二、中国动力电池回收行业发展特点1、先梯级利用,后再生利用车用动力电池报废后如不进行必要的处理,会造成环境污染和资源浪费 。我国车用动力电池绝大多数为锂离子电池,其中虽然不含汞、镉、铅等毒害性较大的重金属元素,但如果处理不当仍会对环境造成极大污染 。比如废旧锂离子电池的电极材料进入环境中,可与其他物质发生化学反应,造成重金属污染、碱污染和粉尘污染;电解质进入环境中,经过化学反应,可能造成氟污染和砷污染 。
有研究显示,回收锂离子电池可节约51.3%的自然资源,包括减少45.3%的矿石消耗和57.2%的化石能源消耗 。锂离子电池材料中,包含很多有价值的材料 。以一种三元材料电池为例,其中含镍12%、钴 5%、锰 7%、锂 1.2%,如果通过回收工艺,将有价值材料再利用,会达到节约资源的目的 。2、生产企业承担回收利用的主体责任废旧动力蓄电池应该进行梯级利用后再生利用 。
梯级利用企业对符合要求的废旧动力蓄电池进行分类重组利用,按照国家统一编码标准对梯级利用电池进行编码和加贴标识 。梯级利用企业生产梯级利用产品过程中产生的废旧动力蓄电池,应移交至再生利用企业 。3、提高电池全生命周期使用价值对电池剩余使用价值的浪费 。动力电池报废后,除了化学活性下降外,电池内部的化学成分并没有改变,剩余能量完全可以继续满足家庭储能、分布式发电、微网、移动电源、后备电源、应急电源等中小型储能设备、大型商业储能和电网储能市场的使用 。
因此,如果废旧动力电池梯次利用技术提高、经济成本下降,在梯次利用领域,动力电池的全生命周期使用价值将会得到充分利用 。4、结构复杂、数据缺乏和成本偏高首先,退役电池复杂性高,拆解不便 。比如,电池有方型、圆柱形不同类型,其叠片、绕组形式也不同 。这些复杂性导致电池回收再利用或者拆解时极为不便 。如果进行自动化拆解,对生产线的柔性配置要求比较高,从而导致处置成本过高 。
因此,在目前自动化水平不高的情况下,多数工序是人工完成的 。工人的技能水平可能会影响着电池回收过程中的成品率,同时手工拆解过程中,电池短路、漏液可能导致起火或者爆炸,对人身和财产有潜在安全隐患 。此外,退役电池的再利用必须经过品质检测,包括安全性评估、循环寿命测试等 。但是如果动力电池在服役期间没有完整的数据记录,再利用过程进行电池寿命预测时,准确度可能会下降,电池的一致性无法保障 。
张成斌补充说,如果一些存在问题的电池在筛选过程中没有被检验出来,而再次被使用,会增加整个电池系统的安全风险 。动力电池应采用标准通用性和易拆解的结构,并对电池使用国家统一编码,以利于后期的回收管理 。三、中国动力电池回收行业发展驱动因素一、环保角度:动力电池含大量重金属化合物,严重威胁环境废旧动力电池含大量重金属和有机物,严重威胁环境和人类的健康 。
虽然废旧锂离子电池中不包含干电池和铅酸电池中的汞、镉、铅等毒害性较大的重金属元素,但是其含有重金属化合物、六氟磷酸锂(LiPF6)、苯类、酯类化合物,难以被微生物降解 。废旧锂离子电池一旦进入环境中,电池中的重金属离子、有机物、碳粉尘、氟化物等将可能造成严重的环境污染 。其中正极材料中的重金属镍、钴、锰污染使环境的pH升高,污染水体和土壤;负极材料中的碳材和石墨会引发粉尘污染,嵌锂也会使环境的pH升高;电解质及其转化物,如LiPF6、LiBF4、LiAsF6、HF、P2O5、B2O3等,引发氟污染改变环境酸碱度,产生的有毒气体污染空气并经由皮肽、呼吸对人体造成刺激;电解质溶剂及其分解和水解产物会引发醛、酮、甲醇等有机物污染;隔膜材料会造成有机物污染;粘结剂受热分解产生HF和氟污染 。
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