動(dòng)力電池“回收熱＂全球傳導(dǎo)2021-06-07 08:14
隨著電動(dòng)汽車數(shù)量不斷新增，電池?cái)?shù)量也在不斷新增，而人們已經(jīng)開始擔(dān)心此類鋰離子電池在使用10至15年之后，如何進(jìn)行回收。
為何回收會(huì)引起人們關(guān)心？首先是成本：由于電動(dòng)汽車電池很復(fù)雜，而且要鈷和錳等稀有金屬制成，因而其是此類汽車中最昂貴的部件之一。隨著電動(dòng)汽車變得越來(lái)越普遍，從廢棄電池中回收此類金屬比從地球上開采此類金屬要便宜得多。更重要的是，可以減少碳足跡，不僅僅是減少開車時(shí)出現(xiàn)的碳足跡，還有在電池原材料到廢棄整個(gè)生命過(guò)程中，都要嚴(yán)格控制電池的回收方式。
韓國(guó)成立首個(gè)動(dòng)力鋰離子電池回收公司
據(jù)報(bào)道，Earthtech公司每年可以拆卸5000輛電動(dòng)汽車，處理2000噸廢舊電動(dòng)汽車電池。此外，Earthtech公司還表示，其將投資240億韓元（約合2000萬(wàn)美元）建設(shè)該公司，而且也是該地首個(gè)此類設(shè)施。
在該廠內(nèi)，拆卸下來(lái)的廢舊電池將首先接受性能測(cè)試，然后根據(jù)自身?xiàng)l件和剩余容量，準(zhǔn)備用于固定能源存儲(chǔ)系統(tǒng)。假如測(cè)試表明該電池已經(jīng)沒(méi)有再利用的可能性，電力存儲(chǔ)系統(tǒng)中電池內(nèi)部的鋰、鎳、鈷和其他貴重金屬等原材料也會(huì)被回收。Earthtech公司還沒(méi)有確定電池內(nèi)每一種可回收材料的回收率。
此外，該公司還會(huì)開展各種電動(dòng)汽車電池的研究和商業(yè)項(xiàng)目。
從電動(dòng)汽車中回收電池的業(yè)務(wù)受到復(fù)雜的環(huán)境條件約束，此外，也很難獲取回收廢舊電池的技術(shù)以及工藝。Earthtech將把所有報(bào)廢的電動(dòng)汽車存儲(chǔ)在室內(nèi)，并通過(guò)環(huán)保的方法將電池拆卸下來(lái)。
大眾推出兩種解決方法
大眾（Volkswagen）計(jì)劃到2025年每年生產(chǎn)一百萬(wàn)輛電動(dòng)汽車，而且已經(jīng)開始研究如何重復(fù)利用此類電動(dòng)汽車中的電池。為解決此類挑戰(zhàn)，大眾正采用兩種回收電池的方法，一是推出便攜式充電樁，一個(gè)節(jié)能回收。
已經(jīng)供電動(dòng)汽車使用10年或更久時(shí)間的舊鋰離子電池可能不再適合為汽車供應(yīng)動(dòng)力，但是其仍具有相當(dāng)大的能量容量。（2019年款大眾e－Golf車型的電池組可以存儲(chǔ)的能量，與美國(guó)家庭一天，甚至更長(zhǎng)時(shí)間使用的能量相當(dāng)。）電動(dòng)汽車要在很多地方充電，而此類地方可能沒(méi)有充電樁，或甚至沒(méi)有充電站。
一、移動(dòng)充電寶
這兩個(gè)問(wèn)題只需一個(gè)解決方法就可解決。大眾集團(tuán)計(jì)劃生產(chǎn)一款便攜式快速充電樁，此類充電樁可存儲(chǔ)360千瓦時(shí)能量，一次最多可供4輛汽車充電，最大快充輸出功率為100千瓦。與便攜式手機(jī)充電器相同，大眾集團(tuán)的充電樁可以一直使用，直到電力耗盡，或是要連接電源給自己充電。此外，該充電樁體積很小，可以部署在音樂(lè)節(jié)等很難充到電的地方。
