散尽余热入轮回 大众旧电池处理方案

2021-05-22 00:47:23来源:作者: 网络阅读量:

  [汽车网 新技术解读]  从小我们就知道,旧电池对环境有不可逆的破坏,废旧电池需要放入专用的垃圾桶里。到了新能源车时代,大量动力电池随新能源车进入了市场。参考乘联会数据,去年国内新能源乘用车总销量达到了117万辆,今年1-4月份新能源乘用车销量为60万辆。

  市场向好,消费者对新能源车的接受度也在逐步提升,可旧电池回收却很少被提及。无论从环保、稀缺资源再利用的角度出发,还是促进新能源车产业健康发展,废旧动力电池的回收再利用,都是刻不容缓且应被认真对待的问题。


  在国内,比亚迪、上汽集团、北汽新能源等企业,分别牵手了格林美、宁德时代等公司布局电池回收与梯次利用。在海外,本田与意大利SNAM公司、宝马集团与德国回收公司Duesenfeld都在合作回收废旧动力电池。

  不过海外车企在国内开始做电池回收的屈指可数,随着各自旗下新能源车的密集投放,电池回收再利用这事被提上了日程。比如大众,在萨尔茨吉特启动电池回收之后,旧电池处理方案将在国内落地。旧电池都去哪了?国内的处理方案跟海外的一样吗?

   下岗工人再就业

  了解废旧动力电池去哪了之前,先来说一下回收与再利用的流程。电动车报废进入拆车厂后,油液分离与内饰拆解跟传统燃油车相同。不过电池包只能整体拆除,需要送到具有相关资质的企业进行测试,未来被梯次利用还是报废再生,这是旧电池命运的分水岭。


  当然,能进入梯次利用的旧电池,还会根据外壳有没有受过损伤、内部工作温度是否正常以及服役期间是否出现过火烧等情况,分为A/B/C三类。自身状态不理想的电池包,会放入专用防爆箱运输。而送到仓储地的电池包会住进带独立烟感和喷淋装置的“别墅”,安全始终都是第一位。

  根据不同分类,旧电池会有模组级、电芯级和整包级使用三种“再就业”途径。经过模组更换、性能平衡等维修环节后,状态良好的电池包还会上车。状态稍逊一些的,可以放在环卫电动车上。


  无论以何种形式“再就业”,新能源汽车国家监管与动力蓄电池回收利用溯源追踪综合管理平台上,都有这些旧电池的信息,而单独“再就业”的电池单体或模组会加装小型GPS模块。同时只有进入工信部《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》的企业,才具备废旧电池回收资质。其中包含华友钴业、格林美、光华科技等,共计27家。而大众在华的合资公司,会在其中有电池回收资质的企业中筛选合作伙伴。

  就像没法驱动遥控车的电池,放空调遥控器上可以接着用的道理一样。废旧电池的梯次利用,相当于给旧电池一次“再就业”的机会,这样既能延长动力电池的生命周期,也会缓解旧电池堆积和分解的压力。

   技术导入 回收率95%

  今年初,大众在海外市场开启电池回收计划,首个试点工厂位于萨尔茨吉特,初期规划每年回收3600个电池系统。虽然没在国内复刻萨尔茨吉特工厂,但与大众合作拆解电池的华友钴业得到了“真传”。

  即将被拆解的废旧动力电池包,会先从电池包变为电池单体,随后进入深度放电环节。从车上拆下的电池包会带高压电,彻底放电是为了保证之后步骤的安全。在国内是将电池浸泡在盐水中1小时,听着不如萨尔茨吉特工厂的仪器放电高端,可目的是一样的。


  经历盐水放电和沥干的废旧电池,将进行粉碎分级,除去其中的电解液等物质,之后开始湿法冶金。简单说,就是通过一系列萃取、提纯等步骤,分别提炼出镍、钴、锰的硫酸盐溶液,以及铝箔、铜箔、碳酸锂等材料。虽然复杂得多,但道理跟粗盐提纯等化学实验课上的内容差不多。

  当然,这些溶液、铝箔、铜箔只能算“半成品”。经过图中步骤合成的前驱体与正极材料,才是最终的产物。通过回收废旧电池得到的最终产物,都能满足生产动力电池的要求,同时废旧电池在国内的回收率达到95%,这两点都与萨尔茨吉特工厂相同。

  至于将95%提升到100%的难点,体现在电池正负极之间的隔膜回收上。一来,分解过程中聚合物隔膜会产生肉眼不可见的损伤,没法直接回收;二来,回收过程中的高温会将隔膜分解,这事儿放萨尔茨吉特工厂也搞不定。不过相比需要高炉冶炼的火法冶金,湿法冶金的能耗、污染都更低,回收率也比前者的50%左右高很多。大众等车企涉足电池回收时,倾向湿法冶金就是这个原因。

  众所周知的是,一汽-大众ID.4 CROZZ(参数|询价)/ID.6 CROZZ,上汽大众ID.4 X/ID.6 X的电池供应商均为宁德时代。不过产出的前驱体,并非定向出售给宁德时代,而是以商品形式接受订单。

  虽然技术细节与萨尔茨吉特工厂略有不同,但回收率、产品用途跟欧洲如出一辙,技术导入的思路显而易见。从现阶段看,将动力电池生产原料在市场中循环起来,降低对矿产资源依赖的意义更加鲜明。将目光放远,循环利用有助于降低稀缺资源的价格,从而间接压缩动力电池和新能源车的生产成本。

  小结

  伴随新能源汽车的市场存量增大,废旧动力电池何去何从的问题逐渐突显,准备在国内新能源车市场大展拳脚的车企开始行动了。为环保与资源循环利用出谋划策、导入技术的同时,也在面对高成本的现状。加上我国在2018年发布的《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,明确了动力电池回收利用的责任主体。废旧电池处理这个短期内硬着头皮也要做的买卖,更像是前人种树后人乘凉的操作。

  现阶段大众会沿用燃油车置换的体系,评估自家二手电动车的价格。不过考虑到电池回收环节的新体系正在酝酿中,如果占据电动车价格40%的动力电池,能在出手时为车主带来福利,岂不是皆大欢喜?(图/文 汽车网 马一凡)

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