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寻电之路:制造到回收 追溯电池的一生

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2、从整车报废到电池拆解回收是怎样的过程?

完整还原动力电池拆解过程

  双“动力”之下,一大批企业进入动力电池回收领域。深圳乾泰能源再生技术有限公司(以下简称“乾泰”)属于其中之一。这是一家具备从报废新能源汽车拆解,到退役动力电池拆解、回收、梯次利用与元素再生的资质和产能的企业。据乾泰公司董事长张树全介绍,投入动力电池回收行业,环保因素有之,赚钱因素也有之。

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  乾泰产业园位于深汕特别合作区,后者于2011年5月运作,但2018年12月深圳市深汕特别合作区党工委、管委会才正式挂牌,处于起步建设状态。我们达到合作区时发现周边还比较荒芜,而就是在这样一片土壤中,一个新兴的产业正在崛起。

  2019年年中,乾泰取得广东省商务厅颁发的“广东省报废汽车回收拆解企业资格证”,据介绍,这是目前中国第一家获准专门开展新能源汽车报废回收拆解业务的企业。目前,其产业园已经建有车辆拆解示范工厂、电池系统拆解工厂、材料回收工厂、梯次利用PACK工厂四条产线。

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  如果说乾泰最终将回收材料卖给相关企业,还不能完全解决我们电池拆解后到底如何利用的难题,那么我们去的第二家企业赛德美对这点能够解释的更清楚一些。据悉,一方面,赛德美全自动生产线会采用物理的方法,把单体电池拆解成壳体、隔膜、电解液、正极粉、负极粉、铜和铝这七种可回收、可利用的资源;另一方面其还具有材料修复技术,可将废旧正、负极材料修复再生,重新回到电池生产环节。

多种回收方法各有利弊

  上述两家企业使用的动力电池拆解回收主要是物理法(以干法回收为主),实际上,电池回收还包括化学法(以湿法回收为主)和生物法,其中化学法回收有价材料后,需要通过添加化学物质调整溶液中的材料比例,制备出锂离子电池正负极材料;生物法则是利用特定微生物代谢作用,将电池成分溶解到介质溶液。

正极回收的三种方法
后续处理方法内容优点缺点
干法回收不通过溶液等媒介,直接实现各类电池材料或有价金属的回收,主要包括机械分选法和高温热解法可回收汞、镍、锌等更多的重金属可能造成二次污染,且能量消耗相对较高
湿法回收是对锂电池进行破碎分选一溶解浸出一分离回收的处理过程。主要包括湿法冶金、化学萃取以及离子交换等三种方法对设备和操作要求低,化学反应选择多,产品纯度高,能够合理控制投料,对空气无影响反应速度慢,物料通过量小,工艺复杂,成本高,回收产品价值低
生物回收技术技术主要是利用微生物浸出,将体系的有用组分转化 为可溶化合物并选择性地溶解出来,实现目标组分与 杂质组分分高,最终回收锂、钴、镍等有价金属成本低,污染小,能源消耗低,微生物可重复利用微生物菌类培养困难,浸出环境要求高
数据来源:东方证券研究所;制表:汽车之家 行业团队

  有资料显示,三元电池中高价值金属含量较高,采用湿法回收工艺对有价材料的回收效率较高,收益明显。据测算,采用湿法回收工艺回收每吨三元电池的平均收益超过17000元,而处理成本约15000元,因此湿法回收工艺回收每吨三元电池可获得收益约3000元。

梯次利用是回收电池的另一大选择

  相比之下,磷酸铁锂电池材料成分不含贵重金属,进行资源化的价值较低,因此,磷酸铁锂电池相对而言梯次利用的价值更高。当然,在条件允许的情况下,三元锂电池也会进行梯次利用。目前我国动力电池梯次利用主要有三大应用场景:通信、储能及低速电动车等。

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  其中,通信方面中国铁塔做的较早,据介绍,截止今年9月中国铁塔已在全国30万基站,使用梯次电池4GWh,相当于10万辆电动乘用车的退役量;电力系统储能则或为梯次利用提供大规模应用空间,在促进清洁能源消纳、增强电网调峰能力、改善负荷特性的背景下,电力的发输配用各环节均为储能应用的典型环节;此外,梯级利用有望成为低速电动车等蓄电池替代的优选。当然,当电池梯次利用到极限后,依然会采用拆解的方式,回归到材料、元素,以确保对环境不造成伤害。

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  目前来说,动力电池回收主要采用上述两种方法,即报废拆解与梯次利用。政策引导是鼓励先梯次利用、再拆解回收,以充分发挥废旧电池的经济效益。但受制于电池均一性和成本影响,目前梯次利用的量比较小。

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  GGII数据显示,2018年全国梯次利用和拆解报废的锂电池(含数码锂电池)共9.5万吨,用于拆解的电池占2018年回收总电池量的98.8%。不过,目前主要还是以数码为主,而废旧的动力电池回收量仅为1.35万吨,其中三元动力电池的量占比94.3%,用于拆解回收的动力电池量占92.8%。

文章标签: 电动车技术
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