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“退役”動(dòng)力電池都去哪了？

來源：科普時(shí)報(bào) 時(shí)間：2023-01-03 09:12:31

據(jù)媒體近日報(bào)道，高工產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)計(jì)2025年我國“退役”動(dòng)力電池累計(jì)137.4兆瓦時(shí)，梯次利用與再生利用產(chǎn)值預(yù)計(jì)可超千億元規(guī)模。

這里所說的“退役”電池往往指新能源汽車搭載的動(dòng)力鋰離子電池，其廣泛應(yīng)用在出租車、網(wǎng)約車，生命周期一般為5—8年。相較于其他的消費(fèi)電池，比如電腦、手機(jī)電池，其規(guī)模更大，品質(zhì)更高，可回收的鋰資源更加豐富，因而市場針對退役動(dòng)力電池回收的需求愈發(fā)迫切。

目前常見的動(dòng)力電池中含有大量鋰、鎳、鈷、錳等元素，部分資源需要進(jìn)口。從電池制造全鏈條來看，動(dòng)力電池回收利用處在產(chǎn)業(yè)鏈后端，但退役動(dòng)力電池的回收利用工作，卻是整個(gè)儲能行業(yè)能否持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵。從這一點(diǎn)來看，做好退役電池的回收工作，不僅可以更好地發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，也能有效緩解我國長期以來對此類資源對外依存度。

(資料圖片)

除節(jié)省材料外，動(dòng)力電池回收對能源消耗和環(huán)境保護(hù)也有積極影響。鋰、鎳、鈷和鋁從礦山中被提取、運(yùn)輸和冶煉過程中，釋放大量溫室氣體，盡管鋁、銅、鐵本身價(jià)格不高，但回收利用所需要的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于開采，同時(shí)減少大量有害氣體排放。

一般來說，新能源汽車中的動(dòng)力電池在衰減大于20%時(shí)，就無法滿足汽車駕駛的要求，需要“退休”。對于衰減區(qū)間在20%—40%的退役動(dòng)力電池，可以滿足二次使用的梯次利用，而這也被認(rèn)為是退役動(dòng)力電池的首選去向。

梯次利用，指某一個(gè)已經(jīng)使用過的產(chǎn)品達(dá)到原生設(shè)計(jì)壽命，再通過其他方法使其功能全部或部分恢復(fù)繼續(xù)使用，但不能視為翻新使用。動(dòng)力電池梯次利用，即是對新能源汽車退役動(dòng)力電池進(jìn)行必要的檢驗(yàn)檢測、分類、拆分、電池修復(fù)或重組為梯次產(chǎn)品，使其可應(yīng)用至其他領(lǐng)域的過程。

在生活中，我們手機(jī)、電腦的電池容量都會(huì)衰減，新能源汽車的電池也會(huì)衰減。由于鋰電池的特性，車主會(huì)發(fā)現(xiàn)新能源汽車在使用過程中，大續(xù)航里程和動(dòng)力性能方面就會(huì)不如剛買的時(shí)候那樣好，這主要由于動(dòng)力電池容量衰減。如果衰減超過40%，動(dòng)力電池一般就只能被拆解進(jìn)行資源化利用，這也成為動(dòng)力電池回收市場的第二種商業(yè)模式。在原材料翻倍上漲的行情下，直接提取電池里的鋰、鈷、鎳元素進(jìn)行資源化利用，遠(yuǎn)比梯次利用更劃算。

動(dòng)力電池常用的化學(xué)回收工藝可分為濕法回收技術(shù)和火法回收技術(shù)?；鸱ɑ厥帐亲詈唵未直┑幕厥辗椒?，就是將報(bào)廢鋰電池放電后直接送入熔爐，并在高溫下熔煉。在這個(gè)過程中，塑料、電解質(zhì)和含碳成分被去除，有價(jià)值的金屬（鈷、鎳、銅等）被收集為熔融金屬和合金。然而，該工藝通常不回收鋰，鋰與其他難熔氧化物和氣體一起作為熔渣流失。

而濕法回收工藝是將廢棄電池破碎后溶解，然后利用化學(xué)試劑選擇性分離浸出溶液中的金屬元素，產(chǎn)出高品位的金屬材料，直接進(jìn)行回收。濕法回收處理比較適合回收化學(xué)組成相對單一的廢舊鋰電池，其設(shè)備投資成本較低，適合中小規(guī)模廢舊鋰電池的回收。因此，該方法目前使用比較廣泛。

據(jù)估算，從2015年至2040年，動(dòng)力電池回收由此產(chǎn)生的廢物將高達(dá)400萬噸。鋰電池的回收利用或可解決由于資源分布不均，以及直接填埋而造成的環(huán)境問題，但很遺憾的是，因?yàn)殁捲趪H市場上價(jià)格高昂，目前回收工作主要緊盯著鈷。隨著正極材料由傳統(tǒng)的鈷酸鋰向高鎳、磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)變，其他類型的金屬回收也迫在眉睫。

“退役”動(dòng)力電池都去哪了？目前，退役動(dòng)力電池正在新能源汽車充電行業(yè)、通信行業(yè)、儲能領(lǐng)域、輔助調(diào)頻領(lǐng)域發(fā)揮作用：北京大興電動(dòng)出租車充電站將退役動(dòng)力電池用于變壓器輸出功率的調(diào)整以及維持電壓水平的穩(wěn)定；比克公司將退役動(dòng)力電池用于基站、路燈等設(shè)備的儲備電源，以達(dá)到穩(wěn)定、節(jié)能的目的；鄭州尖山退役電池儲能示范工程將退役動(dòng)力電池與風(fēng)力、太陽能發(fā)電站結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的風(fēng)光儲混合微電網(wǎng)功能；唐山曹妃甸梯次電池儲能示范工程，實(shí)現(xiàn)了可靠的削峰填谷功能，提高了電能質(zhì)量。

發(fā)布人：lufei

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