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中国新能源汽车发展速度极快 电池回收再利用经

发布2017-12-28 19:48浏览:
近年来,我国新能源汽车产业迎来飞速增长,已成为全球新能源汽车产业中巨大的市场。然而,随着大批量新能源汽车投入市场,后续废弃电池的流向与回收问题已引起广泛关注。一旦动力电池"报废潮"来临,就必须有相对完善的方案来应对,否则节能环保的新能源汽车产业极有可能会遭受"反噬"。
  废旧电池拆解工序复杂且具安全隐患
由于国内电池在尺寸及结构规范尚没有统一的可依据的法规,现在国内各电池厂家八仙过海各显神通。由于电池系统设计完全不同,所以无法采用同一套拆解流水线,导致电池拆解时极为不便。如果要进行自动化拆解,那面对现在大小不一、形状不一的电池包及模组,对生产线的灵活性有很高的要求,从而导致处置成本过高。现国内基本都是靠人工拆解,工人的技能水平直接影响着电池回收过程效率。同时,由于电池包本身具有高能量,可能会发生短路、漏液等各种安全问题,进而可能造成起火或爆炸,导致人员伤亡和财产损失。因此,需要仔细研究电池包拆解过程中安全及效率的问题。
  电池剩余寿命及电池状态无法系统评估
废旧汽车动力电池在重新进行梯次利用时,必须经过品质检测,包括安全性评估、循环寿命测试等,再将电芯分选分级,重组后才可以被再利用。但是,如果动力蓄电池在服役期间没有完整的数据记录,再利用过程进行电池寿命预测时,准确度可能会下降,电池的一致性无法保障,同时测试设备、测试费用、测试时间、分析建模等成本都会增加。由于不同电池的内阻特性、电化学特性、热特性相同,电池的不一致性和可靠性可能也无法保证,如果一些存在问题的电池在筛选过程中没有被检验出来,而再次被使用,会增加其他整个电池系统的安全风险。所以,如何做到快速无损准确的检测,是该种情况下梯级利用的关键所在。
  电池系统集成技术不成熟
由于电芯之间的连接通常都是激光焊接或其他刚性连接工艺,难以做到无损拆解,动力蓄电池梯级利用时最合理的是拆解到模组级。然而,不同批次甚至不同厂家生产的电池模组,要实现在同一系统中混用,需考虑并解决以下系统集成技术——分组技术:根据材料体系、容量、内阻、剩余循环寿命等参数,重新对电池模组进行分组并建立数据库。分组参数设定要合理,若参数设定区间过大,模组离散性大,成组为系统后,对系统性能和寿命影响大;若参数设定区间过小,分组过于严格,会导致可匹配的模组少,系统集成困难。系统柔性设计:设计系统结构时需要充分考虑不同模组可能具有的尺寸、重量和串并联数,所以设计时应该是在空间上有很大的弹性,以兼容不同的模组,固定方式既要考虑紧固性和可靠性,又要考虑弹性和便于快速装卸。
  电池回收再利用经济性欠佳
正所谓,人无远虑,必有近忧。一个行业的发展也是如此。众所周知,中国新能源汽车发展速度极快,甚至有人用"大跃进"来形容。庆幸的是,越来越多的人与企业看到了新能源汽车发展过程中的短板,看出了其中的隐忧,其中,动力电池回收利用就是整个行业必须要面对的硬伤。汽车动力电池回收前必须先进行预处理,包括放电、拆解、粉碎、分选。拆解之后的塑料和金属壳体可以回收,但代价高昂,因为残余电压仍然高达数百伏有一定危险;电池壳体为了安全需要,封装为不可自拆卸的形式,打开颇费工夫。就预处理环节而言,肯定是赔本买卖。就算是锂电池,正极材料也是五花八门,主流的就有钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等。用酸碱溶液浸出,然后再经过多种化工程序,对金属氧化物进行萃取。但这些氧化物的成分萃取条件不同,混合液更为棘手。事先按照正极材料对电池分类,成本也不低。回收正极金属,已经是电池回收行当中最有利可图的一个环节。
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