首页 高压浸出 搅拌浸出 数字孪生 湿法冶金 溶剂萃取
磨矿专家系统 2024-09-30 18:42:22

新能源电池回收(比亚迪废旧电池处理设备回收率)

一、源电亚迪新能源汽车废旧动力电池回收有什么作用

新能源汽车是池回处理我们生活中常见的交通工具,那么新能源汽车废旧电池回收有什么作用呢?大家请看我接下来详细地讲解。收比设备

一,废旧新能源汽车废旧电池回收产业

动力电池行业我国储能电池累计量超过131GWh,电池工业规模居世界第一。回收在匹配类型上,源电亚迪磷酸铁锂电池约占54%,池回处理三元电池约占40%。收比设备三元电池在纯电动乘用车和商用车中所占比例分别为71%和17%左右,废旧磷酸铁锂电池占比分别为23%和78%左右;在插电式混合动力汽车中,电池三元电池约占53%,回收磷酸铁锂电池约占33%。源电亚迪在形状设计方面,池回处理方形、收比设备圆柱形和软袋分别占78.7%、20.6%和0.7%。

二,新能源汽车废旧电池回收的作用

目前,废电池回收行业已具有一定规模,并已实现产业化。以湖北格美、湖南邦普、广东光华、浙江华友钴、江西高力等为代表的企业具有大规模回收能力。回收企业大多是由废旧电器电子产品加工企业和有色金属冶炼企业发展而来,主要分布在长三角、珠三角以及中部地区有相应工业基础的中小城市。该行业已经拥有更成熟的设备和工艺,但仍有技术升级的空间。拆解方面,湖北金美、湖南邦普等开发了一整套自动化拆解工艺,北京赛德美开发了电解液和隔膜拆解回收工艺。回收主要以湿法冶金和物理修复方法为主。在湿法冶金方面,湖南邦普开发了“定向循环、逆向产品定位”工艺,湖北创业板开发了“液相合成、高温合成”工艺。在物理修复方面,赛德美对电池单体进行自动拆卸、粉碎、分类,然后通过材料修复过程获得正负电极材料。然而,该行业仍存在金属锂回收率低、各种电池回收工艺兼容性差等问题。目前,有关回收利用的国家和行业标准正在加快研究和制定。

二、都说电动车很环保 那么问题来了:废旧电池去哪了

近些年新能源车高速发展,逐渐成为市场当中一股新的销量力量。但与此同时,关于电动车是否环保这个问题,圈内圈外人士对此也是争议不断。

其中,争议得最多的就是电动车所用的电池。因为动力电池里面含有重金属、电解液等化学物质,一旦处理不当,对环境会产生巨大的污染。

所以,现在很多厂家以及第三方机构都在积极推动动力电池回收。日前,作为全球第一大车企的大众集团,正式宣布启动动力电池回收计划。

按照大众集团的计划,初期规划每年回收3600个电池系统,相当于1500吨,未来,随着回收管理流程的不断优化,工厂将进一步扩能以处理更大体量的电池回收需求。

不同其它电池回收机构,大众回收利用的是无法另作他用的旧电池,回收过程不再使用高耗能高炉熔炼工艺,而是进行深度放电、拆解,电池组件粉碎成颗粒然后干燥分筛,旧电池核心组件则用来生产新的阴极材料。

受政策、法律法规的影响,现在全球各大车企都在积极推进动力电池回收工作。这当中既有自主品牌里面的长安、比亚迪;也有宝马、奔驰、通用等合资品牌。

比亚迪在新能源领域是当之无愧的一哥,在动力电池回收上面很早就开始布局。2018年1月,比亚迪与国内动力电池回收利用大户中国铁塔公司达成战略合作。

北汽新能源相继和宁德时代以及从事动力电池回收的格林美股份有限公司就动力电池回收展开战略合作;上汽集团、吉利联合宁德时代布局动力电池回收业务。

除自主品牌,合资品牌中的宝马、奔驰、通用等外资车企也在加紧联合第三方机构从事动力电池回收。宝马与博世合作;奔驰与电池回收公司合作实施Lunen项目,利用退役电池建造大型的光伏电站储能系统。

日系三杰当中的日产品牌则选择和住友商事成立合资公司4R Energy,组建专门从事电动汽车锂离子电池再利用和再处理的工厂,对回收回来不能再次利用的电池集中起来作商用住宅的储能设备。

首先,我们需要明白什么是回收利用,回收利用其实就是指对新能源汽车废旧锂动力电池进行多层次的合理利用,主要包括梯级利用和资源再生利用。

现下,市面上的动力电池主要分为三元锂电池与磷酸铁锂两种,两者的主要成分里面都含有锂、钴、镍、锰等重金属。其中,钴和镍在国内是属于“中华鲟”级别的稀有矿产资源,非常珍贵。

