有关新闻眼的相关数据表明,截止至 2024 年的年末,我国新能源汽车的保有数量已经达到 3140 万辆,其动力电池装车量在多年间处于全球的领先位置。 在新能源汽车产业正蓬勃发展之际,作为新能源汽车核心部件的动力电池,究竟该以怎样更好的方式去进行回收以及处理呢?它是会成为对环境造成污染的“电池的垃圾场”那般,还是存在着有可能将废转为宝,从而实现“再就业”的情况呢?在本期的《创新大唢呐》当中,将会带领大家一同地去了解有关废旧的新能源汽车电池回收利用的情况 。
什么是新能源汽车退役电池
这里所说的退役电池,常常是指新能源汽车所搭载的动力锂离子电池,这种电池广泛应用于出租车,也应用于网约车,其生命周期一般是5至8年。和其他的消费电池相比较,像电脑、手机电池,它规模更大,品质更高,可回收的锂资源更为丰富,所以市场针对于退役动力电池回收的需求越发迫切。
大量新能源汽车电池退役
按照工业和信息化部以及其他部委所制定的规定,自从2016年起始,乘用车生产企业需要针对电池、电控、电机“三电”等核心关键部件提供最少8年或者12万公里的质保,截止到去年年末,恰好是8年,这表明,从最近这段时间开始,每年都会有一定数量的动力电池质保到达期限。
动力电池 从“退役”到“再生”。视频来源:央视视频
数据显示来自工信部,2023年我国退役动力电池总量超过58万吨 ,据预测可以知道,2025年我国动力电池退役量将会达到104万吨,2030年它将达到350万吨 。
高效回收利用废旧电池至关重要
有锂,有钴,有镍等这样的重金属还有化学物质在存在于这些电池之中,要是处置不好,不仅仅变成对资源一种无效耗费,还极有可能引发触电,燃爆等一系列安全事故,对土壤,水源,空气造成污染。所以,怎样能够做到有高效,用安全方式回收再利用这些废旧电池,已然成为支撑新能源产业可持续发展必须要回答的问题和关键 。
胡嵩,是中汽数据有限公司的资深研究员,他表示,我国钴的对外依存度超过90%,我国镍的对外依存度超过90%,我国锰的对外依存度超过90%,资源要是无法形成循环,未来会遭遇“卡脖子”的问题。
废旧电池如何回收利用
那么,一块退役的动力电池会怎样被回收再利用,从而开启第二次生命旅程呢,动力电池回收先是要完成扫码登记,并且同步上传到国家统一的溯源平台,随后,它们被送去不同的车间,依次进行放电,拆解以及分容检测。
当前,退役电池存在着两种利用途径,分别是梯次利用以及再生利用,然而分容检测恰恰是决定它们最终取向为何种路径的关键步骤。所谓的分容测试,指的是针对每一块电池进行体检,测量其尚可储存的电量有多少。
回收上来的废旧电池,会先做“体检”,容量高于80%的,会优先梯次利用,此部分能直接在储能系统,电动工具,路灯等场景发光发热,实现二次价值。
容量处于50%至80%范围的废旧电池,经过拆解之后再进行重组,如此这般也能够应用于家庭储能、通信基站等场景。
即便电池容量衰减至40%以下,再生利用便会粉墨登场。会有专业回收企业,借助拆解这种方式,通过打粉这一流程,运用湿法冶炼等工艺,去提取其中锂、镍、钴等有价金属,而这些金属能够径直用于制造新电池。
“再就业”存在的问题
那所谓的梯次利用呢,是要把那些虽已退役然而还没有彻底丧失储能能力的电池找来,然后放到对性能要求没那么高的场合当中去使用,诸如退役电池能够应用在储能电站里,能够应用在城市的路灯那儿,也能够应用在家庭太阳能发电系统之中,以此达成“退休再就业”,这情形就如同一个人从高强度的岗位上退下来之后,转而从事其他相对轻松一些的工作 。
梯次利用想法虽好,实际操作却不易,首先各地退役电池数量不统一,类型不一,有些地区退役电池过剩,有些地区电池不足,造成资源浪费,目前缺乏统一规划,不少企业因成本高、经济效益不明显,不愿主动做回收及梯次利用。此外,退役电池性能存在差异,要将其安全检测,要将其重组,还要将其再次利用,技术要求是极高的,需要建立严格标准,以此保障“再就业”电池的安全可靠性,部分企业对此持谨慎态度,部分消费者对此也持谨慎态度。
当前,梯次利用的商业模式依旧处于持续探索的进程里,尚且需要政策给予支持以及技术达成突破来促使其规模化实现落地。所以,怎样从数量众多的退役电池当中挑选出适宜梯次利用的电池,怎样高效地进行这些电池的收集以及运输,还有怎样在经济层面达成盈利,皆是摆在企业面前的实际问题。
电池退役不用愁
为解决这些现实难题,中国科学院广州能源研究所,蔡国田研究员带领科研团队,陈磊副研究员也带领科研团队,提出了一套全新的家用汽车电池全生命周期管理方法,通过科学模型来优化电池的回收和再利用,还通过数据预测来优化电池的回收和再利用。简单来说,这套模型就像给每块电池建立了一个详细的“健康档案”,从电池开始生产,就记录下它的使用状况,记录下它的容量变化,记录下它退役后的去向,做到全程追踪管理。科学家们依据这个档案数据,能够预测出往后不同时间、不同地区的电池退役数量,进而预先做好回收利用规划。研究团队宛如电池的“职业规划师”,专门探究这些“步入老龄”的电池该如何“颐养天年”。
图源:中国科学院广州能源研究所
由于技术实现突破,加上政策给予支持,而且商业模式愈发成熟。那些曾经的“退役者”肯定会在储能领域持续散发光芒,在民生等领域也会持续散发光芒,进而为我国绿色发展书写更为生动的创新答案,为我国资源循环写下更为生动的创新答案。
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