該充電樁使用的電池組與大眾MEB平臺(tái)生產(chǎn)的電動(dòng)汽車所使用的相同，如此一來(lái)，當(dāng)電動(dòng)汽車電池組使用壽命到達(dá)極限時(shí)，還可用作充電樁的電池。大眾集團(tuán)首個(gè)便攜式快速充電樁預(yù)計(jì)將于明年在德國(guó)安裝，而大眾集團(tuán)預(yù)計(jì)將于2020年開始全面生產(chǎn)該款充電樁。
二、回收電池材料
假如所有的電池失去了存儲(chǔ)能量的能力，大眾集團(tuán)薩爾茨基特（Salzgitter）零部件廠就會(huì)發(fā)揮用途了。該廠有望成為大眾首個(gè)電動(dòng)汽車電池回收中心。明年，薩爾茨基特廠初期年處理能力將達(dá)1200噸左右，大約覆蓋3000輛電動(dòng)汽車。
大眾將使用一種特殊的碎電池機(jī)，單個(gè)電池部件會(huì)被磨碎，液體電解質(zhì)會(huì)被清除，而此類電池部件會(huì)分解成“黑色粉末”，其中包含著寶貴的鈷、鋰、錳和鎳等原料，而此類原料要進(jìn)一步得到物理分離，然后才能夠在新電池中重復(fù)使用。
大眾的長(zhǎng)期目標(biāo)是，希望回收約97％的報(bào)廢電動(dòng)汽車（EV）中電池組原材料?，F(xiàn)在，大眾電池原材料的回收率為53％。薩爾茨基特廠有望讓大眾電池原材料的回收率提升至72％。大眾預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，將會(huì)有更多家類似薩爾茨基特廠的電池回收廠。考慮到大眾集團(tuán)電動(dòng)汽車計(jì)劃銷售量，出于對(duì)成本和環(huán)境的考慮，大眾將會(huì)優(yōu)先在公司內(nèi)部處理電池回收，盡管現(xiàn)在離電池粉碎機(jī)大量處理電池還有至少10年的時(shí)間。
據(jù)外媒報(bào)道，Earthtech公司將成為韓國(guó)首家進(jìn)軍電動(dòng)汽車電池回收業(yè)務(wù)的公司，該公司最新建設(shè)了一個(gè)專業(yè)設(shè)施，用于拆卸電動(dòng)汽車以及回收廢舊電池。
特斯拉在研發(fā)閉環(huán)電池回收系統(tǒng)預(yù)計(jì)可節(jié)省大量電池材料資金
除了大眾之外，作為電動(dòng)汽車開路人，特斯拉（Tesla）也在開發(fā)一個(gè)“獨(dú)特的電池回收系統(tǒng)”，該公司認(rèn)為，從長(zhǎng)期來(lái)看，該系統(tǒng)可以節(jié)省“可觀的資金”。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間四月十五日，特斯拉公布了一份新“影響報(bào)告”（impactreport），報(bào)告顯示，特斯拉車隊(duì)擁有50多萬(wàn)輛電動(dòng)汽車，幫助阻止了400萬(wàn)噸的二氧化碳被排放到大氣中。在該報(bào)告中，特斯拉還闡述了對(duì)電池回收的想法：“經(jīng)常聽到有人問(wèn)，“一旦特斯拉汽車的電池組耗盡，會(huì)怎么處理呢？”?；剂吓c鋰離子電池都是能源，但是它們之間的差別是，化石燃料能夠被提取并一次性使用，而鋰離子電池中的材料能夠回收再利用。當(dāng)石油從地底下開采出來(lái)，經(jīng)過(guò)化學(xué)提煉和燃燒后，會(huì)向大氣中釋放有害氣體，而此類氣體卻無(wú)法回收再利用。相比之下，電池材料經(jīng)過(guò)提煉，然后被放入電池中，在電池壽命終結(jié)后卻仍能保留下來(lái)，能夠再回收其中有價(jià)值的材料，反復(fù)使用”。
