动力电池回收市场将对我国的回收体系和技术形成挑战
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新能源汽车的动力电池回收与再利用技术探讨随着全球对可持续发展的关注加剧,新能源汽车逐渐成为趋势。
这种转变不仅降低了化石燃料的依赖,减少了温室气体排放,而且促使了电动车动力电池的迅速发展。
动力电池,尤其是锂离子电池,在电动汽车中扮演着至关重要的角色。
然而,随着电动车的普及,动力电池的使用寿命问题也日益突出,如何有效回收与再利用这些动力电池,成为了一个亟需解决的科技与环境难题。
动力电池的回收与再利用主要围绕资源的回收、环境保护和经济效益三个方面。
截止目前,大多数电池的生命周期在8至10年,这意味着在未来的几年中将会有大量的废旧动力电池产生。
面对如此巨大的电池报废量,相关回收技术与政策的研究显得尤为迫切。
在动力电池的回收技术上,首先是回收流程的设计。
动力电池的回收分为收集、运输、拆解、分选、处理几个关键环节。
有效的回收流程需要保证电池在回收运输中不发生泄漏、短路、火灾等安全事故。
收集环节的效率直接关系到整个回收链条的有效性,目前国内外各个国家和地区普遍采取了设立回收点、与汽车厂商及维修站合作等方式,以提高回收的便捷性和频率。
在运输环节,电池必须经过特别设计的运输容器,以防止磷酸铁锂等材料的泄漏。
在拆解环节,传统的人工拆解方式往往效率较低且容易造成资源的浪费。
近年来,越来越多的电池厂家和科研机构开始着手研发智能化拆解技术,这包括自动化拆解设备和液体冷却系统等,能够在保证安全的前提下实现高效拆解。
分选环节是电池回收过程中至关重要的一步。
通过先进的分选技术,可以实现对不同类型及不同材料的电池进行归类,确保后续材料回收的顺利进行。
常见的分选技术有物理分选、机械分选以及化学分选等,这些技术帮助回收企业进一步提升资源利用效率。
处理环节主要涉及对分选后的原材料进行物理或化学处理,以实现资源的再利用。
锂、钴、镍等材料在电池中占据了重要地位,随着电池回收技术的逐步成熟,资源的有效回收成为可能。
例如,通过火法冶金、电解法等技术,可以从废旧电池中提取出纯度较高的金属材料,从而供给于电池的再制造。
随着电动汽车的快速发展和普及,退役动力电池的数量也日益增加。退役动力电池如果得不到妥善处理,不仅会造成资源浪费和环境污染,还可能对人类健康和生态系统产生潜在威胁。开展退役动力电池回收利用工作具有重要的现实意义和深远的战略影响。而在退役动力电池回收利用的过程中,面临着一系列关键科学技术问题,这些问题的解决与否直接关系到回收利用工作的成效和可持续发展。本文将对退役动力电池回收利用的关键科学技术问题进行深入探讨,并梳理相关领域的最新进展。
一、退役动力电池回收利用的关键科学技术问题 (一)退役动力电池的精准检测与评估 退役动力电池的状态评估是回收利用的基础。准确检测退役电池的剩余容量、健康状态、性能衰减程度等关键参数,对于合理分选、梯次利用和无害化处理至关重要。目前常用的检测方法包括电化学测试、内阻测量、充放电特性分析等,但这些方法存在精度不高、耗时较长、难以实现上线实时监测等问题。如何开发高效、精准、快速的检测技术和设备,实现对退役动力电池的全面、准确评估,是亟待解决的关键科学技术问题之一。
(二)退役动力电池的高效拆解与分离技术 退役动力电池通常由多种材料组成,如正极材料、负极材料、电解液、隔膜等。高效地拆解电池并将不同材料进行分离,是实现资源回收和无害化处理的重要前提。然而,现有的拆解技术普遍存在效率低、成本高、对环境有一定污染等问题。如何开发绿色、环保、高效的拆解分离技术,实现材料的高值化回收利用,是面临的又一关键技术难题。
