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动力锂电池回收技术路线仍未明朗

来源:【TRD拓尔德】 金沙所有游戏网站:2022-12-27 分享 加入收藏 关注:544

新能源汽车发展带动了动力锂电池产业的大发展,产量在2014年~2015年之间上升了很多倍。2015年动力锂电池装车量超过200亿瓦时,预计2016年会新增到大概500亿瓦时。


新能源汽车发展带动了动力锂电池产业的大发展,产量在2014年~2015年之间上升了很多倍。2015年电池产业投资大概是1千亿元,在建、核建的产量1800亿瓦时。这么多电池,5、6年之后就进入大规模淘汰期,谁来回收?回收产业在哪里?很遗憾,这两个问题现在都没有答案。


过去的一年里,我国又多了一项足以和整个世界匹敌的记录:新能源车产销量。2015年我国的新能源车产量达到34.05万辆,而全球产量则刚刚超过50万辆。销量达到33.11万辆,其中纯电动汽车产销量分别达到25.46万辆和24.75万辆(其余为插电式混动)。新能源车市占率突破1%,不论按照任何标准,新能源车痛苦的市场培育阶段即将成为历史,进入大规模普及阶段了。


一年产销量超过之前所有年份的保有量,无疑算爆发式上升了。新能源车(其实就是电动汽车为主)产业链已经迅速建立起来,动力锂电池的生产进入了前所未有的高峰期。


值得一提的是,商用车去年产量在10.25万辆,其中6-8米的中巴车由占据了商用车的80%。后者依赖于中央转移支付和地方财政补贴而出现需求爆炸的现象。而虽然商用车的绝对数字小于乘用车,但使用的电池数量比例则倒过来:商用车使用了70%的动力锂电池。


新能源汽车发展带动了动力锂电池产业的大发展,产量在2014年~2015年之间上升了很多倍。2015年动力锂电池装车量超过200亿瓦时,预计2016年会新增到大概500亿瓦时。2015年电池产业投资大概是1千亿元,在建、核建的产量1800亿瓦时。这么多电池,5、6年之后就进入大规模淘汰期,谁来回收?回收产业在哪里?很遗憾,这两个问题现在都没有答案。


电池回收的技术路线不成熟


严格地说,动力锂电池并不止这点寿命。而是因为5、6年之后,动力锂电池的储能将下降到80%左右,影响续航力和用户体验,这就到了该更换的时候了。而动力锂电池的全寿命期,可能长达20年以上,比整车寿命更长。


其寿命期一般按照充放电次数来算,而电池的正负极不同,充放电次数存在很大差异。动力锂电池先后经历了铅酸电池、镍氢电池、锂电池及燃料动力电池(后者几乎为丰田独门技术)。


铅酸电池成本低、性能可靠、生产回收处理技术成熟,但受到比能量和循环次数等因素的影响,铅酸电池重要应用于低速短途车辆或轻度混合的电动汽车中。即便使用不太频繁(每天行驶距离不超过30公里),铅酸电池的寿命也只有2年左右。而且在生产和回收处理环节会对环境造成严重污染,铅酸电池已经被排除出动力锂电池的主流阵容。


而镍氢电池则被丰田、福特和通用等企业大力推广。福特的Rmger纯电动汽车和丰田普锐斯混合动力车等均采用镍氢动力锂电池,但该种电池的比能量值较低且储氢难,一般应用于混合动力汽车,作为辅助动力,难以应用于纯电动汽车。


自2006年以来,真正大行其道的是能量密度最高的锂离子动力锂电池。如比亚迪大力鼓吹的磷酸铁锂电池。值得指出的是,比亚迪并未供应电池回收的技术手段。至于燃料动力电池,据称丰田已经拥有了回收手段,但在我国短时间内不存在商业化的可能,因此,大家面对的重要问题仍然是锂离子动力锂电池的回收利用难题。


就算只考虑锂电池,电池种类也不少,导致回收的技术路线相当复杂。电池必须先进行预处理,包括放电、拆解、粉碎、分选。拆解之后的塑料和金属壳体可以回收,但代价高昂:因为残余电压仍然高达数百伏(不包括18650电池),有一定危险;电池壳体为了安全要,封装为不可自拆卸的形式,打开颇费功夫。就预处理环节而言,肯定是赔本买卖。


就算是锂电池,正极材料也是五花八门,主流的就有钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等。用酸碱溶液浸出,然后再经过多种化工程序,对金属氧化物进行萃取。但这些氧化物的成分萃取条件不同,混合液更为棘手。事先按照正极材料对电池分类,成本也不低。


回收正极金属,已经是电池回收行当中最有利可图的一个环节。但是程序太过复杂,会算账的企业都对之却步,除非金属价格高到2011年的份儿上。现在大宗商品和有色金属、稀土产品价格都在低谷徘徊,用这些方法回收金属相当不划算,更别提事后麻烦更大的废液处理。照目前的技术水准,单只废液处理一项,就足以吃掉可怜的回收金属收益。而负极材料都是石墨(硅电池只是试验室规模),该材料太便宜,只能做丢弃掩埋处理。幸好石墨本身并不污染环境,只占用空间。在目前技术条件下,没有企业会主动投入回收产业。那么只剩下被动应付这一途径了。


至于被寄予厚望的石墨烯、超级电容等电池方法,其最大优点在于无须回收(也没有什么值得回收的资源),废弃不出现污染。但其技术难度可能仍然迫使大家使用现有的技术方法。


政策不是全能


从2014年起,动力锂电池的生产就达到供不应求的程度。这显然源于政策和市场的双重牵引用途。而回收产业现在还处于散小乱差的程度。事实上,即便行业主管部门(发改委、工信部)都不清楚,现在成规模的动力锂电池回收企业有什么,回收能力如何。


造成这种局面的原因,自然在于目前的技术手段,尚无创造回收利润的能力。也就是说,创造的新价值无法抵消回收花费的成本。杀头的生意有人做,赔本的买卖无人干。最迟2020年,最早销售的新能源车上的动力锂电池都到了要更换的时候。鉴于目前新能源车的销售形势,届时要处理的废旧电池可能超过工信部目前的预计12~17万吨,可能突破20万吨。


关于有效回收手段来说,垃圾只是放错位置的资源。但是两手抓瞎的电动汽车生产企业和动力锂电池生产企业而言,这些垃圾恐怕更像按时炸弹。假如在4年内还没有建立有利可图的回收产业,废电池就会像潮水相同淹没这些企业。


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