动力电池退役潮即将来临,我们能顶得住吗?

21.83亿磷酸铁锂电池订单!双登/南都/鹏辉/亿纬等10家企业中标

7月13日,中国移动发布2021年至2022年通信用磷酸铁锂电池产品集中采购中标候选人公示。 共10家企业中标,按照中标份额依次为:力朗电池、双登集团、南都电源、鹏辉能源、联动天翼、亿纬锂能、拓邦股份、中天科技、海四达、佳贝思。 根据此前招标公告,中国移

作者/ 魏雨蘅

2020年,全国新能源汽车销量高达136万辆。虽然市场份额仍不算高,但电动汽车的飞速增长和销售总量,还是带来了新的课题。

根据从业人员的观点,一般电池电量低于80%以后,就不再适合车辆使用,需要退役。厂商推荐的退役时间普遍为5-6年。这也意味着,今明两年,我们将面临首批动力电池的退役潮。

据中国汽车技术研究中心数据显示,2020年我国共有20万吨电池退役,而到2025年,这一数据会高达78万吨。

如果采用传统的垃圾处理方式,把这些电池焚毁或是填埋,那么不仅其中的重金属和其他化学物质会产生污染,其剩余价值也会被浪费。于是这就为整个汽车行业带来了新的挑战——如何回收这些动力电池?

电池回收困难诸多

目前,动力电池回收面临的最大难点就是回收门槛、成本高,主要原因在于电池的结构复杂拆解难度高。对于电池,行业内暂时还没有统一规范,这就导致各家电池的一致性较差。而且,厂家通常会禁止回收厂商从系统获知电池信息,导致回收厂商需要把电池拆开再测量才可以获取电池信息,大大降低电视回收效率。

其次,电池内部的黏着剂也很难去除,有些黏着剂去除剂的毒性过高,导致其在欧美地区被禁止使用。不过,也有资深电池专家对Auto Byte表示,如今国内的电池回收流程已采用自动化管理,在拆解电池方面不存在太大的困难,拆解速度也足以应对即将来临的「退役潮」。

新技术使电池回收更加快捷环保

现在,动力电池的回收主要有两种方法——火法冶金和湿法冶金,很多时候这两种方法也会混合使用。

火法冶金是把电池看作矿石,通过物理方法先把电池拆解然后进行焚烧,然后从残余的塑料、胶水以及金属混合物中分离金属。使用这种方式电池不需要完全放电,也不需要工人对电池结构有任何认知,不过需要消耗大量能源。

湿法冶金则是使用溶剂把电池溶解,之后从溶液中提取金属。这种方法虽然可以分离火法冶金难以处理的金属,但是其溶剂会危害到工人身体健康,并且部分金属溶解后更加难以分离。目前针对单一金属的溶剂正在被研发,莱斯特大学已经成功研制出可以溶解除镍之外所有金属的溶剂。

最近,莱斯特大学和伯明翰大学法拉第研究所的研究院,发现了一种新的处理动力电池的方法。据称使用这种新型的「超声波分离法」,分离速度会是传统方法的一百倍,并且回收金属的纯度更高,成本更低,也更加环保。

法拉第研究所的研究人员称目前电池回收行业面临的最大的阻碍,就是锂、镍、锰和钴等关键材料的分离,现在的技术无法保障这个过程的经济性、便捷性和环保性。

针对这一点,法拉第研究所ReLiB团队设计了一种超声波分离法,该方法原理与牙医的超声波除垢类似,电极上的活性物质会被震掉,只留下纯铜或是铝。并且分离所使用的溶剂仅需要水或是弱酸即可,成本降低的同时也让分离过程变得更环保。

“缺芯荒”“电池荒”相继来袭,新能源汽车产业如何破局?