(三)正极材料的高效回收与再利用技术 正极材料在动力电池成本中占比较大,且其成分复杂、含有重金属等有害物质。高效回收正极材料并进行再利用具有重要意义。目前,常用的正极材料回收方法有火法冶金、湿法冶金和生物冶金等,但这些方法存在能耗高、环境污染严重、回收率低等问题。如何开发经济、环保、高效的正极材料回收技术,提高回收率和资源利用率,是亟待突破的关键技术领域。
(四)退役动力电池的梯次利用技术 梯次利用是将退役动力电池应用于对电池性能要求相对较低的领域,如储能系统、分布式电源等,以实现资源的再利用。然而,退役动力电池在梯次利用过程中存在一致性差、安全性风险高等问题。如何保障退役动力电池在梯次利用中的性能稳定性和安全性,建立完善的梯次利用技术标准和体系,是推动梯次利用产业发展的关键科学技术问题。
332022年第18期近日,央视新闻一则“新能源汽车电池迎来‘退役潮’废旧电池何去何从”的报道,引起行业热议。
自2015年起,我国新能源汽车产销量连续7年位居世界第一,截至2022年6月底,全国新能源汽车达到1001万辆。
随着新能源造车热度的节节攀升,动力电池也将迎来大规模“退役潮”。
如何避免新能源汽车“爆发式增长”后带来“爆发式污染”,让动力电池回收利用成为迫在眉睫的现实问题。
目前我国动力电池仍然存在回收难、拆解难、梯次难、资源高效回收难以及安全环保管控难等方面的困境。
废旧动力电池通过正规途径回收的量还比较低,现阶段回收主要来源于研发试验和生产制造产生的废旧动力电池,真正从新能源汽车上回收的退役电池还很少。
对于回收企业来说,多种多样的电池结构让回收产线做到智能化拆解的难度和成本也比较高。
同时,当前动力电池回收体系尚不健全,产业规范相对滞后,无法正规回收处理的动力电池就有可能对大气、土壤、河流等环境造成污染,产生安全方面隐患。
笔者认为,动力电池回收是个系统性的工程,政府应协同车企、电池企业、回收企业等产业链上下游通力合作,建立起一套完善的回收体系,打造合作共赢产业生态圈。
随着去年上游原材料价格上涨、电池回收的战略意义的驱动,今年以来,车企、电池生产商、电池回收利用企业的相关动作频繁。
国家有关部门也发布了一系列政策,2021年7月初,国家发改委发布了《关于印发“十四五”循环经济发展规划的通知》,该规划将“废旧动力电池循环利用行动”列入重点工程与行动,提出加强新能源汽车动力电池溯源管理平台建设,完善新能源汽车动力电池回收利用溯源管理体系;今年8月1日,工信部等三部门联合印发《工业领域碳达峰实施方案》,指出将加强再生资源循环利用,并明确提出推动新能源汽车动力电池回收利用体系建设。
在各项利好政策的支持下,做好动力电池回收利用,还应加快推进动力电池回收利用立法,完善监管措施,规范行业发展;完善回收利用体系,建立溯源管理平台,监控废旧电池流向,落实溯源管理责任;加强技术创新,突破退役电池一致性、自动化拆解等目前还存在的技术瓶颈,持续推动发布一批国家标准、行业标准;深化试点示范,加快备电等梯次利用示范项目建设,持续培育梯次利用和再生利用骨干企业。
动力电池报废标准摘要:1.动力电池报废标准的背景和意义2.动力电池报废量的增长趋势3.动力电池回收利用的政策和措施4.动力电池回收利用的挑战和机遇5.动力电池回收利用对新能源汽车产业的意义正文:随着新能源汽车的普及和应用,动力电池报废问题逐渐引起人们的关注。
动力电池是新能源汽车的核心部件,其使用寿命和性能直接影响到新能源汽车的行驶里程和安全性能。
因此,动力电池报废标准的制定和实施对于保障新能源汽车的安全和可持续发展具有重要意义。
动力电池报废量的增长趋势明显。
随着新能源汽车销量的快速增长,动力电池的使用量也在不断增加。
据数据显示,2022 年我国新能源汽车销量达到34.5 万辆,同比增长110.6%。
