本文篇幅較長,在前面先簡單回答下題主的問題:
1.
現在國內汽車動力回收產業剛剛起步。
2015年報廢動力電池累計為2萬~4萬噸,對應的電池回收率僅為2%,以現在的回收產能根本無力負擔2020年預計的12萬~17萬噸的報廢電池。在回收利用管理制度建設、先進技術創新、模式探索、標準體系構建等方面也存在很多問題。
2.
新能源電池不會引起大規模的二次汙染。
在國家發展改革委釋出的【電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策】中明確了動力蓄電池生產企業及汽車生產企業應分別承擔各自生產使用的動力蓄電池回收利用的主要責任。現在即使沒有規定具體的懲罰及監管制度,但是國家也不會容忍任由廢舊動力電池無人管理,大規模汙染環境的情況發生。
————————————以下為正文——————————————————————————
一、現在汽車動力電池回收產業的主要問題
1)廢舊汽車動力電池拆解工序復雜且具有安全隱患
由於國內動力電池在尺寸及結構規範尚沒有統一的可依據的法規,現在國內各電池廠家屬於八仙過,海各顯神通。電池系統設計完全不同使得無法采用同一套拆解流水線適合所有的電池包和模組,導致電池拆解時極為不便。如果要進行自動化拆解,那面對現在大小不一,形狀不一的電池包及模組,需要對生產線的靈活性有很高的要求,從而導致處置成本過高。現國內基本都是靠人工拆解,工人的技能水平直接影響著電池回收過程效率,同時由於電池包本身具有高能量,可能會發生短路、漏液等各種安全問題,進而可能造成起火或爆炸,導致人員傷亡和財產損失。因此,需要企業仔細研究電池包拆解過程中安全及效率的問題。
2)產品一致性差且剩余壽命及電池狀態無法系統評估
廢舊汽車動力電池在重新進行梯次利用時必須經過品質檢測,將電芯分選分級,包括安全性評估、迴圈壽命測試等,將電芯分選分級,再重組後才可以被再利用。但是如果動力蓄電池在服役期間沒有完整的數據記錄,再利用過程進行電池壽命預測時,準確度可能會下降,電池的一致性無法保障,同時測試裝置、測試費用、測試時間、分析建模等成本都會增加。由於不同電池的內阻特性、電化學特性、熱特性相同,電池的不一致性和可靠性可能也無法保證,如果一些存在問題的電池在篩選過程中沒有被檢驗出來,而再次被使用,會增加其他整個電池系統的安全風險。所以,如何做到快速無失真準確的檢測,是該種情況下梯級利用的關鍵所在。
近日,國家釋出了GB/T 32690【電動汽車遠端服務於管理系統技術規劃】,法規將新能源汽車執行數據收集及監控列入為企業強制要求,未來推廣執行後將會彌補這方面的數據空缺。
3)系統整合技術不成熟
由於電芯之間的連線通常都是雷射焊接或其他剛性連線工藝,難以做到無失真拆解,動力蓄電池梯級利用時最合理的是拆解到模組級,然而不同批次甚至不同廠家生產的電池模組,要實作在同一系統中混用,需考慮並解決以下系統整合技術:分組技術:根據材料體系、容量、內阻、剩余迴圈壽命等參數重新對電池模組進行分組並建立資料庫。分組參數設定要合理,若參數設定區間過大,模組離散性大,成組為系統後,對系統效能和壽命影響大;若參數設定區間過小,分組過於嚴格,會導致可匹配的模組少,系統整合困難。系統柔性設計:設計系統結構時需要充分考慮不同模組可能具有的尺寸、重量和串並聯數,所以設計時應該是在空間上有很大的彈性,以相容不同的模組,固定方式既要考慮緊固性和可靠性,又要考慮彈性和便於快速裝卸。
4)回收利用經濟性欠佳
汽車動力電池回收前必須先進行預處理,包括放電、拆解、粉碎、分選。拆解之後的塑膠和金屬殼體可以回收,但代價高昂:因為殘余電壓仍然高達數百伏(不包括18 6 5 0 電池),有一定危險;電池殼體為了安全需要,封裝為不可自拆卸的形式,開啟頗費功夫。就預處理環節而言,肯定是賠本買賣。
就算是鋰電池,正極材料也是五花八門,主流的就有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、磷酸鐵鋰等。用酸堿溶液浸出,然後再經過多種化工程式,對金屬氧化物進行萃取。但這些氧化物的成分萃取條件不同,混合液更為棘手。事先按照正極材料對電池分類,成本也不低。回收正極金屬,已經是電池回收行當中最有利可圖的一個環節。但是程式太過復雜,會算賬的企業都對之卻步,除非金屬價格高到2011 年的份兒上。現在大宗商品和有色金屬、稀土產品價格都在低谷徘徊,用這些方法回收金屬相當不劃算,更別提事後麻煩更大的廢液處理。照目前的技術水準,單只廢液處理一項,就足以吃掉可憐的回收金屬收益。而負極材料都是石墨(矽電池只是試驗室規模),該材料太便宜,只能做丟棄掩埋處理。幸好石墨本身並不汙染環境,只占用空間。在目前技術條件下,沒有公司會主動投入回收產業。