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鋰電池主要有哪些污染源?該如何解決回收問題?

鉅大LARGE  |  點擊量:4983次  |  2019年12月25日  

動力電池新能源汽車最重要的部件之一,也承載著環(huán)保問題的巨大爭議。


鋰電池為例,按照其基本組成與加工流程,其污染主要有三大源頭:


1.負(fù)極:材料通常為石墨、鈦酸鋰、硅基、錫基材料。其中石墨分為天然石墨和人造石墨。天然石墨來源于石墨礦,其開采過程中存在比較嚴(yán)重的污染;人造石墨,是用石油焦或是瀝青等高分子物高溫石墨化制成,基本無污染,但是一些鋰電池中石墨浮選的回收方法,可能存在一定程度的污染。


2.正極:目前的正極材料有磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料、鈷酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰。磷酸鐵鋰和錳酸鋰沒有重金屬,不如鉛酸電池污染大,但也屬于輕污染。


三元材料:鎳鈷錳酸鋰,用途廣泛,電動自行車、電子產(chǎn)品、航模等,其中鈷元素有毒。


3.電解液:由有機溶劑和鋰鹽組成,有機溶劑中碳酸二甲酯存在輕微程度的污染。鋰鹽中包含六氟磷酸鋰,遇水會水解生成氟化氫,有毒。


此外,在鋰電池中的外殼材料、隔膜、黏結(jié)劑中均會出現(xiàn)白色污染,加工過程也會有一定程度上的環(huán)境污染,如存在一定毒性的NMP(N-甲基吡咯烷酮)。


盡管在技術(shù)層面又難以突破的困難,但是行業(yè)對動力電池回收市場依舊保持樂觀。


國際市場研究機構(gòu)AlliedMarketResearch日前發(fā)布電動汽車電池回收市場研究報告稱,到2025年全球電動汽車電池回收市場規(guī)模將達(dá)到22.7億美元,期間年復(fù)合增長率達(dá)到41.8%。起點研究更為激進(jìn),預(yù)計中國2021年動力鋰電回收市場將達(dá)到105億元。


未來動力電池的市場規(guī)模會非常巨大,我們更愿意自己回收并建立自身的回收能力和體系。大眾集團技術(shù)規(guī)劃主管托馬斯·蒂耶說。大眾集團近日表示,計劃在其德國薩爾茨吉特工廠啟動電池回收試點項目,自2020年起,該廠每年將回收約1200噸廢舊車用鋰電池。


顯而易見,廢舊電池的回收也有助于降低大眾集團對原材料的依賴。


根據(jù)大眾集團的預(yù)估,目前電池組的原材料回收利用率為53%,而上述試點項目可將其提升到72%。大眾集團相信,未來10年內(nèi),該集團能將電池組原材料的回收利用率提升到97%。


事實上,汽車制造商、電池廠商等在電池回收方面負(fù)有義不容辭的責(zé)任。豐田、比亞迪、日產(chǎn)、戴姆勒、寶馬、大眾、雷諾、通用等主流車企已經(jīng)對動力電池及材料回收開始摸索。


歐盟、中國、日本、美國等國家和地區(qū)已經(jīng)從政策層面進(jìn)行頂層設(shè)計與規(guī)劃。以中國為例,2018年工信部聯(lián)合七部委出臺《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》等一系列政策新規(guī),今年2月22日工信部發(fā)布的《新能源汽車動力蓄電池回收利用調(diào)研報告》,預(yù)示著動力電池回收即將進(jìn)入規(guī)范化管理階段。


但是,多位專家指出,目前動力電池回收市場亂象叢生,小黑作坊活躍。一方面,政府應(yīng)鼓勵規(guī)范性企業(yè)進(jìn)入,降低行業(yè)門檻;另一方面,由于當(dāng)前動力電池回收模式尚不清晰,企業(yè)難以盈利,建議政府在規(guī)范管理的同時加強對企業(yè)的扶植。


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