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电池知识

一旦特斯拉汽车的电池组耗尽,会怎么处理呢?

来源:宝鄂实业    2019-04-26 19:38    点击量:

据外媒报道,本周,特斯拉(Tesla)确认表示,其正在开发一个“独特的动力电池回收系统”,该公司认为,从长期来看,该系统可以节省“可观的资金”。

 

当地时间4月15日,特斯拉发布了一份新“影响报告”(impact report),报告显示,特斯拉车队拥有50多万辆电动汽车,帮助阻止了400万吨的二氧化碳被排放到大气中。在该报告中,特斯拉还阐述了对动力电池回收的想法:“经常听到有人问,“一旦特斯拉汽车的电池组耗尽,会怎么处理呢?”。化石燃料与锂离子电池都是能源,但是它们之间的区别是,化石燃料能够被提取并一次性使用,而锂离子电池中的材料能够回收再利用。当石油从地底下开采出来,经过化学提炼和燃烧后,会向大气中释放有害气体,而此类气体却无法回收再利用。相比之下,电池材料经过提炼,然后被放入电池中,在电池寿命终结后却仍能保留下来,能够再回收其中有价值的材料,反复使用”。

 

在动力电池回收方面,大多数汽车制造商目前都专注于电池组寿命耗尽之后的应用,而特斯拉却与它们不同。现代、宝马和雷诺等汽车制造商已经宣布,将在储能系统中使用旧电池组,而不是回收电池组来生产新电池组,其中有些汽车制造商已经在使用回收的旧电池组,用于储能系统。

 

特斯拉表示,由于电池组寿命已尽,目前还没有回收大量电池组,但是特斯拉正在回收几款用于“研发、生产、质量控制和服务运营”的电池组。该公司表示,其正与世界各地的第三方电池回收商合作,处理所有废旧电池,回收有价值的金属。与回收伙伴合作,确保负责任地处理电池中没有价值或无法回收的材料。

 

但这显然只是一个临时的解决方案,因为特斯拉表示,其还在内华达州的1号超级工厂(Gigafactory 1)研发电池回收系统。特斯拉在报告中表示:“特斯拉正在1号超级工厂研发独特的电池回收系统,该系统既可处理电池生产废料,还可处理报废电池。通过该系统,锂和钴等关键矿物与电池中的铜、铝和钢等所有金属的回收率将达到最高。将以最适合用作新电池生产材料的形式回收上述所有材料。

 

目前,也有几家公司在研究如何在回收过程中,从电池中回收关键矿物质。最近,American Manganese在试点回收工厂,成功在锂离子电池阴极材料回收方面实现了高回收率。

 

特斯拉认为,其闭环电池回收过程将可节省可观的资金,因为大规模回收再利用电池材料的成本远低于购买和运输新材料的成本。

 

此外,特斯拉联合创始人兼现任首席技术官JB Straubel于两年前创办了一家材料回收初创公司,据信,该公司与特斯拉关系匪浅。


伴随全球能源结构的调整,交通工具的电动化趋势也日益明显。在此基础上逐步兴起并发展壮大的锂离子电池业,也开始在更为广泛的领域得到应用。

 

而作为一种有着160多年发展历史,技术成熟稳定、应用广泛的电源产品,铅酸蓄电池似乎又到了它的一个发展“瓶颈期”,很多曾以铅电见长的企业,也开始忙于锂电布局。

 

作为电池领域发展“先头部队”的日本企业,在传统电源技术积累和创新技术的布局方面,似乎都要优于国内企业,株式会社杰士汤浅国际(以下简称“杰士汤浅”)就是其中的代表。

 

在第十二届中国国际铅酸蓄电池博览会上,电池中国网小编与杰士汤浅(GS YUASA)汽车电池事业部中国战略室课长黄修竹,就杰士汤浅在铅酸蓄电池及锂离子电池业的相关布局等,作了深入交谈。

 

 

图为杰士汤浅(GS YUASA)汽车电池事业部中国战略室课长黄修竹(前)

 

铅电:专注百年

 

据黄修竹介绍,杰士汤浅是在2004年,由杰士和汤浅两家具有百年历史的日本电源公司合并组成的企业,主打产品为铅酸蓄电池,应用领域涵盖汽车/摩托车启动电池、通讯用电池、工业电池、叉车电池、储能电池、备用电源等。

 

凭借在铅酸蓄电池领域耕耘百余年的丰富经验,以及日本企业先进的管理水平和精细化生产水平,杰士汤浅在全球铅酸蓄电池制造领域始终占据领先地位。

 