随着新能源汽车的使用寿命到期,动力电池的报废量也将呈现快速增长的趋势。
预计到2025 年,我国动力电池报废量将达到百万量级。
为了应对动力电池报废量的增长,我国政府采取了一系列政策和措施,加快动力电池回收利用体系的建设。
2018 年,我国发布了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法》,明确了动力电池回收利用的责任主体、回收渠道和利用方式等。
此外,政府还通过设立专项资金、支持技术研发和推广应用等方式,鼓励企业开展动力电池回收利用业务。
尽管动力电池回收利用的政策和措施不断完善,但仍然面临一些挑战和机遇。
首先,动力电池回收利用的技术和设备尚不成熟,需要进一步研究和改进。
其次,动力电池回收利用的市场机制不完善,需要建立有效的激励机制和市场竞争机制。
最后,动力电池回收利用的法规和标准尚不健全,需要进一步加强法制建设。
动力电池回收利用对新能源汽车产业具有重要意义。
一方面,动力电池回收利用可以保障新能源汽车的安全。
通过回收利用废旧动力电池,可以避免废旧电池对环境的污染和安全隐患。
另一方面,动力电池回收利用可以实现资源的循环利用,降低新能源汽车的生产成本,提高新能源汽车的竞争力。
综上所述,动力电池报废标准的制定和实施对于保障新能源汽车的安全和可持续发展具有重要意义。
废旧新能源汽车动力蓄电池拆卸的现状与挑战近年来,随着新能源汽车的普及,废旧新能源汽车动力蓄电池的处理成为一个重要的环境和经济问题。
废旧动力蓄电池的有效拆卸和处理对于保护环境、资源循环利用以及新能源汽车产业的可持续发展具有重要意义。
然而,废旧动力蓄电池拆卸存在着一系列的现状和挑战。
首先,废旧动力蓄电池的拆卸技术和设备相对滞后。
与传统燃油车相比,新能源汽车动力蓄电池的结构复杂,拆卸过程中需注意安全和环保问题。
然而,当前的拆卸技术和设备水平相对欠缺,无法满足废旧动力蓄电池高效、安全的拆卸需求。
因此,研发先进的拆卸技术和设备是一个亟待解决的问题。
其次,废旧动力蓄电池管理和回收体系亟待完善。
废旧动力蓄电池的回收处理涉及到多个环节,包括采集、运输、分类、拆卸和回收等。
各环节之间存在信息不畅通、监管不规范等问题,导致回收体系的流程不顺畅、效率低下。
应当建立完善的废旧动力蓄电池管理和回收体系,明确责任主体,加强监管和培训,提高废旧动力蓄电池的回收率和处理效率。
此外,废旧动力蓄电池的资源回收利用面临技术和经济难题。
废旧动力蓄电池中蕴含有可再生的锂、钴、镍等有价值的金属,在资源有限的情况下具有较高的回收价值。
然而,目前废旧动力蓄电池的回收利用技术还不够成熟,高成本、低回收率等问题制约了废旧动力蓄电池资源的有效回收利用。
因此,需要加大研发投入,提高回收技术和装备的水平,降低经济成本,实现对废旧动力蓄电池资源的可持续利用。
另外,废旧动力蓄电池存在一定的环境和安全风险。
废旧动力蓄电池中包含有毒有害物质,若处理不当可能对环境和人们的健康造成危害。
因此,在废旧动力蓄电池拆卸和处理过程中,应当加强环境保护和安全管理,采取科学规范的处理方式,确保废旧动力蓄电池处理不对环境和人类健康造成任何不良影响。
此外,废旧动力蓄电池行业监管需要加强。
废旧动力蓄电池的回收处理涉及到多个环节,不同环节的协同和监管是废旧动力蓄电池处理工作的重要保障。
FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨我国废旧动力蓄电池回收利用行业现状及对策姜东 苏春阳 方帅军 元瑞 常阁慧河南德力新能源汽车有限公司 河南省安阳市 455000摘 要: 随着环境形势越来越严峻,世界各国都在大力推行新能源汽车,我国更是将发展新能源汽车上升为国家战略,新能源汽车产业得到快速发展,但随之带来一个新问题,退役的动力蓄电池如何做到妥善处置,如果处置不当不仅污染环境,而且有安全隐患,同时也会造成资源浪费。
