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尋電之路:制造到回收 追溯電池的一生

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2、從整車報廢到電池拆解回收是怎樣的過程?

完整還原動力電池拆解過程

  雙“動力”之下,一大批企業進入動力電池回收領域。深圳乾泰能源再生技術有限公司(以下簡稱“乾泰”)屬于其中之一。這是一家具備從報廢新能源汽車拆解,到退役動力電池拆解、回收、梯次利用與元素再生的資質和產能的企業。據乾泰公司董事長張樹全介紹,投入動力電池回收行業,環保因素有之,賺錢因素也有之。

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  乾泰產業園位于深汕特別合作區,后者于2011年5月運作,但2018年12月深圳市深汕特別合作區黨工委、管委會才正式掛牌,處于起步建設狀態。我們達到合作區時發現周邊還比較荒蕪,而就是在這樣一片土壤中,一個新興的產業正在崛起。

  2019年年中,乾泰取得廣東省商務廳頒發的“廣東省報廢汽車回收拆解企業資格證”,據介紹,這是目前中國第一家獲準專門開展新能源汽車報廢回收拆解業務的企業。目前,其產業園已經建有車輛拆解示范工廠、電池系統拆解工廠、材料回收工廠、梯次利用PACK工廠四條產線。

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  如果說乾泰最終將回收材料賣給相關企業,還不能完全解決我們電池拆解后到底如何利用的難題,那么我們去的第二家企業賽德美對這點能夠解釋的更清楚一些。據悉,一方面,賽德美全自動生產線會采用物理的方法,把單體電池拆解成殼體、隔膜、電解液、正極粉、負極粉、銅和鋁這七種可回收、可利用的資源;另一方面其還具有材料修復技術,可將廢舊正、負極材料修復再生,重新回到電池生產環節。

多種回收方法各有利弊

  上述兩家企業使用的動力電池拆解回收主要是物理法(以干法回收為主),實際上,電池回收還包括化學法(以濕法回收為主)和生物法,其中化學法回收有價材料后,需要通過添加化學物質調整溶液中的材料比例,制備出鋰離子電池正負極材料;生物法則是利用特定微生物代謝作用,將電池成分溶解到介質溶液。

正極回收的三種方法
后續處理方法內容優點缺點
干法回收不通過溶液等媒介,直接實現各類電池材料或有價金屬的回收,主要包括機械分選法和高溫熱解法可回收汞、鎳、鋅等更多的重金屬可能造成二次污染,且能量消耗相對較高
濕法回收是對鋰電池進行破碎分選一溶解浸出一分離回收的處理過程。主要包括濕法冶金、化學萃取以及離子交換等三種方法對設備和操作要求低,化學反應選擇多,產品純度高,能夠合理控制投料,對空氣無影響反應速度慢,物料通過量小,工藝復雜,成本高,回收產品價值低
生物回收技術技術主要是利用微生物浸出,將體系的有用組分轉化 為可溶化合物并選擇性地溶解出來,實現目標組分與 雜質組分分高,最終回收鋰、鈷、鎳等有價金屬成本低,污染小,能源消耗低,微生物可重復利用微生物菌類培養困難,浸出環境要求高
數據來源:東方證券研究所;制表:汽車之家 行業團隊

  有資料顯示,三元電池中高價值金屬含量較高,采用濕法回收工藝對有價材料的回收效率較高,收益明顯。據測算,采用濕法回收工藝回收每噸三元電池的平均收益超過17000元,而處理成本約15000元,因此濕法回收工藝回收每噸三元電池可獲得收益約3000元。

梯次利用是回收電池的另一大選擇

  相比之下,磷酸鐵鋰電池材料成分不含貴重金屬,進行資源化的價值較低,因此,磷酸鐵鋰電池相對而言梯次利用的價值更高。當然,在條件允許的情況下,三元鋰電池也會進行梯次利用。目前我國動力電池梯次利用主要有三大應用場景:通信、儲能及低速電動車等。

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  其中,通信方面中國鐵塔做的較早,據介紹,截止今年9月中國鐵塔已在全國30萬基站,使用梯次電池4GWh,相當于10萬輛電動乘用車的退役量;電力系統儲能則或為梯次利用提供大規模應用空間,在促進清潔能源消納、增強電網調峰能力、改善負荷特性的背景下,電力的發輸配用各環節均為儲能應用的典型環節;此外,梯級利用有望成為低速電動車等蓄電池替代的優選。當然,當電池梯次利用到極限后,依然會采用拆解的方式,回歸到材料、元素,以確保對環境不造成傷害。

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  目前來說,動力電池回收主要采用上述兩種方法,即報廢拆解與梯次利用。政策引導是鼓勵先梯次利用、再拆解回收,以充分發揮廢舊電池的經濟效益。但受制于電池均一性和成本影響,目前梯次利用的量比較小。

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  GGII數據顯示,2018年全國梯次利用和拆解報廢的鋰電池(含數碼鋰電池)共9.5萬噸,用于拆解的電池占2018年回收總電池量的98.8%。不過,目前主要還是以數碼為主,而廢舊的動力電池回收量僅為1.35萬噸,其中三元動力電池的量占比94.3%,用于拆解回收的動力電池量占92.8%。

文章標簽: 電動車技術
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