华夏时报(www.chinatimes.net.cn)记者 翟亚男 见习记者 牛小欧 北京报道 新能源汽车发展驶入深水区,背后的矛盾也开始逐渐凸显。 中汽协的数据显示,今年6月份,新能源汽车产销分别完成24.8万辆和25.6万辆,同比分别增长1.3倍和1.4倍。1-6月,新能源汽车产

研究结果表明该技术对于去除石墨和锂镍锰钴氧化物(通常称为 NMC)非常有效,而且回收物的纯度远高于传统分离方法得到的回收物。所以在经济性上此技术也有极大发展潜力,因为使用回收物制作新电极所需要的成本更低。研究人员表示该技术应用范围很广,在食品制备领域也可以使用。

领导该项目的莱斯特大学教授安德鲁艾伯特说:「这项技术可能在电池工厂应用,生产废料经过处理可以直接变成原材料回到生产过程中。」

对于电池回收行业来说,性价比最高的回收方式是直接回收,使用浮选技术分离阳极及阴极后,阴极金属混合物可以保持完整,无需深加工即可重复利用,只需要添加少量锂使其恢复活性。

行业体系尚不完善

实际应用存在诸多限制

目前在我国,对于废旧电池主要有两种处理方法,一种就是电池回收再生利用,另一种更通用的方法则是对电池进行梯次应用。每辆新的新能源汽车上安装的都是一个完整的锂电池包,到达使用年限后,该电池包可以被拆解成模组或是小型电池,梯次应用就是把这些小型电池应用在低速电动车等场景或是用作储能电池,实现电池使用寿命的延长。

虽然现在很多主机厂已经开设了自己的电池回收业务,但是由于退役电池仍有价值,车主可以选择卖给第三方获利,所以实际上主机厂回收的电池并不多。

由于用户购买车辆时一般会同时拥有电池的所有权,所以如何处理废旧电池是用户自己的选择,「现有的梯次应用政策主要针对企业,对个人用户没有约束力。」上汽集团副总工程师朱军说道。

(回收动力电池用作储能)

建造回收电池的工厂成本也不低,拆解时电池中的电解液和拆解时的粉尘不允许挥发,所以拆解现场需要是封闭空间,之后分离金属步骤还会产生废水,厂商需要在这些方面投入很多成本。不过相关专家对Auto Byte表示,目前黑商贩无法回收电池中的金属,所以其只能倒卖一些可以继续使用的电池,回收主体还是大厂商们。

同时,电池回收还面临着别的困难:首先是回收价值,现在电池所使用的一些金属—例如钴—可能不会被使用在未来的电池中,那么现在生产的这些电池到了将来就会失去回收价值,这些电池如何处理会成为新的问题,不过Auto Byte也了解到,电池中的镍和锰等金属在将来也许仍有回收价值。其次是成本,目前电池金属回收的成本居高不下,厂家购买新挖掘的金属可能比购买回收金属更加便宜,这样一来,回收的金属没有市场就会反过来抑制电池回收行业的发展。

依靠政策推动电池回收行业发展

不过即便如此,目前中国仍是世界上动力电池回收数量最多的国家。海外电池回收行业面临的一个大问题就是责任归属,回收电池所需要的成本由谁来负担?欧盟美国都打算在今年下半年或是明年提出应对的解决方案。

而我国无疑是在政策管理上拥有极大优势。中国工信部2018年2月曾出台政策,明确规定电池回收的主体责任由车企承担。今年8月,由中国联合商会立项,宁德时代、亿纬锂能等企业牵头起草的《动力电池行业售后服务要求》标准开始实施,标准主要包括资源建设、人员要求、服务交付、旧件回收、服务质量保证等系统性内容。今年7月7日,国家发改委印发《「十四五」循环经济发展规划》,《规划》中把汽车使用全生命周期、废旧动力电池循环利用规划为重点行动。不过这些政策目前并不完善,现在推行的标准大多为推荐性标准,并且对于消费者电池的去向并无规定。

截止到现在,国内总共有27家企业获得工信部电池回收认可。并且已经初步形成了以整车厂、电池企业、材料企业以及第三方回收企业多方共建的回收体系。相比于发展技术,完善政策和电池回收体系可能才是目前电池回收行业亟待解决的问题。

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