国家高度重视,已出台相应的政策法规及标准,规范废旧动力电池的回收再利用。
本文对已发布的政策法规、标准体系进行梳理,结合当前国内废旧动力蓄电池回收利用的现状和问题,提出促进我国汽车动力电池回收利用的措施建议。
关键词:动力蓄电池;回收;现状;问题;措施1 引言我国从2009年推广新能源汽车至今,已超过10年时间,在国家各项利好政策的推动下,新能源汽车产销量逐年攀升。
截至2019年底,我国新能源汽车产量累计超过380万辆,规划到2020年保有量将突破500万辆。
随着时间推移,早期的动力蓄电池已进入退役期。
预测,2020年我国动力蓄电池退役量将达11.25GWh/年,2026年进入爆发期。
除了规模大,动力蓄电池还具有体积大、回收过程危险、电解液污染等特点,造成回收利用难度大,对技术、工艺、回收网络等方面要求高。
国家高度重视,国务院发文明确指出加强动力电池梯次利用和回收管理,工信部等相关部门已陆续启动动力电池回收制度、标准制定及相关示范试点工作,相关企业也积极开展废旧动力蓄电池的回收布局。
2 政策及标准2.1 政策趋势工信部在2019年10月发布《新能源汽车动力蓄电池回收服务网点建设和运营指南》,2个月后,出台《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件(2019年本)》。
查阅历年政策,不难发现,这只是最近几年政策密集发布的一个缩影,而且政策愈发明确、全面。
2.2 标准梳理为完善回收利用体系、完善相关标准体系,汽车用动力电池回收标准相继出台。
动力电池回收市场将对我国的回收体系和技术形成挑战
随着新能源汽车的大力推广,动力电池报废潮也即将到来,未来巨大的回收
市场将对我国的回收体系和技术形成挑战。
近两年,新能源汽车发展势头迅猛。从全球范围来看,2015年全球新能源汽车销量为52.8
万辆,2016年为77万辆,同比增长率为42%,2017年1~11月全球新能源乘用销量累计
突破100万台,预计全年销量将超过110万台。到2020年预计销量会达到300万辆,甚
至会更高。
中国已成新能源汽车推广第一大国,2016年我国新能源汽车销量达50.7万辆,2017年1-11
月,我国新能源汽车销量达60.9万辆,同比增长51.4%,预计2017年整年国内新能源汽
车销量在70万辆左右。根据新能源汽车发展规划,到2020年新能源汽车产销量将达到200
万辆,届时新能源汽车保有量将达到500万辆。
伴随新能源汽车的迅猛发展,一个不容忽视的问题也越发引起关注——部分动力电池开始
进入报废期,废旧动力电池回收利用迫在眉睫。有研究预计,到2020年动力锂电池报废
量将达32.2Gwh,约50万吨,到2020 年锂电池回收市场整体规模将达到156 亿元。至
2023年,报废量将达到101Gwh,约116万吨。而据相关机构预计,动力电池最快将在2018
年迎来首批退役潮,未来三年将快速增长;根据不同材料体系锂电池的回收价值,预计至
2020年锂电池回收市场规模将达156 亿,2017-2020 年复合增长率为40.84%。
动力电池回收的两类循环利用模式
动力电池从出厂到报废将经历四个阶段:
动力电池的性能随使用次数的增加而衰减,当动力电池性能下降到原性能的80%时,将不
能达到电动汽车的使用标准,但仍可用在对动力电池性能要求低的场合,即进入梯次利用
阶段,如储能系统、分布式光伏发电、低速电动交通工具等。当电池性能进一步降低到不
适合梯次利用后,再进入回收拆解再利用的阶段。这便是动力电池回收的两类循环利用模
式:梯次利用和拆解回收。