廢舊電池的再利用面臨著哪些問(wèn)題？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-07-10 16:36
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在政策的引導(dǎo)下中國(guó)的新能源汽車市場(chǎng)不斷壯大，隨著電動(dòng)汽車保有量的不斷提升，我們也要面臨一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)：退役后的動(dòng)力電池的回收。直接進(jìn)行回收效益較低，特別是對(duì)于磷酸鐵鋰電池，直接回收的收益甚至無(wú)法覆蓋成本，因此動(dòng)力電池的梯次利用就成為了挖掘動(dòng)力電池價(jià)值的有效方法。一般來(lái)說(shuō)，我們認(rèn)為鋰離子電池的容量保持率降低到80%以下時(shí)就意味著電池壽命的終止，但是在實(shí)際使用中由于不同用戶使用習(xí)慣不同，以及電池組內(nèi)部衰降速度不同，所以最終我們得到的報(bào)廢電池的剩余容量并不都是80%，還需要我們對(duì)這些電池進(jìn)行篩選后采用進(jìn)行梯次利用，這些都會(huì)增加電池梯次利用的成本。
淘汰電池的再利用成本分析
廢舊電池再利用主要面臨以下四個(gè)方面的問(wèn)題：1）我們不知道電池的健康狀態(tài)SoH，因此需要對(duì)電池的剩余容量等指標(biāo)進(jìn)行再測(cè)試，這將是一個(gè)非常耗費(fèi)時(shí)間和資源的工作；2）缺少電池的使用記錄，某些已經(jīng)存在安全隱患的電池可能仍然被使用了一段時(shí)間；3）由于缺乏電池的基本信息，我們很難對(duì)電池在二次利用中的性能表現(xiàn)進(jìn)行預(yù)測(cè)；4）我們對(duì)廢棄電池的檢測(cè)成本可能會(huì)高于全新電池的成本。
廢舊鋰離子電池再利用能否取得經(jīng)濟(jì)效益，關(guān)鍵在于其與新電池之間的成本比較，廢舊電池再利用的成本主要集中在以下幾個(gè)方面，首先我們需要對(duì)b個(gè)筆記本電池包進(jìn)行拆解，平均耗時(shí)為tb min／battery，獲得n1個(gè)單體電池，然后我們還需要對(duì)這部分電池進(jìn)行篩選，獲得n2個(gè)有效電池，平均耗時(shí)t1 min／cell，第三步是對(duì)初步篩選出的電池測(cè)量電壓，選擇電壓大于Vmin的電池，獲得n3個(gè)電池，第四步是對(duì)這部分電池進(jìn)行容量測(cè)試，選擇容量大于Cmin的電池，消耗時(shí)間為t3 min／cell，最終獲得n4個(gè)電池。
結(jié)果分析
試驗(yàn)中作者共對(duì)來(lái)自宏基、華碩、Dell、聯(lián)想等公司的152個(gè)電池包進(jìn)行了拆解，每個(gè)電池包有3-12個(gè)18650電池，共計(jì)拆出1034個(gè)電池，電池共計(jì)分為67中，容量從1.6Ah到3.1Ah，操作電壓范圍分別為2.5V-4.2V，以及3-4.35V。
首先作者進(jìn)行了初步的外觀篩選，22只電池表面有劃痕，20只電池表面的塑料皮被燒毀，三只電池發(fā)生泄漏，因此共計(jì)剩余電池n2=989只。
第二步是對(duì)989只電池的電壓進(jìn)行測(cè)量，電壓范圍為-0.76V-4.23V，有差不多一半的電池的電壓低于2.5V，因此有相當(dāng)部分的電池可能存在過(guò)放的風(fēng)險(xiǎn)。
從上面的研究我們能夠看出二次利用電池并非一定比新電池便宜，只有到篩選條件較為寬泛時(shí)才能夠獲得較低的成本，值得注意的是這里的計(jì)算中并沒有包含廢舊電池再次成組成本，以及再利用電池的銷售成本，因此實(shí)際上鋰離子電池梯次利用的成本可能會(huì)更高，加之近年來(lái)隨著鋰離子電池成本的快速降低，因此二次利用鋰離子電池在經(jīng)濟(jì)上是否合適還需要進(jìn)行認(rèn)真的評(píng)估。
其次在鋰離子電池二次利用中可能還面臨一些列的風(fēng)險(xiǎn)，首先我們將剩余容量設(shè)定在70%以上時(shí)二次利用才具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但是在70%-90%容量范圍內(nèi)鋰離子電池發(fā)生非線性快速衰降的風(fēng)險(xiǎn)將大大增加，對(duì)后續(xù)的二次利用形成潛在風(fēng)險(xiǎn)。
當(dāng)然鋰離子電池梯次利用并非完全沒有前景，例如我們通過(guò)開放BMS信息，我們僅選取哪些剩余容量在70%以上的電池，從而降低篩選的成本，有助于降低鋰離子電池再利用的成本。