尽管如此,杰士汤浅在铅酸蓄电池领域扩张的步伐依然未曾停止。比如,2016年,杰士汤浅全面收购松下旗下铅酸蓄电池业务,将松下此前在汽车启动、工业电池等方面的市场份额收入囊中;2017年,杰士汤浅为了扩大产能在天津南港兴建汽车启动电池工厂,生产省油环保的车用起停铅酸蓄电池,完成对中国汽车市场的布局。目前,杰士汤浅已经成为全球第二大铅酸蓄电池制造商。

 

谈到铅酸蓄电池的前景,黄修竹表示,未来20-30年,动力电源行业还是由铅酸蓄电池主导。他表示,铅酸蓄电池具有安全性高、成本低、应用范围广泛等优势,但其中最重要的优势就是铅酸蓄电池拥有健全的回收再生体系。铅酸蓄电池几乎可以100%实现回收,从资源再生的角度,相对锂电池对环境更为友好。黄修竹同时认为,如果锂电池能够很好解决回收再生问题,将可以在更多领域应用,但铅酸蓄电池的优势明显,被全面替代几乎不可能。

 

在铅电池回收方面,杰士汤浅在2005年就在中国成立了合资公司——天津东邦铅资源再生有限公司。该公司应用杰士汤浅自主研发的回收技术,借鉴日本的回收渠道和模式,可实现年处理含铅废料5万吨,目前正着手进一步提高处理能力。黄修竹表示,这样不但可以实现铅材料的循环使用,降低企业成本,更重要的是体现出企业的社会责任。

 

铅酸蓄电池智能制造也是行业发展的重中之重。黄修竹表示,杰士汤浅在铅酸蓄电池生产方面的自动化生产水平很高,很多工艺都实现了无人化,工业机器人比比皆是。自动化程度的提高,可以直接降低企业成本,也降低了人工误操作的风险,大幅度提供产品质量。也正因如此,黄修竹认为,所有的制造业企业都应该提高企业的自动化程度。

 

锂电:海陆空宇全面布局

 

当然,铅酸蓄电池并非杰士汤浅的全部。黄修竹介绍,杰士汤浅在十多年前就已经开始布局锂离子电池,并且已经实现“海陆空宇”全方位应用。

 

电动汽车领域,三菱、本田等品牌的纯电动汽车及混动汽车上早已有所应有,且拥有很好的安全记录;2017年1月,杰士汤浅生产的数十只锂电池作为主电源,被2名宇航员安装在离地球36000公里以上的国际空间站;2018年10月,配备杰士汤浅锂离子电池的日本深海调查船顺利下水至7000米深海作业;波音787也成功使用杰士汤浅的锂电池,2019年1月,波音公司宣布将与杰士汤浅合作开发电动飞机用电池……一系列的应用,也显示出了杰士汤浅在锂电池方面强劲的技术实力。

 

目前杰士汤浅在日本国内有三家锂电工厂,为应对欧洲在2030年禁用铅电池的政策,在匈牙利也布局了一家锂电工厂,主要产品涉及汽车启动用锂电池。

 

目前杰士汤浅仅在日本本土就建有三家电池厂,并在匈牙利建有一家主要生产汽车启动锂电池的锂电工厂。面对中国庞大的新能源汽车市场,黄修竹表示,杰士汤浅非常希望能够将锂电产品带进中国市场。

 

除了锂离子电池,杰士汤浅在其他电池方面也有布局。黄修竹介绍,燃料电池和固态电池也是杰士汤浅下一步的布局重点。燃料电池方面,杰士汤浅已经开始进行相应技术研发;固态电池方面,杰士汤浅与丰田、旭化成等日本企业共同加入“锂电池材料评价研究中心(LIBTEC)”进行全固态电池的研发。

 

日本作为锂离子电池发展较早的国家之一,其产品具备较强的竞争力。谈及中国企业与日本企业在锂电方面的差距,黄修竹表示,首先中国企业在基础研发方面还有所欠缺,日本企业非常注重基础研发,没有基础研发,很多技术都无法实现;其次,日本企业在各个方面都很认真,有时候甚至有点“较真”,这也是日本企业成功的重要原因之一。

 

不断完善和夯实铅电业务,全方位布局锂电业务,并对全新电池技术进行研发储备,杰士汤浅通过自身实力不断巩固其在行业的领先地位。


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