電動汽車廢電池的回收與利用，汽車知識介紹
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-01 10:09
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新能源汽車的發(fā)展越來越快，整體的發(fā)展勢頭比較好，雖然是低碳出行，但是還是有相關(guān)的電池的問題，就比較令人擔(dān)憂了，電池的污染比較重，沒辦法忽視，所以小編今天就來介紹一下廢電池的回收與利用，一起來看一下吧。
廢電池的回收與利用:回收責(zé)任主體
動力蓄電池生產(chǎn)企業(yè)將承擔(dān)電動汽車生產(chǎn)企業(yè)售后服務(wù)體系之外的廢舊動力蓄電池回收利用的主要責(zé)任;梯級利用電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)承擔(dān)梯級利用電池回收利用的主要責(zé)任，報廢汽車回收拆解企業(yè)應(yīng)負(fù)責(zé)回收報廢汽車上的動力蓄電池。
廢電池的回收與利用:具有回收資格企業(yè)
有電動汽車生產(chǎn)企業(yè)指定(或授權(quán))的電動汽車售后服務(wù)商;動力蓄電池生產(chǎn)企業(yè)指定(或授權(quán))的電池銷售商或從事動力蓄電池?fù)Q電(或租賃)的運營商;梯級利用企業(yè)或其指定(或授權(quán))機構(gòu);具備動力蓄電池回收條件的報廢汽車回收拆解企業(yè);符合要求的動力蓄電池再生利用企業(yè);以及其他企業(yè)。
廢電池的回收與利用:動力電池設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)要求
1、在設(shè)計層面，動力電池要強調(diào)綠色設(shè)計，講求無毒無害。應(yīng)遵循動力蓄電池易拆卸原則，確保動力蓄電池能從整車上安全、環(huán)保的拆卸，并盡量使用再生材料。值得注意的是，此次征求意見稿還特別強調(diào)，國家鼓勵動力蓄電池結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化問題，意在通過動力蓄電池通用性提高梯級再利用。
2、在拆卸層面，征求意見稿要求電動汽車生產(chǎn)企業(yè)再銷售其車輛時提供蓄電池拆卸技術(shù)信息，而作為電池生產(chǎn)方需要提供拆解技術(shù)信息。
3、與此同時，國家層面將推動建立統(tǒng)一的動力蓄電池產(chǎn)品編碼制度。電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)對其所有動力蓄電池產(chǎn)品進行編碼，并建立追溯系統(tǒng)追蹤動力蓄電池流向，并與電池產(chǎn)品及整車具有唯一對應(yīng)性。
汽車電動化的速度在近幾年內(nèi)發(fā)展的飛快！回想起十幾年前，電動車當(dāng)時候還只是天馬行空的想法，而到了現(xiàn)在，全球汽車市場上已經(jīng)有幾十款不同的混合動力『Hybrid』、插電混合動力『Plug-in Hybrid』以及電動車能夠讓消費者選擇購買。
就連法拉利、保時捷、邁凱倫以及柯尼塞格這些高端品牌的旗艦車型都已經(jīng)是混合動力，再加上特斯拉推出性能強大的電動車型之下，曾幾何時，電動車型已經(jīng)不再是以環(huán)保為目的，也開始和性能、速度掛鉤。
汽車電動化的關(guān)鍵，在于電池科技的進步。在近十年間，由于越來越多汽車制造商和相關(guān)領(lǐng)域的車廠加入資金研發(fā)，電池的效能、重量、體積等各方面都有了大幅改善。但是，電池的種類多樣，究竟哪一種形式的電池才是最適合汽車使用呢？
今天小編就來介紹目前汽車市場最常見的車輛電池種類，并且比較這些電池的優(yōu)缺點！??！
鋰電池 Lithium-ion（Li-ion）Batteries
不只是汽車領(lǐng)域，目前多數(shù)商用電子產(chǎn)品當(dāng)中普遍使用了鋰電池，而在過去十多年以來，鋰電子也因為廣泛的使用，在效能上不斷進化。因此，除了現(xiàn)在多數(shù)的混合動力和電動車都使用鋰電池之外，包括了智能手機、平板電腦、筆記本電腦等消費電子產(chǎn)品都是使用鋰電池。
不過，『鋰』只是一種通稱，在這種形式的電池之下還分憂很多種類。以消費電子產(chǎn)品來說，最常使用的是鋰鈷氧化電池『LiCoO2』，是鋰電池當(dāng)中能量密度最高的一種。但是這種電池有著『熱失控（thermal runaway）』的缺點，也就是在過度充電或者溫度較高的環(huán)境之下，如果沒有正確使用即很容易發(fā)生過熱甚至爆炸起火的狀況，這也是鋰鈷氧化電池縱使有著最高的能量密度，也鮮有使用在汽車領(lǐng)域當(dāng)中。