在電池回收方面，大多數(shù)汽車制造商目前都專注于電池組壽命耗盡之后的應(yīng)用，而特斯拉卻與它們不同?，F(xiàn)代、寶馬和雷諾等汽車制造商已經(jīng)宣布，將在儲(chǔ)能系統(tǒng)中使用舊電池組，而不是回收電池組來(lái)生產(chǎn)新電池組，其中有些汽車制造商已經(jīng)在使用回收的舊電池組，用于儲(chǔ)能系統(tǒng)。
特斯拉表示，由于電池組壽命已盡，目前還沒(méi)有回收大量電池組，但是特斯拉正在回收幾款用于“研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量控制和服務(wù)運(yùn)營(yíng)”的電池組。該公司表示，其正與世界各地的第三方電池回收商合作，處理所有廢舊電池，回收有價(jià)值的金屬。與回收伙伴合作，確保負(fù)責(zé)任地處理電池中沒(méi)有價(jià)值或無(wú)法回收的材料。
但這顯然只是一個(gè)臨時(shí)的解決方法，因?yàn)樘厮估硎?，其還在內(nèi)華達(dá)州的1號(hào)超級(jí)廠（Gigafactory1）研發(fā)電池回收系統(tǒng)。特斯拉在報(bào)告中表示：“特斯拉正在1號(hào)超級(jí)廠研發(fā)獨(dú)特的電池回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)既可處理電池生產(chǎn)廢料，還可處理報(bào)廢電池。通過(guò)該系統(tǒng)，鋰和鈷等關(guān)鍵礦物與電池中的銅、鋁和鋼等所有金屬的回收率將達(dá)到最高。將以最適合用作新電池生產(chǎn)材料的形式回收上述所有材料。
目前，也有幾家公司在研究如何在回收過(guò)程中，從電池中回收關(guān)鍵礦物質(zhì)。最近，AmericanManganese在試點(diǎn)回收廠，成功在鋰離子電池陰極材料回收方面實(shí)現(xiàn)了高回收率。
為何回收會(huì)引起人們關(guān)心？首先是成本：由于電動(dòng)汽車電池很復(fù)雜，而且要鈷和錳等稀有金屬制成，因而其是此類汽車中最昂貴的部件之一。隨著電動(dòng)汽車變得越來(lái)越普遍，從廢棄電池中回收此類金屬比從地球上開采此類金屬要便宜得多。更重要的是，可以減少碳足跡，不僅僅是減少開車時(shí)出現(xiàn)的碳足跡，還有在電池原材料到廢棄整個(gè)生命過(guò)程中，都要嚴(yán)格控制電池的回收方式。
韓國(guó)成立首個(gè)動(dòng)力鋰離子電池回收公司
據(jù)報(bào)道，Earthtech公司每年可以拆卸5000輛電動(dòng)汽車，處理2000噸廢舊電動(dòng)汽車電池。此外，Earthtech公司還表示，其將投資240億韓元（約合2000萬(wàn)美元）建設(shè)該公司，而且也是該地首個(gè)此類設(shè)施。
在該廠內(nèi)，拆卸下來(lái)的廢舊電池將首先接受性能測(cè)試，然后根據(jù)自身?xiàng)l件和剩余容量，準(zhǔn)備用于固定能源存儲(chǔ)系統(tǒng)。假如測(cè)試表明該電池已經(jīng)沒(méi)有再利用的可能性，電力存儲(chǔ)系統(tǒng)中電池內(nèi)部的鋰、鎳、鈷和其他貴重金屬等原材料也會(huì)被回收。Earthtech公司還沒(méi)有確定電池內(nèi)每一種可回收材料的回收率。
此外，該公司還會(huì)開展各種電動(dòng)汽車電池的研究和商業(yè)項(xiàng)目。
從電動(dòng)汽車中回收電池的業(yè)務(wù)受到復(fù)雜的環(huán)境條件約束，此外，也很難獲取回收廢舊電池的技術(shù)以及工藝。Earthtech將把所有報(bào)廢的電動(dòng)汽車存儲(chǔ)在室內(nèi)，并通過(guò)環(huán)保的方法將電池拆卸下來(lái)。
