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動(dòng)力鋰電池"回收熱"全球傳導(dǎo)

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:607次  |  2022年06月25日  

隨著電動(dòng)汽車數(shù)量不斷新增,電池?cái)?shù)量也在不斷新增,而人們已經(jīng)開始擔(dān)心此類鋰電池在使用10至15年之后,如何進(jìn)行回收。


為何回收會(huì)引起人們關(guān)心?首先是成本:由于電動(dòng)汽車電池很復(fù)雜,而且要鈷和錳等稀有金屬制成,因而其是此類汽車中最昂貴的部件之一。隨著電動(dòng)汽車變得越來越普遍,從廢棄電池中回收此類金屬比從地球上開采此類金屬要便宜得多。更重要的是,可以減少碳足跡,不僅僅是減少開車時(shí)出現(xiàn)的碳足跡,還有在電池原材料到廢棄整個(gè)生命過程中,都要嚴(yán)格控制電池的回收方式。


韓國成立首個(gè)動(dòng)力鋰電池回收公司


據(jù)報(bào)道,Earthtech公司每年可以拆卸5000輛電動(dòng)汽車,處理2000噸廢舊電動(dòng)汽車電池。此外,Earthtech公司還表示,其將投資240億韓元(約合2000萬美元)建設(shè)該公司,而且也是該地首個(gè)此類設(shè)施。


在該廠內(nèi),拆卸下來的廢舊電池將首先接受性能測試,然后根據(jù)自身?xiàng)l件和剩余容量,準(zhǔn)備用于固定能源存儲(chǔ)系統(tǒng)。假如測試表明該電池已經(jīng)沒有再利用的可能性,電力存儲(chǔ)系統(tǒng)中電池內(nèi)部的鋰、鎳、鈷和其他貴重金屬等原材料也會(huì)被回收。Earthtech公司還沒有確定電池內(nèi)每一種可回收材料的回收率。

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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%

此外,該公司還會(huì)開展各種電動(dòng)汽車電池的研究和商業(yè)項(xiàng)目。


從電動(dòng)汽車中回收電池的業(yè)務(wù)受到復(fù)雜的環(huán)境條件約束,此外,也很難獲取回收廢舊電池的技術(shù)以及工藝。Earthtech將把所有報(bào)廢的電動(dòng)汽車存儲(chǔ)在室內(nèi),并通過環(huán)保的方法將電池拆卸下來。


大眾推出兩種解決方法


大眾(Volkswagen)計(jì)劃到2025年每年生產(chǎn)一百萬輛電動(dòng)汽車,而且已經(jīng)開始研究如何重復(fù)利用此類電動(dòng)汽車中的電池。為解決此類挑戰(zhàn),大眾正采用兩種回收電池的方法,一是推出便攜式充電樁,一個(gè)節(jié)能回收。


已經(jīng)供電動(dòng)汽車使用10年或更久時(shí)間的舊鋰電池可能不再適合為汽車供應(yīng)動(dòng)力,但是其仍具有相當(dāng)大的能量容量。(2019年款大眾e-Golf車型的電池組可以存儲(chǔ)的能量,和美國家庭一天,甚至更長時(shí)間使用的能量相當(dāng)。)電動(dòng)汽車要在很多地方充電,而此類地方可能沒有充電樁,或甚至沒有充電站。

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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

一、移動(dòng)充電寶


這兩個(gè)問題只需一個(gè)解決方法就可解決。大眾集團(tuán)計(jì)劃生產(chǎn)一款便攜式快速充電樁,此類充電樁可存儲(chǔ)360千瓦時(shí)能量,一次最多可供4輛汽車充電,最大快充輸出功率為100千瓦。和便攜式手機(jī)充電器相同,大眾集團(tuán)的充電樁可以一直使用,直到電力耗盡,或是要連接電源給自己充電。此外,該充電樁體積很小,可以部署在音樂節(jié)等很難充到電的地方。


該充電樁使用的電池組和大眾MEB平臺(tái)生產(chǎn)的電動(dòng)汽車所使用的相同,如此一來,當(dāng)電動(dòng)汽車電池組使用壽命到達(dá)極限時(shí),還可用作充電樁的電池。大眾集團(tuán)首個(gè)便攜式快速充電樁預(yù)計(jì)將于明年在德國安裝,而大眾集團(tuán)預(yù)計(jì)將于2020年開始全面生產(chǎn)該款充電樁。


二、回收電池材料


假如所有的電池失去了存儲(chǔ)能量的能力,大眾集團(tuán)薩爾茨基特(Salzgitter)零部件廠就會(huì)發(fā)揮用途了。該廠有望成為大眾首個(gè)電動(dòng)汽車電池回收中心。明年,薩爾茨基特廠初期年處理能力將達(dá)1200噸左右,大約覆蓋3000輛電動(dòng)汽車。


