新能源汽车“退役潮”即将到来,废旧动力电池该如何处理?

日期: 2024-05-27 06:06:01|浏览: 55|编号: 69757

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新能源汽车“退役潮”即将到来,废旧动力电池该如何处理?

界面新闻记者 | 周淑琪

经过十多年的快速发展,中国已经成为全球最大的新能源汽车生产国和销售国,去年产销量接近1000万辆,市场占有率超过30%。

而新能源汽车产销的高增长也意味着随着时间的推移,每年退出流通领域的废旧电池数量也将不断增加。据新能源电池回收专业委员会预测,2019年,我国累计退役电池数量将达到1000万只。预计到2027年动力电池产量将达到114万吨,废旧动力电池若不妥善处理,不仅会造成环境污染,还会造成社会资源的巨大浪费。

根据我国出台的相关规定,新能源私家车行驶60万公里左右或者5至8年左右建议报废,商用车则按照小型、中型、大型车相应车龄强制报废。据业内估计,纯电动汽车平均退役时间为10.3年。

当新能源汽车“退役潮”到来,如何处理废旧动力电池成为行业新课题。

一般来说,退役动力电池的处理方式主要有梯次利用和拆解回收两种,前者是将退役动力电池应用到其他领域,后者则是将退役动力电池拆解、粉碎、分选、修复或冶炼从废旧电池彻底报废后,提取出锂、钴、镍、锰等高价值金属元素,再利用这些材料制造出新的电池。

当动力电池能量衰减到70%以上时,将难以满足出行需求。建立完善回收体系的动力电池企业,通常会在光伏充电站、储能基地等场景,对废旧动力电池进行回收利用。级联的方式,大大降低了建筑储能的高投资成本。

目前行业对于动力电池的回收都会选择磷酸铁锂电池,一方面磷酸铁锂本身不含太多贵金属,拆解利用效率不高;其次,自身可回收性较差,容易造成二次污染。磷酸铁锂电池的起火温度较三元锂电池高,且电池容量衰减后安全性相对更高。

动力电池的回收一般包括电池组拆解获得单体、筛选检测、配对重组、系统集成等步骤。其中,残能检测和配对重组是回收过程中较为关键的步骤。

由于动力电池电芯种类繁多,剩余效率差别很大,企业需要筛选出用途相似、可以重新组装的电芯,以便进行后续处理。

在配对重组过程中,厂商会利用电池平衡技术来解决多节电芯的一致性问题。这需要工程师考虑不同电芯的充放电电压、充放电效率,制定最佳解决方案,避免出现不利情况例如电池的热失控。

完成梯次利用后,动力电池的最终归宿是拆解回收。动力电池中含有锂、钴、镍等重要金属,开采难度大,能耗大,碳排放大,而且我国对外依存度较高,加强废旧动力电池回收利用,可满足我国每年新能源汽车20%锂、25%钴、11%镍的资源需求,缓解我国新能源关键原材料的对外依存度。

目前市场上较为高效的锂电池回收方式为火法回收技术和湿法回收技术,湿法回收技术相较于火法回收技术具有能耗低、回收效率高、产品纯度高等优势,被广泛应用被各大公司引用。

湿法回收工艺包括湿法冶金、化学萃取、离子交换等工艺。湿法冶炼回收将退役废旧电池进行破碎、研磨,达到均质化,再将破碎后的产品进行物理分选,达到要求湿式回收。

据中富证券研报显示,采用湿法回收技术处理每吨废旧电池,磷酸铁锂回收总利润约606元/吨,利润率约2.29%;回收总利润三元电池成本约8046元/吨,利润率约14.91%。

现有锂电池回收流程

中国电动汽车百人会秘书长、首席专家张永伟指出,再利用的关键是标准和法规,现在要解决的是电池型号太多的问题,型号太多会增加梯次利用的成本资源回收利用方面也存在问题,不规范、落后的企业扰乱市场竞争,造成二次污染,影响资源回收利用的循环经济。

目前,工信部已公布了156家符合废旧动力电池综合利用行业规范条件的企业白名单,但天眼查显示,国内注册的动力电池回收企业有4万多家。这意味着目前不少动力电池回收物料被流向非正规市场。

今年两会期间,不少两会代表就动力电池回收问题建言献策。全国政协委员、华晨宝马利达工厂厂长张涛指出指出,当前退役动力蓄电池回收体系准入门槛低,参与者众多,需完善制度和政策,提高正规企业的生存空间。

她还表示,动力电池生态设计、梯次利用、有价金属高效提取等关键共性技术与装备有待突破,退役电池评估检测体系需进一步完善。“亟待明确退役动力蓄电池放电、贮存、梯次利用产品、电池残值等相关标准,提升回收利用技术发展水平”。

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