电动车电池每年回收十几万吨,它们最后都是怎么处理的 你知道吗?
来源:宝鄂实业
2019-03-18 11:23
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2018年后新能源汽车动力电池将进入规模化退役,预计2019年动力电池回收量达到11.14万吨,2020年将达到25.7万吨,解决废旧动力电池回收再利用的问题迫在眉睫。
有分析认为,预计2018年废旧动力电池回收市场可达50亿元规模,到2020年至2023年,废旧动力电池回收市场规模将进一步增长到136亿元-311亿元。这一块新兴市场,50亿元的产值规模,对于任何一家公司,甚至于政府机关而言,都不可能忽视,可不单单是一个新的产业。
动力电池回收除了有巨大的产值规模以外,打通动力电池生产、回收利用的环节,还能降低目前动力电池的成本,特别是对镍钴锰、铜、铝、锂等电池关键金属的回收,能够有助于稳定这些原材料的供应与价格。同时还能避免了动力电池中的重金属由于回收不规范而造成的环境污染。
以三元材料电池为例,其正极含有大量贵金属,其中钴占5-20%,镍占5-12%,锰占7-10%,锂占2-5%和7%塑料,所含金属大多是稀有金属,应该被合理的回收再利用。例如,钴作为一种战略资源,被广泛运用于各个领域,除了锂电池还有高温合金等。可以推算,贵金属的回收量是巨大的。
目前在政策、利益、责任等多重动力驱动下,宁德时代、比亚迪、国轩高科、骆驼股份、中航锂电、华友钴业等电池生产企业和材料生产企业,均已在动力电池回收领域布局上开始发力。
而在地方政策方面,也出台了多种促进动力电池回收的补贴政策,鼓励动力电池回收。
深圳市对销售新能源汽车的企业,包括本地生产企业和外地生产企业在深圳授权的法人销售企业,按20元/千瓦时的标准专项计提动力蓄电池回收处理资金,对按要求计提了动力蓄电池回收处理资金的,按经审计确定的金额的50%对企业给予补贴;上海回收动力电池的车企1000元/套的奖励。
回收的电池主要去向 梯次利用和拆解回收
对于废旧的动力电池,目前主要有两种可行的处理方法:
一、梯次利用,从电动汽车上退役的动力电池,在电池状态良好的情况下,可用在发电站储能、电网储能等相关领域作为电能储存的载体,发挥剩余价值。
二、拆解回收,对动力电池进行放电和拆解,提炼原材料,特别是对镍钴锰、铜、铝、锂等电池主要元素的回收,实现电池材料的循环利用,降低制造成本。
目前主要是磷酸铁锂电池可以通过梯次利用发挥剩余价值,而三元材料的电池则由于前期国家没有规范的技术指标,导致前期生产的三元材料电池的技术标准参差不齐,如用于梯次利用需要对电池进行测试,测试过程的风险较大,因此三元材料电池仍以拆解为主。
新能源汽车销量快速增长,带来了动力电池报废量迅速攀升,电池回收市场前景广阔。面对越来越多的废旧锂电池的到来,建立一套完善并且健康的电池回收体系非常重要,只有这样才能让废旧锂电池得到合理利用、回收,实现电池价值最大化同时还能降低目前电池的制造成本。目前,锂离子电池在电动能源等方面的应用愈加广泛,废旧锂离子电池数目不容小觑,对废旧锂离子电池中有价金属的回收具有重要的现实意义。现阶段废旧锂离子电池回收工艺主要是前处理-浸出-湿法回收。前处理包括对废旧锂电池进行放电、破碎及电极材料的分离富集等。其中,溶解法操作简单,同时可以有效提高分离效果及回收速率,但目前采用的主要溶剂(NMP)价格昂贵,一定程度上限制了工业化的应用,故寻找更为适合的溶剂是该领域值得研究的方向之一。浸出过程主要是以酸-还原剂作为浸出剂,可以获得较好的浸出效果,但会产生无机废液等二次污染,而生物浸出法具有高效、环保及低成本等优势,但存在主要金属的浸出率相对不高,对于生物菌的选择及浸出条件的优化从而提高浸出率,可能会成为未来浸出过程的研究方向之一。
湿法回收浸出液中的有价金属是废旧锂离子电池回收过程的关键环节,也是近年来研究的重点和难点,主要的方法有溶剂萃取法、沉淀法、电解法、离子交换法、盐析法等。其中,溶剂萃取法是目前应用较多的方法,具有污染小、能耗低、分离效果好及产品纯度高等显著优势,对于更为高效廉价的萃取剂的选择和研发从而有效降低运行成本,以及多种萃取剂协同萃取的进一步探究可能是该领域重点研究的方向之一。另外,沉淀法因其回收率高、成本低、处理量大等优点,也是值得重点研究的另一个方向。现阶段沉淀法存在的主要问题是产品纯度低,因此,对于沉淀剂的选择及工艺条件的优化,控制有价金属离子沉淀析出的顺序,从而提高产品纯度将会有较好的工业化应用前景。同时,在废旧锂离子电池处理过程中,不可避免会产生废液、废渣等二次污染,在资源化最大程度利用的同时要将二次污染的危害降至最低,以实现废旧锂离子电池绿色环保、高效及低成本回收。