大眾將使用一種特殊的碎電池機(jī),單個(gè)電池部件會(huì)被磨碎,液體電解質(zhì)會(huì)被清除,而此類電池部件會(huì)分解成"黑色粉末",其中包含著寶貴的鈷、鋰、錳和鎳等原料,而此類原料要進(jìn)一步得到物理分離,然后才能夠在新電池中重復(fù)使用。


大眾的長期目標(biāo)是,希望回收約97%的報(bào)廢電動(dòng)汽車(EV)中電池組原材料。現(xiàn)在,大眾電池原材料的回收率為53%。薩爾茨基特廠有望讓大眾電池原材料的回收率提升至72%。大眾預(yù)計(jì)未來幾年,將會(huì)有更多家類似薩爾茨基特廠的電池回收廠。考慮到大眾集團(tuán)電動(dòng)汽車計(jì)劃銷售量,出于對成本和環(huán)境的考慮,大眾將會(huì)優(yōu)先在公司內(nèi)部處理電池回收,盡管現(xiàn)在離電池粉碎機(jī)大量處理電池還有至少10年的時(shí)間。


據(jù)外媒報(bào)道,Earthtech公司將成為韓國首家進(jìn)軍電動(dòng)汽車電池回收業(yè)務(wù)的公司,該公司最新建設(shè)了一個(gè)專業(yè)設(shè)施,用于拆卸電動(dòng)汽車以及回收廢舊電池。


TSLA在研發(fā)閉環(huán)電池回收系統(tǒng)預(yù)計(jì)可節(jié)省大量電池材料資金


除了大眾之外,作為電動(dòng)汽車開路人,TSLA(Tesla)也在開發(fā)一個(gè)"獨(dú)特的電池回收系統(tǒng)",該公司認(rèn)為,從長期來看,該系統(tǒng)可以節(jié)省"可觀的資金"。


當(dāng)?shù)貢r(shí)間四月十五日,TSLA公布了一份新"影響報(bào)告"(impactreport),報(bào)告顯示,TSLA車隊(duì)擁有50多萬輛電動(dòng)汽車,幫助阻止了400萬噸的二氧化碳被排放到大氣中。在該報(bào)告中,TSLA還闡述了對電池回收的想法:"經(jīng)常聽到有人問,"一旦TSLA汽車的電池組耗盡,會(huì)怎么處理呢?"?;剂虾弯囯姵囟际悄茉?,但是它們之間的差別是,化石燃料能夠被提取并一次性使用,而鋰電池中的材料能夠回收再利用。當(dāng)石油從地底下開采出來,經(jīng)過化學(xué)提煉和燃燒后,會(huì)向大氣中釋放有害氣體,而此類氣體卻無法回收再利用。相比之下,電池材料經(jīng)過提煉,然后被放入電池中,在電池壽命終結(jié)后卻仍能保留下來,能夠再回收其中有價(jià)值的材料,反復(fù)使用"。


在電池回收方面,大多數(shù)汽車制造商目前都專注于電池組壽命耗盡之后的應(yīng)用,而TSLA卻和它們不同?,F(xiàn)代、寶馬和雷諾等汽車制造商已經(jīng)宣布,將在儲(chǔ)能系統(tǒng)中使用舊電池組,而不是回收電池組來生產(chǎn)新電池組,其中有些汽車制造商已經(jīng)在使用回收的舊電池組,用于儲(chǔ)能系統(tǒng)。


TSLA表示,由于電池組壽命已盡,目前還沒有回收大量電池組,但是TSLA正在回收幾款用于"研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量控制和服務(wù)運(yùn)營"的電池組。該公司表示,其正和世界各地的第三方電池回收商合作,處理所有廢舊電池,回收有價(jià)值的金屬。和回收伙伴合作,確保負(fù)責(zé)任地處理電池中沒有價(jià)值或無法回收的材料。


但這顯然只是一個(gè)臨時(shí)的解決方法,因?yàn)門SLA表示,其還在內(nèi)華達(dá)州的1號超級廠(Gigafactory1)研發(fā)電池回收系統(tǒng)。TSLA在報(bào)告中表示:"TSLA正在1號超級廠研發(fā)獨(dú)特的電池回收系統(tǒng),該系統(tǒng)既可處理電池生產(chǎn)廢料,還可處理報(bào)廢電池。通過該系統(tǒng),鋰和鈷等關(guān)鍵礦物和電池中的銅、鋁和鋼等所有金屬的回收率將達(dá)到最高。將以最適合用作新電池生產(chǎn)材料的形式回收上述所有材料。


目前,也有幾家公司在研究如何在回收過程中,從電池中回收關(guān)鍵礦物質(zhì)。最近,AmericanManganese在試點(diǎn)回收廠,成功在鋰電池陰極材料回收方面實(shí)現(xiàn)了高回收率。

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