在回收废旧电池重金属方法上国内和海外也不同,欧盟主要通过热解-湿法提纯、破碎-热解-蒸馏-火法冶金等工艺提取有用金属,而国内的回收企业则通常运用热解-机械拆解、物理分选、湿法冶炼工艺处理废旧电池。

其次,考虑到动力电池成分比例较复杂的原因,在回收率上不同类型电池有所不同,不同类电池也有不同的回收工艺,譬如回收钴和镍一般火法冶金提炼效果更好,而湿法冶金对回收磷酸锂铁电池中的金属成效更佳。

另一厢,虽然废旧电池可以回收再利用,但回收起来经济效益不高。据数据显示,目前1吨磷酸锂铁电池回收成本在8500元左右,但对废电池的金属进行提炼后,所得市场价值仅9000-10000元不等,利润很低。

至于三元锂电池,虽说回收的效益会比磷酸铁锂电池要高,但是因为钴有毒性,而且操作不当容易引起二次污染乃至是爆炸,所以对设备、人员也有更高的要求,成本支出更高,但经济效益仍然比较低下。

不过,一般来说,废旧电池的实际容量损失很少能高于70%,所以这些电池通常会进入梯级性利用,比如用于低俗电动车、电动工具、风能发电储电装置等等,从而实现对废旧电池的再次利用。

虽然梯级利用无需把电池完全拆解,但由于电池电芯参差不齐(比如特斯拉NCA),在实际的运用过程中依然会非常多的问题,比如如何才可以将不同的电池模块重组?如何通过SOC等些指标精确地预测电池寿命。

再者就是经济效益问题,动力电池成本一般来说都比较贵,因此在后期的梯级利用中若是将它们用在储能、照明等领域有些大材小用,甚至有些时候有些得不偿失,成本还可能更高。

关于电动车环不环保这个问题,教授个人认为:现在说电动车无污染还为时尚早,毕竟电动车还不能够真正实现无污染,动力电池有个保质期就是最好的作证。

但话又说回来,电动车的出现对降低车辆污染排放物对环境的影响确实起到了正面性作用,而对废旧电池回收工作的推进,对加快电动车彻底且真正实现环保、节能百利而无一害。

三、央媒曝光!首批新能源电池面临“退役”,解决回收问题刻不容缓

据公安部统计,截至2021年3月,我国新能源汽车保有量高达551万辆。其中,纯电动汽车保有量为449万辆,占新能源汽车总量的81.53%。值得一提的是,2020年一季度新注册登记新能源汽车 46.6万辆,与去年同期相比增加34.8万辆,同比增长295.20%。新能源汽车的快速发展虽然能达到节能环保的目的,但是也在发展的过程中埋下了一定的安全隐患。

6月19日,据中央广播电视总台之声《新闻晚高峰》报道,自2020年以来,新能源汽车逆势增长,跨入2021年之后势头不减。随着产业的延伸和发展,其背后的汽车动力电池回收问题备受关注。我国自2009年开始发展新能源汽车,2014年后销量开始提升,至今,第一批动力电池已经进入了退役期。

据不完全统计,2020年我国动力电池累计的退役总量达到了约20万吨,而这一数字将会在2025年升至约78万吨。

回收难度大

电动君记得在之前介绍换电模式的文章中曾提及“目前国内动力电池在尺寸、结构等方面尚未有统一的可依据的法规”,所以动力电池的回收难度非常大。关于动力电池的回收,主要包括两种方式:

一、梯次利用。从汽车上退役的动力电池进行二次利用或回收;以德国、日本为例,当汽车动力电池容量下降到80%后,这些电池将会从汽车上替换下来,为观光车、电动自行车等供电,或作为太阳能、风能等清洁能源的储能装置。

二、再次利用。将电池拆解,对原料和金属进行回收。一般情况下,当动力电池的容量降低为初始容量的30%便无法再进行梯次利用,这些电池需要运往专业的回收企业进行拆解和资源再生。

虽然上述的动力回收有两大路径,但是第一种路径最终还是会经历“再次利用”一步。目前市面上的流动的动力电池五花八门,所以无法采用同一套拆解流水线来拆解不同的电池。面对大小、形状不一的电池包及模组,不仅加大了处理难度,同时还提高了处理成本。

在这一背景下,国内基本上都是靠人工拆解,工人的拆解技能水平直接影响了回收效率。需要注意的是,电池包本身具有高能量的特性,加上新能源汽车刚刚起步阶段时的动力电池存在质量问题,可能会出现漏液、短路等各种问题,进而发生起火或爆炸,致使人员伤亡以及财产损失。在这样的情况下,动力电池的回收再利用的难度非常大。