大眾推出兩種解決方法
大眾（Volkswagen）計(jì)劃到2025年每年生產(chǎn)一百萬(wàn)輛電動(dòng)汽車，而且已經(jīng)開始研究如何重復(fù)利用此類電動(dòng)汽車中的電池。為解決此類挑戰(zhàn)，大眾正采用兩種回收電池的方法，一是推出便攜式充電樁，一個(gè)節(jié)能回收。
已經(jīng)供電動(dòng)汽車使用10年或更久時(shí)間的舊鋰離子電池可能不再適合為汽車供應(yīng)動(dòng)力，但是其仍具有相當(dāng)大的能量容量。（2019年款大眾e－Golf車型的電池組可以存儲(chǔ)的能量，與美國(guó)家庭一天，甚至更長(zhǎng)時(shí)間使用的能量相當(dāng)。）電動(dòng)汽車要在很多地方充電，而此類地方可能沒(méi)有充電樁，或甚至沒(méi)有充電站。
一、移動(dòng)充電寶
這兩個(gè)問(wèn)題只需一個(gè)解決方法就可解決。大眾集團(tuán)計(jì)劃生產(chǎn)一款便攜式快速充電樁，此類充電樁可存儲(chǔ)360千瓦時(shí)能量，一次最多可供4輛汽車充電，最大快充輸出功率為100千瓦。與便攜式手機(jī)充電器相同，大眾集團(tuán)的充電樁可以一直使用，直到電力耗盡，或是要連接電源給自己充電。此外，該充電樁體積很小，可以部署在音樂(lè)節(jié)等很難充到電的地方。
該充電樁使用的電池組與大眾MEB平臺(tái)生產(chǎn)的電動(dòng)汽車所使用的相同，如此一來(lái)，當(dāng)電動(dòng)汽車電池組使用壽命到達(dá)極限時(shí)，還可用作充電樁的電池。大眾集團(tuán)首個(gè)便攜式快速充電樁預(yù)計(jì)將于明年在德國(guó)安裝，而大眾集團(tuán)預(yù)計(jì)將于2020年開始全面生產(chǎn)該款充電樁。
二、回收電池材料
假如所有的電池失去了存儲(chǔ)能量的能力，大眾集團(tuán)薩爾茨基特（Salzgitter）零部件廠就會(huì)發(fā)揮用途了。該廠有望成為大眾首個(gè)電動(dòng)汽車電池回收中心。明年，薩爾茨基特廠初期年處理能力將達(dá)1200噸左右，大約覆蓋3000輛電動(dòng)汽車。
大眾將使用一種特殊的碎電池機(jī)，單個(gè)電池部件會(huì)被磨碎，液體電解質(zhì)會(huì)被清除，而此類電池部件會(huì)分解成“黑色粉末”，其中包含著寶貴的鈷、鋰、錳和鎳等原料，而此類原料要進(jìn)一步得到物理分離，然后才能夠在新電池中重復(fù)使用。
大眾的長(zhǎng)期目標(biāo)是，希望回收約97％的報(bào)廢電動(dòng)汽車（EV）中電池組原材料?，F(xiàn)在，大眾電池原材料的回收率為53％。薩爾茨基特廠有望讓大眾電池原材料的回收率提升至72％。大眾預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，將會(huì)有更多家類似薩爾茨基特廠的電池回收廠。考慮到大眾集團(tuán)電動(dòng)汽車計(jì)劃銷售量，出于對(duì)成本和環(huán)境的考慮，大眾將會(huì)優(yōu)先在公司內(nèi)部處理電池回收，盡管現(xiàn)在離電池粉碎機(jī)大量處理電池還有至少10年的時(shí)間。
據(jù)外媒報(bào)道，Earthtech公司將成為韓國(guó)首家進(jìn)軍電動(dòng)汽車電池回收業(yè)務(wù)的公司，該公司最新建設(shè)了一個(gè)專業(yè)設(shè)施，用于拆卸電動(dòng)汽車以及回收廢舊電池。
