介紹動力電池產業(yè):電池回收
來源:寶鄂實業(yè)
2019-10-20 17:27
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電池回收技術路線不成熟
嚴格地說,動力電池的壽命不長。然而,經過五六年的發(fā)展,動力電池的儲能將降低到80%左右,這將影響電池的續(xù)航力和用戶體驗,所以是時候更換了。動力電池的壽命可以超過20年,比整車的壽命長。
電池的壽命周期一般是根據(jù)充放電次數(shù)來計算的,而充放電次數(shù)隨電池正負極的變化很大。動力電池經歷了鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池和燃料電池(后者幾乎是豐田獨有的技術)。
鉛酸蓄電池具有成本低、性能可靠、生產回收技術成熟等優(yōu)點,但由于比能量、循環(huán)次數(shù)等因素的影響,鉛酸蓄電池主要用于低速短距離汽車或輕型混合動力汽車。即使不經常使用(每天不超過30公里),鉛酸蓄電池的壽命也只有2年左右。而在生產和回收過程中會造成嚴重的環(huán)境污染,鉛酸蓄電池已被排除在動力電池的主流陣容之外。
而鎳氫電池則由豐田、福特和通用汽車公司推廣。福特的RMJER純電動汽車和豐田普銳斯混合動力車都使用鎳氫動力電池,但電池的比能量值較低,儲氫困難,因此通常作為混合動力車使用在混合動力車中,難以在純電動汽車中使用。
2006年以來,能量密度最高的鋰離子動力電池真正走紅。正如比亞迪大力倡導的磷酸鐵鋰電池。值得注意的是,比亞迪并沒有提供電池回收的技術手段。
至于燃料電池,據(jù)說豐田已經有回收手段,但短期內在中國不可能實現(xiàn)商業(yè)化。因此,我們面臨的主要問題仍然是鋰離子動力電池的回收利用。
即使只考慮鋰電池,電池種類也很多,導致回收的技術路線相當復雜。蓄電池必須先進行預處理,包括放電、拆卸、破碎和分類。拆開的塑料和金屬外殼可以回收,但成本很高:由于剩余電壓仍高達數(shù)百伏(不包括18650節(jié)電池),存在一定的危險;為安全起見,電池外殼采用不可拆卸的形式密封,所以打開需要很大的努力。就預處理而言,肯定是虧損業(yè)務。
即使是鋰電池,也有很多種正極材料。主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、錳酸鋰鋰、磷酸鐵鋰等。通過酸堿溶液浸取,然后通過各種化學工藝提取金屬氧化物。但是這些氧化物的提取條件不同,因此混合物更難。從陽極材料來看,電池的成本并不低。
回收正極金屬是電池回收產業(yè)中最有利可圖的部分。但這一過程非常復雜,除非金屬價格達到2011年的水平,否則會計師事務所都會望而卻步。目前,大宗商品、有色金屬、稀土產品價格均處于低谷。用這些方法回收金屬是不劃算的,更不用說事后更麻煩的廢水處理了。按照目前的技術水平,一次處理廢液就足以吃掉回收金屬的差勁收入。
陽極材料均為石墨(硅電池僅為實驗室規(guī)模),價格低廉,不易丟棄和掩埋。幸運的是,石墨本身并不污染環(huán)境,只占空間。
在目前的技術條件下,沒有一家公司會積極投資回收產業(yè)。所以這只是一種被動的方式。
至于石墨烯、超級電容器等電池方案的寄予厚望,最大的優(yōu)勢在于它們不需要回收利用(沒有值得回收利用的資源),廢物也不會產生污染。但它的技術困難仍然迫使我們使用現(xiàn)有的技術解決方案。
