梯次利用看似要比拆解利用的难度小,但也存在一定的风险。废旧汽车动力电池在进行梯次利用前需要经过品质检测,比如将电芯分选分级,整个过程包括安全性评估、循环寿命测试等。只有将电芯分选分级后,经过重组等步骤才能被再利用。

然而,如果动力蓄电池在服役期间没有完整的数据记录,在进行电池寿命预测时,准确度可能会下降,电池的一致性将无法得到保障。值得一提的是,数据的缺失,很有可能会导致整个测试过程中的测试设备、测试费用、测试时间等成本都会相应增加。加上不同电池的内阻特性、电化学特性相同,电池的不一致性和可靠性难以保证,一些存在问题的电池在筛选过程中可能无法检验出来,这将会导致电池系统再次被使用时存在安全风险。

缓解依赖程度

近日,一则关于宁德时代磷酸铁锂电池报价上涨10%的消息在汽车圈内疯传。虽然该消息最后被宁德时代官方证伪,但却反映出了动力电池价格预期上扬并非空穴来风。自今年以来,钴、锂、镍、铜等的电池原材料的价格均呈持续上涨态势,供应明显紧张。

据了解,动力电池的主要组成部分中,正极材料、负极材料、电解液和隔膜四部分均受到了价格波动的影响。有数据显示,跨入2021年后,负极材料涨价20%~30%,电解液涨价30%左右,铜价上涨约20%。那么在这样的情况下,回收动力电池并对动力电池原材料进行提炼是否能够缓解市场需求的压力呢?

动力电池回收最大的问题是回收渠道还没有被打通,大量退役电池流入非正规渠道。天眼查数据显示,我国目前有超过3000家电池回收相关企业,但真正具有废旧动力电池回收资质的企业仅有30家左右。相比之下,动力电池非正规回收渠道却已经形成了一个相对成熟的产业链。

非正规动力电池回收企业的回收流程简单粗暴,先是通过分散的商家从4S店等渠道回收动力电池,继而转卖给有回收技术的小作坊,小作坊以原始手工拆解电池的方式为主,根据电池的具体情况将电池简单加工成新电池。至于动力电池最终销向何方,这一问题还无法得到确定。唯一能够肯定的是,跳过了回收利用率低、污染等步骤后制成的新电池存在极大安全隐患。

小作坊的做法虽然为自身带来高额的利润,但是却会为新能源汽车的发展埋下祸根。对此,不少人发问“为什么政府不出面干预呢”。

事实上,早在2018年,我国便出台了“动力电池回收实行生产者责任延伸制”,明确要求车企应当承担电池回收的主体责任,包括大众、比亚迪等主机厂以及宁德时代等供应商,均已经开始自建动力电池回收体系。比如说,宝马与德国回收公司Duesenfeld合作,致力于蔚来将动力电池回收利用率提高至96%。值得一提的是,格林美、光华科技等第三方回收企业已经具有一定规模的动力电池回收能力,有助于加强动力电池的回收工作。

至于回收材料能否缓解市场需求压力?电动君认为是有可能的。全国汽车标准化技术委员会发布的《新能源汽车用动力电池回收利用材料回收要求》中提到,镍、钴、锰的综合回收率应不低于98%,锂的回收率应不低于85%,其他主要元素的回收率应不低于90%。据专业人士表示,我们在2018年就已经达到了目标。

另外,相关机构研究发现,通过动力电池的回收,可以节省高达51.3%的生产原材料,包括阴极材料原材料的开采、正极材料生产等。另外,动力电池回收还可以节省70%的能源消耗,减少70%的二氧化碳排放,短时间之内解决供需问题,抑制原材料快速上涨,并有助于降低我国对电池钴、镍、铜等金属对外的依赖程度。虽然短时间之内动力电池的原材料回收率还达不到要求,但是随着技术的不断发展,电池原材料的循环利用势必会在新能源汽车发展的过程中起到极其关键的作用。

想要加快动力电池回收技术的发展,就离不开更多企业的加入。中汽研预计,我国2022年废旧动力电池的市场份额或超过300亿元。然而,事实上目前大多数从事废旧电池回收的企业至今还没有实现盈利,所以想要促进该行业的发展,还需要相关政策的推动。

总结

与其说跨入退役期的废旧电池是一个“累赘”,倒不如说是一个机遇,因为我们可以利用通过技术来将其变废为宝。我国目前虽然拥有完整的锂离子电池产业链,但我国镍、铜、钴等元素较为匮乏,大量的原材料需要依赖进口,对外依存度极高。随着新能源汽车加速发展,需求也将会进一步增加。正如王传福之前所说的一样,传统汽车向新能源汽车过渡的过程,不能变成从被石油卡脖子变成电池原材料卡脖子。在这一背景下,加速动力电池回收行业的发展刻不容缓。

参考资料:机制砂