特斯拉在研發(fā)閉環(huán)電池回收系統(tǒng)預(yù)計(jì)可節(jié)省大量電池材料資金
除了大眾之外，作為電動(dòng)汽車開路人，特斯拉（Tesla）也在開發(fā)一個(gè)“獨(dú)特的電池回收系統(tǒng)”，該公司認(rèn)為，從長(zhǎng)期來(lái)看，該系統(tǒng)可以節(jié)省“可觀的資金”。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間四月十五日，特斯拉公布了一份新“影響報(bào)告”（impactreport），報(bào)告顯示，特斯拉車隊(duì)擁有50多萬(wàn)輛電動(dòng)汽車，幫助阻止了400萬(wàn)噸的二氧化碳被排放到大氣中。在該報(bào)告中，特斯拉還闡述了對(duì)電池回收的想法：“經(jīng)常聽到有人問(wèn)，“一旦特斯拉汽車的電池組耗盡，會(huì)怎么處理呢？”?；剂吓c鋰離子電池都是能源，但是它們之間的差別是，化石燃料能夠被提取并一次性使用，而鋰離子電池中的材料能夠回收再利用。當(dāng)石油從地底下開采出來(lái)，經(jīng)過(guò)化學(xué)提煉和燃燒后，會(huì)向大氣中釋放有害氣體，而此類氣體卻無(wú)法回收再利用。相比之下，電池材料經(jīng)過(guò)提煉，然后被放入電池中，在電池壽命終結(jié)后卻仍能保留下來(lái)，能夠再回收其中有價(jià)值的材料，反復(fù)使用”。
在電池回收方面，大多數(shù)汽車制造商目前都專注于電池組壽命耗盡之后的應(yīng)用，而特斯拉卻與它們不同?，F(xiàn)代、寶馬和雷諾等汽車制造商已經(jīng)宣布，將在儲(chǔ)能系統(tǒng)中使用舊電池組，而不是回收電池組來(lái)生產(chǎn)新電池組，其中有些汽車制造商已經(jīng)在使用回收的舊電池組，用于儲(chǔ)能系統(tǒng)。
特斯拉表示，由于電池組壽命已盡，目前還沒(méi)有回收大量電池組，但是特斯拉正在回收幾款用于“研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量控制和服務(wù)運(yùn)營(yíng)”的電池組。該公司表示，其正與世界各地的第三方電池回收商合作，處理所有廢舊電池，回收有價(jià)值的金屬。與回收伙伴合作，確保負(fù)責(zé)任地處理電池中沒(méi)有價(jià)值或無(wú)法回收的材料。
但這顯然只是一個(gè)臨時(shí)的解決方法，因?yàn)樘厮估硎?，其還在內(nèi)華達(dá)州的1號(hào)超級(jí)廠（Gigafactory1）研發(fā)電池回收系統(tǒng)。特斯拉在報(bào)告中表示：“特斯拉正在1號(hào)超級(jí)廠研發(fā)獨(dú)特的電池回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)既可處理電池生產(chǎn)廢料，還可處理報(bào)廢電池。通過(guò)該系統(tǒng)，鋰和鈷等關(guān)鍵礦物與電池中的銅、鋁和鋼等所有金屬的回收率將達(dá)到最高。將以最適合用作新電池生產(chǎn)材料的形式回收上述所有材料。
目前，也有幾家公司在研究如何在回收過(guò)程中，從電池中回收關(guān)鍵礦物質(zhì)。最近，AmericanManganese在試點(diǎn)回收廠，成功在鋰離子電池陰極材料回收方面實(shí)現(xiàn)了高回收率。
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