隨著全球新能源汽車的激增,我國(guó)新能源汽車保有量已超2000萬(wàn)輛,在鋰電行業(yè)迅猛發(fā)展的背后,隱藏著的是亟待解決的資源回收與環(huán)境問(wèn)題:退役鋰電池要怎么辦?鋰電池作為新能源汽車的核心部件,其使用壽命通常是6-8年,這意味著我國(guó)第一批新能源汽車的電池即將迎來(lái)大規(guī)模的退役潮,如何讓這些退役電池變廢為寶成為新的時(shí)代課題。
一、退役鋰電池的回收現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
當(dāng)前,我國(guó)退役動(dòng)力電池總量已超過(guò)58萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)到2030年,動(dòng)力電池回收市場(chǎng)規(guī)模將突破千億元。然而,動(dòng)力電池回收行業(yè)仍處于起步階段,規(guī)范化回收率不足 25%。這一現(xiàn)狀不僅造成資源浪費(fèi),還帶來(lái)潛在的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。鋰電池中含有鎳、鈷、鋰等有價(jià)金屬,若處理不當(dāng),可能導(dǎo)致電解液泄漏、短路甚至起火爆炸,嚴(yán)重威脅環(huán)境與安全。因此,建立高效的回收體系,提升回收技術(shù)水平,成為行業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)。
二、退役鋰電池的回收方式與應(yīng)用前景
目前,退役的鋰電池主要通過(guò)兩種方式進(jìn)行回收處理:1、梯次利用;2、再生利用。
梯次利用是指將已退役的動(dòng)力電池通過(guò)檢測(cè)、篩選和重組后,重新用于對(duì)電池性能要求較低的領(lǐng)域,以延長(zhǎng)其使用壽命的過(guò)程。這一技術(shù)通過(guò)技術(shù)降級(jí)使用策略,將原本無(wú)法滿足高功率需求的電池轉(zhuǎn)化為適用于儲(chǔ)能、低速摩托車、通訊基站等場(chǎng)景的二次資源。
再生利用是通過(guò)物理和化學(xué)方法分離廢舊電池中的鎳、鈷、鋰等金屬材料,加工成新電池原料的過(guò)程。再生利用主要用于生產(chǎn)新電池材料,部分回收的金屬可直接用于制造三元鋰電池,部分需加工成前驅(qū)體材料。
這兩種回收處理方式都可減少資源的浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)再利用,同時(shí)降低碳排放。
梯次利用的投資成本相對(duì)較低,在回收利用方面主要包括以下步驟:
1、電池包預(yù)處理。將收回來(lái)的廢舊電池進(jìn)行放電處理,保證后續(xù)拆解安全。其中,大部分的廠區(qū)會(huì)將鋰電池剩余電量進(jìn)行收集用于生產(chǎn)車間內(nèi)的照明,避免電量浪費(fèi);
2、電池包拆解。實(shí)現(xiàn)對(duì)各類型電池包的拆解,設(shè)置獨(dú)立工位完成電池包的拆解工序,將其拆解成為電池模組,方便后續(xù)拆解;
3、模組拆解。通過(guò)自動(dòng)銑削機(jī)和側(cè)板切割等設(shè)備,將模組拆解成單體電芯,之后檢測(cè)電芯容量;
4、梯次利用。檢測(cè)電芯一致性,將類型一致且容量不低于80%的電芯重新組裝成新的模組,銷售給相關(guān)企業(yè)。
整條生產(chǎn)線設(shè)計(jì)安全,布局合理,采用PLC集成控制,實(shí)時(shí)監(jiān)控及溯源傳輸。
退役的鋰電池絕非廢棄物,其中蘊(yùn)藏著巨大資源價(jià)值。通過(guò)科學(xué)的回收工藝,這些鋰電池重獲新生,繼續(xù)為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新的動(dòng)力。