中国已有千万辆新能源汽车,原来它们的废旧电池是这样处理的!
近几年来,新能源汽车呈爆发式增长,据公安部统计的数据,截止至2022年6月,中国的新能源汽车总量已高达1001万辆。
但市场繁荣的同时,也带来另一个问题:电池污染。
据相关数据显示,光在2021年,就有约28.9万吨电动汽车动力电池报废,预计到2025年就达到或超过78万吨!!
面对如此庞大的数量,不禁有人担忧:这些报废电池如何处理?
目前,面对这个问题,主要有两种应对方法:梯次利用和报废回收。
下文就是干货了,请放心食用。
1梯次利用
所谓"梯次利用",就是指某一个已经使用过的产品,已经达到原生设计寿命,再通过其他方法使其功能全部或部分恢复继续使用的过程,该过程属于基本同级或降级应用的方式。
就好比有一袋面包,你没吃完就要过期了。这时如果扔掉它,就有点浪费。不如将它做花草养料、去除油污、擦拭电灯开关污渍等,以发挥它的最大剩余价值,这就是"梯次利用"。
目前针对电动汽车的废旧动力电池,也是同样的处理方式,但这也是要根据电池的使用情况而决定的。
通常电池衰减到只剩20%-80%的容量,才满足"梯次利用",而低于20%时,电池只能进行报废回收。
而满足"梯次利用"的废旧动力电池,可用于移动电源、后备电源、应急电源等储能。
但实际操作起来也有一定的技术障碍,因为不同的动力电池之间差别较大,不是随便组合就能用的。所以,目前主要有下面3种应用场景。
A: 电动自行车。
众所周知,电动自行车的低价特点,决定了它们通常采用低成本的铅酸电池,但这种电池由于含有铅及铅酸液等物质,对大气、水体、土壤污染极大,已经被国家列为危险废物。
相比之下,电动汽车普遍使用的锂电池,就是一个比较环保的替代品。尤其废旧锂电池成本较低,这样在价格、能量密度和寿命之间都可实现一个不错的平衡。
B: 光伏/风能发电的储能电池。
这种发电方式有一个特点,就是无法持续提供电能,毕竟阳光、风力都是不稳定的,因此会出现一些因随机波动性产生的并网及调度难题。
而退役下来的电动汽车动力电池,既能满足电力储能的需求,也有利于解决那些难题。
C: 直流充电站的蓄能电池。部分动力废旧电池可满足一些直流充电站的功率需求。
总体而言,梯次利用是一种更加环保、操作难度更低的废旧电池处理方式。
但如果电池容量过低,就基本陷入"没人想要"的境地了,只能报废回收。下面继续给大家介绍三种主要的报废回收方式。
2报废回收技术
初级:干法回收
所谓"干法"就是指不通过溶液等媒介,直接实现各类废旧动力电池材料或有价金属的回收,主要方法又有两种。
机械分选法:就是通过拆解电池,再根据电池里物质的密度、成分特性,用破碎、筛分、磁选、精细粉碎等方法,分离出不同物质材料。
这种方式的优点是操作简单,技术门槛低,但缺点是很难回收里面的有价金属。
高温冶金法:这种方法可以进一步弥补机械分选法的缺点,它通过高温焚烧,使里面的金属氧化、还原并分解,再以冷凝的形式回收低沸点的金属及化合物,最后再经过一些化学方式进行分离和回收,从而得到比较值钱的有价金属。
但即使用这种方法,回收也不够"干净",而且持续用高温冶炼,能耗很大,这也是部分网友说的"电动汽车环保是伪命题"的依据之一。
进阶:湿法回收
想要更彻底的回收电池里的金属或化合物,就要通过机械分离和粉碎后,再用到溶剂萃取、点解沉积、化学沉淀等"湿法"工艺了。
湿法工艺回收相当复杂,没有专业化学知识的人很难完美操作,技术门槛较高。
但是,它对锂、钴、镍等有价金属的回收率高,而那些部分恰恰是经济效益最好的;
同时,湿法工艺的设备和用料投入成本不高,因此算是性价比很高的方式,广为很多中小规模电池回收公司所用。
高阶:生物回收
虽然湿法回收已经比较成熟,但在处理过程中仍有一些"有害物"排放。比如使用盐酸浸出金属离子时,化学反应中会产生有毒的氯气。
因此,有些公司尝试用更先进的"生物回收",原理是利用微生物的生命活动直接从矿石中提取有价金属元素。
实际的操作工艺大致是,在酸性条件下将废旧电池材料固体做微生物的培养基,经过微生物的耐受和富集,得到浸出的含金属溶液,再经过一些额外的工序,实现有价金属的回收。
这种工艺的优点是非常环保、能耗和成本都很低,工艺又简单,但缺点是微生物的培养条件较为苛刻,而且周期太长,以目前的技术看浸出效率也不算太高。
3写在最后
通过以上可知,废旧的动力电池是可以回收的,是否打消了你的一些顾虑?
诚然,现在这个领域还存在一些问题,比如市场还没有规范管理,各家回收公司工艺水平稂莠不齐……
但这些问题,终究会随着技术的发展而解决。
而伴随着电池回收技术的发展,其他新能源汽车配套也在共同进步。
比如,在我们对面的汽车城核心区贸易步行街上的汽车城超级充换电站,就布置了15台120kW的新款"超充桩"。
是迄今为止,安亭区域内最大的公共充换电站,也是充电效率最高的站点。
考虑到人们对高功率快充对电池的损耗,采用了柔性充电模式,就是说充电设备根据不同车型的电池容量,匹配合适的充电功率。
这种技术在某种程度上降低了电池的老化速度,以避免给电池回收行业带来过高的压力。
未来,这样的新式公共快充桩将越来越普及。我们也能看出,新能源车包括起配套的整个"生态",未来有很大的发展空间。
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