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锂电回收技术工艺存短板

时间:2018年08月17日 浏览次数:157次 来源:

  《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》(以下简称《规定》)正式施行。《规定》指出,将建立“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”,采集动力蓄电池生产、销售、使用、回收等方面的信息,并监测各环节主体履行回收利用责任情况。动力电池规模化回收已成大势所趋,但担当新能源汽车“主要动力”的锂电池行业仍存乱象,多项技术难题待解,废旧锂电池到底将何去何从?

  行业乱象丛生

  不合规企业扰乱回收市场是目前废旧电池回收利用中的一大乱象。“目前国内充斥着大量不合规企业。”中国科学院物理研究所研究员黄学杰对记者表达了他的担忧,“这些企业对废旧电池的处理方式简单粗暴,不采取任何环保措施,操作人员并不具备相应的安全知识和意识,他们往往通过‘高价回收’的方式扰乱市场,最终造成‘劣币驱逐良币’的结果。”

  据了解,动力电池资源化回收过程包括预处理和后续处理两个阶段。预处理是指对废旧锂电池进行放电和拆解分选,在后续处理环节对拆解后的各类废料中的高价值部分进行回收,开展电池材料再造或修复。但目前预处理环节需要大量的人力手工操作,效率十分低下。

  “电池放电是一个必要的环节,但难以实现自动化作业,给电池回收增加了成本,并且现有的放电技术投资较大,进行废水处理的难度也很大。”北京矿冶科技集团有限公司冶金研究设计所所长王海北在谈到电池放电分选时坦言。

  此外,在现有的废旧锂电池回收工艺中,少有企业关注含量较少但在循环过程中对环境污染严重的电解质的处理。哈尔滨工业大学教授戴长松指出:“现有工艺大多数只考虑了有价金属的回收处理,对锂离子电池中环境影响危害最大的电解液的研究相对薄弱。”

锂电池回收设备

  回收破解安全及污染难题

  中国汽车工业协会发布的数据显示,我国2018年1-6月新能源汽车产量累计达38.1万辆,环比增长率显著提高,全年产量预计可达100万辆。7月3日国务院印发的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》要求加快车船结构升级,推广使用新能源汽车,并预计2020年新能源汽车产销量将达到200万辆左右。

  新能源汽车的快速发展,也推动了动力电池行业前进。根据早期动力电池3-5年的使用寿命来算,2018年已有大批动力电池进入退役期。由于某些汽车拆解厂的操作人员不懂电路,违章作业,目前已发生过多起新能源汽车、动力蓄电池起火事件。“做好动力蓄电池朔源管理与回收工作,保证废旧动力蓄电池安全处置,将能有效降低废旧蓄电池带来的社会风险。”北京赛德美资源再利用研究院有限公司董事总经理赵小勇表示。

  此外,正负极材料、电解液等动力电池的构成材料若处置不当容易造成污染。资料显示,锂动力电池除了锂之外,其电解液还含有镍、钴、锰等重金属和含氟有机物。如果回收、拆解过程处理不当,可能引发重金属污染、有机物废气排放等多种问题。

  锂电池的回收与再利用符合动力电池行业可持续发展的需要,是大势所趋,我们要顺势而为

  向规模化生产转型

  “传统废旧铅酸电池回收处于小、散、乱状态,大部分流失在非正规渠道,在报废、处理、元素回收等方面乃至整个生命周期,都基本处于不可控的状态。动力电池回收不能重蹈覆辙,应该从国家战略层面构建回收体系,避免失控产生污染。”深圳乾泰能源再生技术有限公司副总裁林忠军表示,完善的回收体系是动力电池回收的关键,健全的体系可助推形成产业闭环,从根本上杜绝废旧动力电池流入不具备回收资质的小作坊。而日前各种回收管理政策的密集出台,也印证了这一点。

  除了建立完善的回收体系,未来向规模化生产转型也是动力电池回收的必经之路。中国汽车工程学会2016年发布的《节能与新能源汽车技术路线图》指出,在2020年前,要实现动力电池拆解过程由人工拆解过渡到自动化拆解,必须积极研发自动化拆解设备,使得物料综合分选率达到85%以上,逐步向智能化发展。对此,戴长松表示,“要尽量避免手工或者家庭作坊式的回收方式,否则容易造成二次污染。”

  此外,据了解,虽然目前我国对电解液的回收尚处在理论研究阶段,但其经济价值和广阔前景却不容忽视。“电解液是除正极材料和壳体之外最有价值的组成部分,占总成本的9.24%,从经济利益角度考虑,电解液值得回收。”谈及电解液回收的问题,戴长松强调,要扎扎实实创新,为民族工业做贡献。

 

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