[汽車之家 新技術(shù)解讀] 從小我們就知道,舊電池對環(huán)境有不可逆的破壞,廢舊電池需要放入專用的垃圾桶里。到了新能源車時代,大量動力電池隨新能源車進入了市場。參考乘聯(lián)會數(shù)據(jù),去年國內(nèi)新能源乘用車總銷量達到了117萬輛,今年1-4月份新能源乘用車銷量為60萬輛。
市場向好,消費者對新能源車的接受度也在逐步提升,可舊電池回收卻很少被提及。無論從環(huán)保、稀缺資源再利用的角度出發(fā),還是促進新能源車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,廢舊動力電池的回收再利用,都是刻不容緩且應(yīng)被認真對待的問題。
在國內(nèi),比亞迪、上汽集團、北汽新能源等企業(yè),分別牽手了格林美、寧德時代等公司布局電池回收與梯次利用。在海外,本田與意大利SNAM公司、寶馬集團與德國回收公司Duesenfeld都在合作回收廢舊動力電池。
不過海外車企在國內(nèi)開始做電池回收的屈指可數(shù),隨著各自旗下新能源車的密集投放,電池回收再利用這事被提上了日程。比如大眾,在薩爾茨吉特啟動電池回收之后,舊電池處理方案將在國內(nèi)落地。舊電池都去哪了?國內(nèi)的處理方案跟海外的一樣嗎?
●下崗工人再就業(yè)
了解廢舊動力電池去哪了之前,先來說一下回收與再利用的流程。電動車報廢進入拆車廠后,油液分離與內(nèi)飾拆解跟傳統(tǒng)燃油車相同。不過電池包只能整體拆除,需要送到具有相關(guān)資質(zhì)的企業(yè)進行測試,未來被梯次利用還是報廢再生,這是舊電池命運的分水嶺。
當(dāng)然,能進入梯次利用的舊電池,還會根據(jù)外殼有沒有受過損傷、內(nèi)部工作溫度是否正常以及服役期間是否出現(xiàn)過火燒等情況,分為A/B/C三類。自身狀態(tài)不理想的電池包,會放入專用防爆箱運輸。而送到倉儲地的電池包會住進帶獨立煙感和噴淋裝置的“別墅”,安全始終都是第一位。
根據(jù)不同分類,舊電池會有模組級、電芯級和整包級使用三種“再就業(yè)”途徑。經(jīng)過模組更換、性能平衡等維修環(huán)節(jié)后,狀態(tài)良好的電池包還會上車。狀態(tài)稍遜一些的,可以放在環(huán)衛(wèi)電動車上。
無論以何種形式“再就業(yè)”,新能源汽車國家監(jiān)管與動力蓄電池回收利用溯源追蹤綜合管理平臺上,都有這些舊電池的信息,而單獨“再就業(yè)”的電池單體或模組會加裝小型GPS模塊。同時只有進入工信部《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》的企業(yè),才具備廢舊電池回收資質(zhì)。其中包含華友鈷業(yè)、格林美、光華科技等,共計27家。而大眾在華的合資公司,會在其中有電池回收資質(zhì)的企業(yè)中篩選合作伙伴。
就像沒法驅(qū)動遙控車的電池,放空調(diào)遙控器上可以接著用的道理一樣。廢舊電池的梯次利用,相當(dāng)于給舊電池一次“再就業(yè)”的機會,這樣既能延長動力電池的生命周期,也會緩解舊電池堆積和分解的壓力。
●技術(shù)導(dǎo)入 回收率95%
今年初,大眾在海外市場開啟電池回收計劃,首個試點工廠位于薩爾茨吉特,初期規(guī)劃每年回收3600個電池系統(tǒng)。雖然沒在國內(nèi)復(fù)刻薩爾茨吉特工廠,但與大眾合作拆解電池的華友鈷業(yè)得到了“真?zhèn)鳌薄?/p>
即將被拆解的廢舊動力電池包,會先從電池包變?yōu)殡姵貑误w,隨后進入深度放電環(huán)節(jié)。從車上拆下的電池包會帶高壓電,徹底放電是為了保證之后步驟的安全。在國內(nèi)是將電池浸泡在鹽水中1小時,聽著不如薩爾茨吉特工廠的儀器放電高端,可目的是一樣的。
經(jīng)歷鹽水放電和瀝干的廢舊電池,將進行粉碎分級,除去其中的電解液等物質(zhì),之后開始濕法冶金。簡單說,就是通過一系列萃取、提純等步驟,分別提煉出鎳、鈷、錳的硫酸鹽溶液,以及鋁箔、銅箔、碳酸鋰等材料。雖然復(fù)雜得多,但道理跟粗鹽提純等化學(xué)實驗課上的內(nèi)容差不多。
當(dāng)然,這些溶液、鋁箔、銅箔只能算“半成品”。經(jīng)過圖中步驟合成的前驅(qū)體與正極材料,才是最終的產(chǎn)物。通過回收廢舊電池得到的最終產(chǎn)物,都能滿足生產(chǎn)動力電池的要求,同時廢舊電池在國內(nèi)的回收率達到95%,這兩點都與薩爾茨吉特工廠相同。
至于將95%提升到100%的難點,體現(xiàn)在電池正負極之間的隔膜回收上。一來,分解過程中聚合物隔膜會產(chǎn)生肉眼不可見的損傷,沒法直接回收;二來,回收過程中的高溫會將隔膜分解,這事兒放薩爾茨吉特工廠也搞不定。不過相比需要高爐冶煉的火法冶金,濕法冶金的能耗、污染都更低,回收率也比前者的50%左右高很多。大眾等車企涉足電池回收時,傾向濕法冶金就是這個原因。
眾所周知的是,一汽-大眾ID.4 CROZZ(參數(shù)|詢價)/ID.6 CROZZ,上汽大眾ID.4 X/ID.6 X的電池供應(yīng)商均為寧德時代。不過產(chǎn)出的前驅(qū)體,并非定向出售給寧德時代,而是以商品形式接受訂單。
雖然技術(shù)細節(jié)與薩爾茨吉特工廠略有不同,但回收率、產(chǎn)品用途跟歐洲如出一轍,技術(shù)導(dǎo)入的思路顯而易見。從現(xiàn)階段看,將動力電池生產(chǎn)原料在市場中循環(huán)起來,降低對礦產(chǎn)資源依賴的意義更加鮮明。將目光放遠,循環(huán)利用有助于降低稀缺資源的價格,從而間接壓縮動力電池和新能源車的生產(chǎn)成本。
小結(jié)
伴隨新能源汽車的市場存量增大,廢舊動力電池何去何從的問題逐漸突顯,準(zhǔn)備在國內(nèi)新能源車市場大展拳腳的車企開始行動了。為環(huán)保與資源循環(huán)利用出謀劃策、導(dǎo)入技術(shù)的同時,也在面對高成本的現(xiàn)狀。加上我國在2018年發(fā)布的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,明確了動力電池回收利用的責(zé)任主體。廢舊電池處理這個短期內(nèi)硬著頭皮也要做的買賣,更像是前人種樹后人乘涼的操作。
現(xiàn)階段大眾會沿用燃油車置換的體系,評估自家二手電動車的價格。不過考慮到電池回收環(huán)節(jié)的新體系正在醞釀中,如果占據(jù)電動車價格40%的動力電池,能在出手時為車主帶來福利,豈不是皆大歡喜?(圖/文 汽車之家 馬一凡)
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