多數(shù)電動工具、醫(yī)療工具以及車用電動系統(tǒng)所使用的鋰電池多半為磷酸鋰鐵電池『LiFePO4』、錳酸鋰電池『LMO』、鎳鈷錳三元電池『NMC』等，雖然這幾種電池的能量密度低于鋰鈷氧化電池，但是使用壽命以及安全性都更加優(yōu)異，因此相當(dāng)適合在電動化汽車領(lǐng)域當(dāng)中，其中以鎳鈷錳三元電池最為廣泛應(yīng)用在混動動力和電動車上，目前Formula E電動方程式賽車所使用的電池也是基于鎳鈷錳三元電池（NMC）制造而成。
『全新 Formula E電動方程式賽車』
為什么鋰電池是目前電動化汽車電池的大客戶？基本上，鋰電池有著優(yōu)異的『能量重量比』、『充電速度快』以及『幾乎沒有記憶效應(yīng)』這三大優(yōu)勢。
較高的能量密度意味著電池重量較輕，這對于追求輕量化、高性能以及講究續(xù)航力的汽車來說相當(dāng)合適。充電速度快當(dāng)然也是電動車使用與否的關(guān)鍵之一，但是在現(xiàn)實環(huán)境當(dāng)中鋰電池的充電速度只是稍微比其他形式的電池快而已，絕對不是天與地的分別。至于電池記憶效應(yīng)則是幾乎不會發(fā)生在鋰電池上，因此鋰電池的電力容量并不容易隨著使用次數(shù)增加而大幅減少。
『現(xiàn)在高端啟動電池使用磷酸鋰電池】
但是這并不代表鋰電池就沒有缺點，以目前的電池制造商技術(shù)來看，鋰電池主要缺點在于成本比其他種類電池高出不少，以鎳基電池為例，鋰電池制造成本大約高出40%，這通常會讓希望推出平民電動車型的汽車制造商打退堂鼓。不過，無論是何種電池，在近年經(jīng)濟模式的擴張之下，成本和多年前相比都已經(jīng)大幅降低。
此外，鋰電池雖然不用“煩惱”記憶效能的問題，但是仍然會隨著時間以及使用環(huán)境所產(chǎn)生衰退。以目前汽車制造商的評估，車用鋰電池使用壽命大約在10年左右，但是目前還沒有電動車運轉(zhuǎn)足夠時間和實際資料來驗證這個理論。不過從目前的各大車廠掌握的電池技術(shù)來看，鋰電池是所有種類電池當(dāng)中缺點最少的，因此被視為當(dāng)下最佳車用電池來源。
在鋰電池未廣泛應(yīng)用之前，較早起的混合動力車型多半使用的是鎳氫電池（Ni-MH），及時到現(xiàn)在逐漸被鋰電池取代，還是有不少混合動力車型在使用這種類型的電池。
鎳氫電池的優(yōu)勢為相對低廉的制造成本，這種電池主要以鎳、氫、鈦或者其他類型的金屬組成，在制造成本上比鋰電池低廉許多，但是隨著市場投入越來越多的資源到鋰電池領(lǐng)域，兩種電池之間的成本正在不斷的縮小。
即使如此，鋰電池也有著一個相當(dāng)大的優(yōu)勢，就是耐用性。只要保養(yǎng)得宜，鎳氫電池可以擁有非常久的使用壽命。除此之外，因為鎳氫電池含有有毒元素非常少，使得其回收成本相對低，而成本當(dāng)中含有大量的鎳金屬以及其他貴金屬電池的回收利潤比其他種類電池還要高。
『舊款豐田混動車型都在使用鎳氫電池』
可惜，鎳氫電池的能量密度并不高，大約比一般鋰電池低了40%，這意味著要達到同樣的電容量，鎳氫電池需要更大的體積也更重，這使得鎳氫電池和現(xiàn)在汽車制造商追求大空間和輕量化理念背道而馳。
另外，在密集且快速的沖放電情況下，鎳氫電池也容易產(chǎn)生大量熱能，因此需要額外的冷卻系統(tǒng)，使得整個電池系統(tǒng)重量又增加不少。
其他種類的電池
除了以上兩種電池之外，目前許多研究機構(gòu)都在研發(fā)效能更高的電池系統(tǒng)，包括了氧化物電池、磷酸鐵電池、磷酸鋰鐵電池、鋰空氣電池、鋰聚合物電池、鎳鈷錳電池、鎳鈷鋁電池以及錳氧化物尖晶石電池都是未來有可能成為電動車能量來源的電池種類。
鈷氧化物電池已經(jīng)問世很長一段時間，但是目前的困境仍然在于熱失控以及制造成本，否則這種電池的高能效密度將會是極佳的高性能車用電池。
磷酸鐵電池則是目前最穩(wěn)定且成本合理的電池派別，可惜因為其采取低電壓的運作方式，如果要作為車用電池，將需要使用更多的電池數(shù)量，造成重量和體積增加。
鋰聚合物電池也是鋰電池的一種，但是現(xiàn)今鋰聚合物電池需要制成“袋狀”，對于空間配置較為不利，因為目前僅有少數(shù)電動車使用此類型電池。
鎳鈷錳電池和鎳鈷鋁電池現(xiàn)在制造成本還是太高，而且熱失控問題尚未解決，因為無論是效能如何，距離商用還是有相當(dāng)長的路要走。
鋰空氣電池較為新的電池技術(shù)，擁有極佳的能量密度，其能量重量比幾乎和現(xiàn)在的汽油相當(dāng)，更是目前鋰電池的5~15倍之多，但是仍處于開發(fā)初期，因為也是需要好一段時間才能夠達成量產(chǎn)。
