利用的電池以“填埋”形式結(jié)束“征程”,可以梯次利用的電池則安裝在臺塑自產(chǎn)的清理機(jī)或太陽能電池車上。但總體來看,梯次利用的利潤空間并不明顯。
王子冬分析說,在制造過程中,很多企業(yè)為了提高電池組工作的可靠性,采用激光焊接等工藝將電池串聯(lián)起來,或者采用螺栓緊固的方法牢牢固定電池。雖然提升了電池組可靠性,但增加了電池梯次利用的難度。拆解過程繁瑣耗時(shí),也阻礙了廢舊動力電池的再次利用。
在全球范圍內(nèi),動力鋰電池回收再利用均剛剛起步,但由于新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,回收工作已經(jīng)處于緊要關(guān)頭。電池中國網(wǎng)認(rèn)為,為了更好實(shí)現(xiàn)動力電池“低污染、低耗能”的回收和梯次利用,動力電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該在電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上具有前瞻性,便于回收階段的拆解和篩選,并應(yīng)在電池材料、工藝方面多下功夫,減少在后期拆解過程中對環(huán)境造成的不良影響。
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