介紹動力電池的回收與利用
來源:寶鄂實業(yè)
2019-11-21 08:51
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1.再生利用
目前動力電池主要分三元鋰電以及磷酸鐵鋰兩種,它們都含有鈷、鎳、錳、鋰等重金屬,其中鈷和鎳更是我國較為稀缺的礦藏資源,不回收就浪費了。
一般來說,實際容量低于初始容量的30%便無法梯級利用,目前歐盟主要采用火法冶金-濕法分離提純、熱解-濕法提純、破碎-熱解-蒸餾-火法冶金這幾種工藝提取有用金屬,而國內(nèi)的鋰電池回收企業(yè)則普遍采用熱解-機(jī)械拆解、物理分選、濕法冶煉這幾種工藝進(jìn)行回收處理。
而在回收率方面,因為動力電池的成分比例相當(dāng)復(fù)雜,所以針對不同類型的電池也有相對應(yīng)更高效的回收工藝,例如火法冶金回收鈷和鎳更高效(但鋰的回收不好),而濕法冶金則更有利于磷酸亞鐵鋰的回收。
(動力電池重金屬提純)
雖然動力電池再生利用有方法可循,但實際回收起來經(jīng)濟(jì)效益并沒有想象中的高。
據(jù)一份論文表示,目前1噸磷酸鐵鋰電池回收成本在8500元左右,而通過一系列工序提純金屬之后,所得市場價值僅9000元左右,基本沒什么利潤可言。
而三元鋰電方面,因為有鈷、鎳、錳等金屬,回收的效益會比磷酸鐵鋰更高,但因為鈷有毒性,操作不當(dāng)容易造成二次污染甚至引起爆炸,因此對回收企業(yè)的設(shè)備、人員也有更高的要求,這也變相增加了回收成本,降低了經(jīng)濟(jì)效益。
不過話說回來,一臺電動車跑8年,很難做到容量損失70%以上,而對于這類退役動力電池而言,梯級利用明顯更適合。
2.梯級利用
所謂梯級利用就是把難以滿足汽車?yán)m(xù)航要求的動力電池用于低速電動車、電動工具、太陽能/風(fēng)能儲能裝置等領(lǐng)域,TA們對動力電池的輸出功率、續(xù)航需求沒有汽車那么高,符合安全標(biāo)準(zhǔn)的退役汽車動力電池往往就能滿足使用需求。
(動力電池的多領(lǐng)域梯級利用)
*根據(jù)鋰電池容量劃分,100%~80%容量滿足汽車動力使用、80%~30%容量滿足梯級利用,30%以下進(jìn)行再生利用(拆解)。
目前包括北汽新能源、長安等11家車企已經(jīng)和中國鐵塔達(dá)成合作,把退役動力電池用在通信基站的儲能設(shè)備當(dāng)中。
(動力電池用在通訊基站的儲能設(shè)備當(dāng)中)
雖然梯級利用無需把電池完全拆解,但因為電芯一致性難以保證,所以在實際應(yīng)用中依然會遇到諸多問題,例如離散動力電池模組如何整合在一起、如何通過SOC、SOH、SOP等指標(biāo)精確預(yù)測電池壽命等等。
除了技術(shù)層面存在難度之外,還需要考慮到經(jīng)濟(jì)效益。因為動力電池成本相當(dāng)高昂(占到電動車總成本的三分一),這些退役電池用在儲能、照明等領(lǐng)域未免有點大材小用,甚至在某些領(lǐng)域用電池儲能(波谷充電)再輸出電能的成本比直接使用電網(wǎng)供電還高。
而此前特斯拉也通過研究,并公開表示動力電池的二次利用沒有多大經(jīng)濟(jì)效益。
既然再生利用、梯級利用經(jīng)濟(jì)效益都不高,那退役動力電池的回收就唯有靠政府推動。
退役動力電池回收,誰在做?
目前包括德國、日本、美國在內(nèi)的國家都制定了相應(yīng)的法律法規(guī),督促電池生產(chǎn)企業(yè)、車企或是經(jīng)銷商回收退役電池。
舉個例子,德國《電池法》在2009年已經(jīng)生效,法規(guī)規(guī)定動力電池的生產(chǎn)、進(jìn)口需要在政府登記,而經(jīng)銷商則要組織回收。與此同時德國環(huán)境部還資助了兩個動力電池回收項目(LiBRi項目和LithoRec項目),來促進(jìn)德國退役動力電池的回收利用研究。
















