动力电池如何回收利用?

日期: 2024-04-07 14:04:21|浏览: 43|编号: 44087

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动力电池如何回收利用?

如果说很多人给出不买电动车的理由,那么排在第一位的原因一定是电池成本太高。 不仅电池在整车成本中占比很高; 一旦损坏,维修成本非常高; 电池的贬值也让电动车无法保值。

如果电池成本问题能够得到解决,显然对于电动汽车的推广会有很大的推动作用。 除了提高新能源汽车普及率外,电池回收与国家能源安全战略密切相关。 上次写《锂资源对新能源汽车产业影响有多大?》 》(视频),最后表示电池回收技术可以使中国对锂资源的需求减少至少一个数量级。

电池回收真有那么神奇吗?

第1部分动力电池回收利用要求

● 回收动力电池的原因之一:废旧电池越来越多

随着我国新能源汽车的发展,我国动力电池累计装机量已超过; 动力电池的性能会随着充电次数的增加而不断衰减。 当电池容量衰减至总容量的80%(最低至70%或更高)时,动力电池将退出应用路线。

2021年,我国动力电池装机量将达到154.5GWh,2022年1月至10月,我国装机量为224.2GWh。 截至今年10月底,我国动力电池累计装机量已达以上。

● 回收动力电池的理由之二:环保、经济

◎环保:动力电池含有大量的钴、镍等金属,以及氟化物、塑料隔板等物质。 如果这些物质未经合理处理直接放置在自然环境中,将会对环境造成非常严重的危害。

◎经济效益:退役动力电池中大量的钴、镍、锂等稀有金属不会随着动力电池使用寿命的结束而消失。 这些金属材料仍然具有良好的经济价值。

废旧动力电池回收后,通过拆解、分离、提纯等工艺,可以再次用于生产动力电池或其他产品,从而充分利用这些有价金属,实现经济效益最大化。

综上所述,废旧电池规模较大且增长迅速。 他们面临的环境压力和废旧电池所蕴含的经济效益每年都在迅速增加。 电池回收势在必行。

第二部分 动力电池如何回收利用?

电池回收根据后续使用方式主要分为梯次回收和拆解回收两种方式。

● 梯子重复利用

动力电池退役后,以电池组、模组或电芯的形式再次使用在储能电站、光存储系统、通信基站、低速有轨电车等性能要求较低的场景中。那些电动汽车。

虽然这种处理方法看似提高了电池的利用价值,最大化了电池整个生命周期的价值,但目前批量规模有限,制造成本也不低。

这是因为梯队使用的电池来源多样,很难管理它们具有相同的寿命,也很难标准化以供长期用户使用。

● 拆解和回收

拆解回收是指通过物理回收、湿法回收或火法回收等方式,对退役动力电池中的锂、钴、镍、锰、铝箔、铜箔等有价材料进行再利用。 这是目前全球的趋势。 一种相对可行的电池回收解决方案。 简单来说,拆解就是对电池进行暴力操作,将其还原为原材料来使用。

第三部分 拆解及回收方法

拆解主要分为以下几个步骤:

● 一、拆解并粉碎电池

1)从车上拆下电池组并完全放电

2)打开电池组,将其分类拆解。

3)压碎电池模块

在此过程中,主要分离电池中的金属外壳、电极材料等。 通过机械拆解得到废电解液、螺母垫片、正负极导电柱式电池芯包、铝合金外壳、橡塑等。 拆解后的电池芯包再进一步破碎、分选(筛分、磁选、细碎等),得到正负极粉、铝粉、铜粉等有价金属。 这些金属可以直接再制造。

● 二、材料回收流程

我们知道电池中有有价值的部件,包括正极、负极、集流体和电解液。 回收的目标是使电池无害并处理掉有价值的金属。 简单地说,这里的物质加工和回收主要包括物理回收、化学回收和生物回收过程。 化学回收工艺主要包括火法回收工艺和湿法回收工艺。

◎火回收

通过高温煅烧电极活性物质,将电极中的金属元素以金属或合金的形式回收的回收工艺。 将电极材料部分放入干式电弧炉中进行高温处理。 通常高温煅烧处理温度超过1000℃,筛选出含有金属和金属氧化物的细粉状物料。 新生成的合金可以通过湿法回收过程进一步分解。 回收。

◎ 湿法回收

利用强无机酸浸出物料,然后通过浓缩、提纯等过程生产金属盐或其他产品的回收过程。 是目前废旧电池回收最常用的方法。

◎ 石墨负极材料回收工艺

石墨可以通过热处理、浸出或研磨和浮选来回收。 经过高温冶炼和筛选过程后,石墨可以继续使用。

目前,世界各地的各种回收方法正在不断改进。 我们看到各种材料的回收率越来越高,朝着90%迈进。 欧盟有要求,未来动力电池必须使用一定比例的回收材料才可以使用。 例如,大众汽车的试点阶段将以每班回收五批电池的适度目标开始。 年产能将达到3600批次电池。 每批电池400公斤,回收材料约1500吨。

第 4 部分

谁来回收?

上面的方法看起来不错,但是为什么目前回收没有大规模实施呢? 因为这种商业模式首先需要明确一个问题,那就是:谁来回收?

目前,涉及回收的业务主题包括整车企业、电池企业、原材料企业。

● 整车企业

当动力电池先于电动汽车报废时,整车企业将负责对修复或更换的电池进行电池回收,整车企业将电池交给动力电池处理单位进行回收。 车企建立电池回收网络,利用4S店等渠道,从消费者端回收报废电池。

● 电池企业

动力电池生产企业的环境责任延伸到电池的整个生命周期,包括电池的生产、使用、回收和报废处理。 报废的动力电池沿着新电池的物流路线反方向返回。 电池企业通常以建立战略联盟、参股等形式与材料公司、第三方回收机构参与合作。

● 锂电池材料公司

他们以锂电池材料企业为主导,通过回收废旧电池中的锂、钴、镍等关键有价值材料资源,形成产业闭环,从而实现降低成本的商业模式。 材料企业向产业链下游延伸,向回收利用,拓宽钴资源等原材料供应渠道,保证资源稳定和成本控制。 “电池回收-原材料回收-材料回收-电池组回收-新能源汽车服务”的新能源全生命周期价值链业务布局。

但我们在这里看到的最困难的事情是,这三个主题必须首先回答:为什么有人会给你一个含有数万个电池金属值的电池? 钱是买电池的时候付的。

总结:可见,通过电池回收,可以充分榨干废旧电池的最后一点利用价值,既能满足环保要求,又能产生巨大的经济效益; 也能更好地促进新能源汽车的发展。 然而,如何解决电池回收和消费者权益补偿问题非常关键,也能很好地解决国家的能源安全问题。

目前,电池回收的话题在行业内也十分热门。 但要实现商业化,还有很多东西需要探索。

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