鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1113次 | 2018年08月13日
鋰動力電池回收技術(shù)工藝存短板
動力電池資源化回收過程包括預(yù)處理和后續(xù)處理兩個階段。預(yù)處理是指對廢舊鋰電池進(jìn)行放電和拆解分選,在后續(xù)處理環(huán)節(jié)對拆解后的各類廢料中的高價值部分進(jìn)行回收,開展電池材料再造或修復(fù)。但目前預(yù)處理環(huán)節(jié)需要大量的人力手工操作,效率十分低下。
8月1日,《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》(以下簡稱《規(guī)定》)正式施行。《規(guī)定》指出,將建立“新能源汽車國家監(jiān)測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺”,采集動力蓄電池生產(chǎn)、銷售、使用、回收等方面的信息,并監(jiān)測各環(huán)節(jié)主體履行回收利用責(zé)任情況。動力電池規(guī)模化回收已成大勢所趨,但擔(dān)當(dāng)新能源汽車“主要動力”的鋰電池行業(yè)仍存亂象,多項(xiàng)技術(shù)難題待解,廢舊鋰電池到底將何去何從?
回收破解安全及污染難題
中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,我國2018年1-6月新能源汽車產(chǎn)量累計達(dá)38.1萬輛,環(huán)比增長率顯著提高,全年產(chǎn)量預(yù)計可達(dá)100萬輛。7月3日國務(wù)院印發(fā)的《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》要求加快車船結(jié)構(gòu)升級,推廣使用新能源汽車,并預(yù)計2020年新能源汽車產(chǎn)銷量將達(dá)到200萬輛左右。
新能源汽車的快速發(fā)展,也推動了動力電池行業(yè)前進(jìn)。根據(jù)早期動力電池3-5年的使用壽命來算,2018年已有大批動力電池進(jìn)入退役期。由于某些汽車拆解廠的操作人員不懂電路,違章作業(yè),目前已發(fā)生過多起新能源汽車、動力蓄電池起火事件。“做好動力蓄電池朔源管理與回收工作,保證廢舊動力蓄電池安全處置,將能有效降低廢舊蓄電池帶來的社會風(fēng)險。”北京賽德美資源再利用研究院有限公司董事總經(jīng)理趙小勇表示。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
此外,正負(fù)極材料、電解液等動力電池的構(gòu)成材料若處置不當(dāng)容易造成污染。資料顯示,鋰動力電池除了鋰之外,其電解液還含有鎳、鈷、錳等重金屬和含氟有機(jī)物。如果回收、拆解過程處理不當(dāng),可能引發(fā)重金屬污染、有機(jī)物廢氣排放等多種問題。
“鋰電池的回收與再利用符合動力電池行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要,是大勢所趨,我們要順勢而為。”趙小勇強(qiáng)調(diào)。
行業(yè)亂象叢生
不合規(guī)企業(yè)擾亂回收市場是目前廢舊電池回收利用中的一大亂象。“目前國內(nèi)充斥著大量不合規(guī)企業(yè)。”中國科學(xué)院物理研究所研究員黃學(xué)杰表達(dá)了他的擔(dān)憂,“這些企業(yè)對廢舊電池的處理方式簡單粗暴,不采取任何環(huán)保措施,操作人員并不具備相應(yīng)的安全知識和意識,他們往往通過‘高價回收’的方式擾亂市場,最終造成‘劣幣驅(qū)逐良幣’的結(jié)果。”
動力電池資源化回收過程包括預(yù)處理和后續(xù)處理兩個階段。預(yù)處理是指對廢舊鋰電池進(jìn)行放電和拆解分選,在后續(xù)處理環(huán)節(jié)對拆解后的各類廢料中的高價值部分進(jìn)行回收,開展電池材料再造或修復(fù)。但目前預(yù)處理環(huán)節(jié)需要大量的人力手工操作,效率十分低下。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
“電池放電是一個必要的環(huán)節(jié),但難以實(shí)現(xiàn)自動化作業(yè),給電池回收增加了成本,并且現(xiàn)有的放電技術(shù)投資較大,進(jìn)行廢水處理的難度也很大。”北京礦冶科技集團(tuán)有限公司冶金研究設(shè)計所所長王海北在談到電池放電分選時坦言。
此外,在現(xiàn)有的廢舊鋰電池回收工藝中,少有企業(yè)關(guān)注含量較少但在循環(huán)過程中對環(huán)境污染嚴(yán)重的電解質(zhì)的處理。哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授戴長松指出:“現(xiàn)有工藝大多數(shù)只考慮了有價金屬的回收處理,對鋰離子電池中環(huán)境影響危害最大的電解液的研究相對薄弱。”
向規(guī)模化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型
“傳統(tǒng)廢舊鉛酸電池回收處于小、散、亂狀態(tài),大部分流失在非正規(guī)渠道,在報廢、處理、元素回收等方面乃至整個生命周期,都基本處于不可控的狀態(tài)。動力電池回收不能重蹈覆轍,應(yīng)該從國家戰(zhàn)略層面構(gòu)建回收體系,避免失控產(chǎn)生污染。”深圳乾泰能源再生技術(shù)有限公司副總裁林忠軍表示,完善的回收體系是動力電池回收的關(guān)鍵,健全的體系可助推形成產(chǎn)業(yè)閉環(huán),從根本上杜絕廢舊動力電池流入不具備回收資質(zhì)的小作坊。而日前各種回收管理政策的密集出臺,也印證了這一點(diǎn)。
除了建立完善的回收體系,未來向規(guī)模化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型也是動力電池回收的必經(jīng)之路。中國汽車工程學(xué)會2016年發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》指出,在2020年前,要實(shí)現(xiàn)動力電池拆解過程由人工拆解過渡到自動化拆解,必須積極研發(fā)自動化拆解設(shè)備,使得物料綜合分選率達(dá)到85%以上,逐步向智能化發(fā)展。對此,戴長松表示,“要盡量避免手工或者家庭作坊式的回收方式,否則容易造成二次污染。”
此外,雖然目前我國對電解液的回收尚處在理論研究階段,但其經(jīng)濟(jì)價值和廣闊前景卻不容忽視。“電解液是除正極材料和殼體之外最有價值的組成部分,占總成本的9.24%,從經(jīng)濟(jì)利益角度考慮,電解液值得回收。”談及電解液回收的問題,戴長松強(qiáng)調(diào),要扎扎實(shí)實(shí)創(chuàng)新,為民族工業(yè)做貢獻(xiàn)。
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