目前比较成熟的动力电池回收处理方法都有哪些?
3-5年之后,成堆的动力电池摆在面前,该如何处理?目前有什么好的处理方法吗?
全世界都在快速推动新能源汽车的发展,最重要的原因解决能源问题的同时做到了节能减排以及环境保护,虽然在新能源纯电车使用时与燃油车相比绝对环保,但有些人会说,如果新能源汽车电池处理不得当,那对环境造成的危害将是燃油汽车的几倍或是几十倍,那么目前有哪些比较成熟的动力电池回收处理方法呢,针对目前新能源汽大部分车型采用的电池来简单介绍一下。目前,我国在新能源汽车产业的发展处于国际领先水平,在新能源汽车动力电池的回收处理方面也形成闭环,目前新能源汽车大大多数采用的大多数是锂离子电池,对于锂离子电池处理较为理想的方法有两种:1.梯次利用与原料回收 退役动力锂电池,走梯次利用道路的,是梯次利用之后再进行材料回收;直接材料回收的是批量过小的,无历史可查的,安全监测不合格的等等。2. 湿法冶金 湿法冶金是用合适的化学试剂选择性溶解废旧锂离子电池中的正极材料,并分离浸出液中的金属元素的一种方法。湿法冶金工艺比较适合回收化学组成相对单一的废旧锂电池,可以单独使用,也可以联合高温冶金一起使用,对设备要求不高,处理成本较低,是一种很成熟的处理方法。 当前的动力锂电池回收比例还比较低。在一份报告上看到,我国动力锂电池的回收比例在10%左右。对比铅酸电池行业,中国的回收比例在30%左右,而美国的这个数字已经超过90%,可以说是“循环经济”。翻过来看,就是市场空间巨大。
随着纯电动汽车的不断发展,动力电池的问题也被提上日程。因为动力电池本身处理不当很可能导致污染,所以寻找比较成熟的动力电池回收处理方法显得尤为重要了。动力电池的回收方法主要有两种:一是针对容量下降无法被电动汽车继续使用的电池,也就是二手电池的梯次利用,是指将电池组拆包,对模块进行测试筛选,再组装利用到例如储能等领域;二是对已经报废的动力电池拆解、回收与再利用。在实际操作中,第二种办法最为常见,具体来说,锂电池的回收和铅酸电池的回收又不同。理论上来说,锂电池最适合的回收方式是梯次利用法,但对目前的锂电池来说却很难实行。原因很简单,国内锂电池的型号并不统一、电池包结构天差地别,这就要求回收方拥有很高的组装工艺和拆包水平,但拥有这种技术水平的回收企业,寥寥无几。从内部结构来看,所有的锂电池都是粘接电极,而粘接电极给动力锂电池的回收带来很大困扰。想要回收并提取锂电池内的可用金属材质,就只能打碎粘结好的电极,对打碎的铝箔、铜等材料重新用冶金方式回收。这种回收方式成本巨大效率不佳,所以目前锂电池企业鲜有拆解回收。反倒是因为门槛较低,有相当一部分不具有回收资格的人员非法从事废旧锂电池回收并牟利。和锂电池相比,铅酸电池的回收已经形成了完整的体系。废铅蓄电池具有很高的回收利用价值。一般来说,废铅蓄电池含有74%的铅极板、20%的硫酸和6%的塑料。就我国目前的工艺来说,一组铅蓄电池再利用率能达到80%,一些设备比较先进的企业甚至能达到98%。
据湃客所知,专业人士预计,2018至2020年我国的动力电池报废量达11-20万吨,动力电池回收是个不容忽视的问题。目前来说,主要有3种比较成熟的动力电池回收处理方法。1.新能源车企和*部门合作,消耗一部分废旧动力电池作为储能或其他用途。因为储能设备对于电池的性能要求不高,但是对于电池的数量需求很大,淘汰下来的动力电池可以梯次利用在储能站上。2.车企自己建立回收体系,对于所售新能源汽车的电池进行回收。回收包括将电池用于工厂的用电设备上,或者是进行拆解。比如大众已经筹备在德国建立一座电池工厂,建成的话每年可以处理1200吨废旧车用锂电池组。3.专门的电池回收企业进行回收拆解,用于乘用车的三元电池所含金属物质主要有钴、锂、镍、铜、铝等,其中不少都是稀有金属,回收拆解可以创造可观的利润。
2018年,我国新能源汽车生产约127万辆,同比增长50%,动力电池装机总电量约56.98GWh,同比增长56%。但电池是有使用寿命的,当它的寿命到期时,按照我国《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》规定,就要进入回收利用环节。目前,比较成熟的动力电池回收方法有梯次利用和原料回收两种。一般来说,衰减率在20%-70%之间的退役电池,是可以梯次利用的。梯次利用企业收到退役电池后,会对电池包进行拆解并再次检测,剔除里面衰减率大于40%的电芯。对符合梯次利用的电池,重新包装制作,供电动自行车、储能电站、应急灯、手电、充电宝等对储电量要求不是很高的产品上进一步使用,并重新制定上报编码信息。梯次利用能够最大程度上提高锂离子电池的利用效率,延长电池的使用周期,同时也能降低储能电池等产品的生产成本。而那些衰减率大于70%的退役电池,由于利用价值不大,会移交给电池回收再生企业。回收再生企业接收后,对电池做放电、清洗后,进行拆解、分解,并通过化学反应和直接收取等方式,回收里面有利用价值的材料。废旧锂电池的回收方法主要有物理法、化学法和生物法三大类。物理法主要有破碎浮选法和机械研磨法两种;化学法是利用化学反应过程对锂离子电池进行处理的方法,一般分为火法冶金和湿法分解法两种;而生物冶金法就是利用微生物菌类的代谢过程来实现对钴、锂等金属元素的选择性浸出,目前还在研究中。像三元锂电池,就可以采用湿式分解法,即将电池拆解后,放入相关溶液,通过化学反应的方式分解置换出电池里的锂、钴、锰、铝,并采取吸附、沉淀、氧化等方式予以提取,使之又成为生产电池的原材料。而磷酸铁锂电池,则可采取火法冶金,即不通过溶液等媒介,直接实现各类电池材料或有价金属的回收。动力电池回收利用,不仅可使环境破坏的可能性降到最低,而且能最大限度地利用好电池废旧材料,对于新能源汽车产业的可持续发展具有重要意义,也是实现生态文明的重要举措。所以,消费者在新能源汽车报废的时候,一定要按要求将废旧动力电池送至4S等回收点,切勿随意丢弃,以免造成污染和浪费。