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规模化拆解成为动力电池梯次利用的“挡路石”

导读: 近年来,随着新能源汽车产业的飞速发展,动力锂电池产业也在积极扩张,扩张的背后也带来了日益显现的一个问题——动力电池怎么回收?

近年来,随着新能源汽车产业的飞速发展,动力锂电池产业也在积极扩张,扩张的背后也带来了日益显现的一个问题——动力电池怎么回收?

规模化拆解成为动力电池梯次利用的“挡路石”

据估算,2018年动力电池将进入大规模报废期。2016年中国新能源汽车销量达51.7万,2017年市场销量预计70-80万辆。按照动力电池5~8年的使用年限,到2020年,中国汽车动力电池累计报废量将达到20万吨,随着新能源汽车的推广和时间的推移,动力回收压力也会越来越大。

在日前结束的“中国电动车动力电池系列技术沙龙”上,国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬向电池中国网阐述了目前动力电池回收的难点。“由于回收企业回收到的电池形态、尺寸、规格、封装形式等都不统一,很难实现大规模批量化拆解,动力电池回收再利用面临难以大规模实现的现状”,王子冬表示。

王子冬认为,实现规模化拆解是低成本梯次利用的出路之一。他表示,动力电池理论上可以回收进行梯次利用,但是目前还没有成功的案例,问题出在了动力电池的产品结构设计上。

废旧车用动力电池主要是电池组和模块。由于目前回收技术条件尚未成熟,有关回收处理的研究也仍处于起步阶段,因此在处理拆解动力电池组和模块时,需要通过切割等方法才能分离电池单体,但在这一过程中极易引起电池的自燃甚至爆炸,对人员和设备安全造成重大的威害。

“填埋”!简单的两个字,是台塑铁锂材料科技股份有限公司技术人员的谈话内容留给电池中国网印象最深的词语。据相关人员介绍,台塑的电池以磷酸铁锂电池为主,拥有相关认证,可以进行填埋处理。

回收处理技术缺失导致行业内处理锂电池特别是磷酸铁锂电池的方式达到空前一致——唯有粉碎、填埋。在与企业沟通中,电池中国网了解到,国内很多企业在锂电回收上同样力不从心。

双登集团技术人员表示,目前双登也在尝试将锂电池进行回收。回收的电池需经过拆解、筛选等工序,其中产生的人工费、购置费、重组费都在压缩企业的盈利空间。面对巨大工作量,企业有些无能为力。

相较于磷酸铁锂电池的简单处理,三元锂离子电池的方法稍显多样化。欧盟锂离子电池回收的处理方法包含:火法冶金-湿法分离提纯、热解-湿法提纯、破碎-热解-蒸馏-火法冶金等,通过上述方法处理回收电池内的钴、镍、铜、锌、汞等,并将其作为原材料进行多次利用。国内为数不多的锂电回收企业则采用焙烧(热解)预处理-机械拆解、物理分选-湿法冶炼等工艺进行回收处理。

在全球范围内,各大企业对于三元电池的回收都是根据不同的材料,选择不同的处理方法。而对于采取哪种方法回收、哪些材料必须回收、回收率达到多少等方面,都没有明确的处理标准。

据电池中国网了解,目前我国锂电回收一般都以锂电生产企业为主导。由于企业对电池有充分了解,因此也能更好地将电池进行回收处理。但是废电池的回收处理工艺技术复杂,流程比较长,且在业内没有成熟的拆解设备商,所以动力电池规模化拆解还存在一定瓶颈。

以台塑材料为例,其将回收的磷酸铁锂电池进行分级筛选,无法再次利用的电池以“填埋”形式结束“征程”,可以梯次利用的电池则安装在台塑自产的清理机或太阳能电池车上。但总体来看,梯次利用的利润空间并不明显。

王子冬分析说,在制造过程中,很多企业为了提高电池组工作的可靠性,采用激光焊接等工艺将电池串联起来,或者采用螺栓紧固的方法牢牢固定电池。虽然提升了电池组可靠性,但增加了电池梯次利用的难度。拆解过程繁琐耗时,也阻碍了废旧动力电池的再次利用。

在全球范围内,动力锂电池回收再利用均刚刚起步,但由于新能源汽车产业的快速发展,回收工作已经处于紧要关头。电池中国网认为,为了更好实现动力电池“低污染、低耗能”的回收和梯次利用,动力电池生产企业应该在电池产品结构设计上具有前瞻性,便于回收阶段的拆解和筛选,并应在电池材料、工艺方面多下功夫,减少在后期拆解过程中对环境造成的不良影响。

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