惠州废旧电池回收全球探路进行时

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全球汽车行业的电动化浪潮席卷主流车企,但也带来一个不容忽视的问题: 大量动力电池报废后该如何处理?不少跨国车企都在尝试解决这个问题,例如大众集团。大众集团近日表示,计划在其德国萨尔茨吉特工厂启动电池回收试点项目,自2020年起,该厂每年将回收约1200吨废旧车用锂电池。

大众剑指97%回收率

据悉,萨尔茨吉特工厂距离大众集团全球总部所在地沃尔夫斯堡大约50公里。大众集团将对回收的废旧电池进行分析及分类,还有一定使用寿命的废旧电池将会被二次利用,例如用于移动式电动汽车充电站,类似智能手机所使用的移动电源。至于已经耗尽寿命的废旧电池,将被粉碎并磨成细粉,从中提取并分离出锂、钴、锰、镍等贵金属和稀有金属原材料,再用于生产新电池。

根据大众集团的预估,目前电池组的原材料回收利用率为53%,而上述试点项目可将其提升到72%。大众集团相信,未来10年内,该集团能将电池组原材料的回收利用率提升到97%。

“10年来,我们一直在研究如何回收电池原材料,尤其是钴、锂、锰和镍等。我们已经拥有可持续的电池专业技术,并正在进一步发展。”大众集团技术规划主管托马斯·蒂耶说。

废旧电池的回收对于大众集团来说非常重要。大众集团正在向电动化大举转型,前不久刚刚宣布到2028年推出约70款全新电动车型,届时基于集团电动化平台生产的电动汽车将达2200万辆。奥迪e-tron、保时捷Taycan等电动车型今年将相继投产。根据大众集团此前的预估,到2025年其对电池的年需求量将达150GWh。这样一来,未来退役电池数量不亚于一个天文数字。

“未来动力电池的市场规模会非常巨大,我们更愿意自己回收并建立自身的回收能力和体系。”蒂耶说。废旧电池的回收也有助于降低大众集团对原材料的依赖,毕竟电动汽车需求的大幅增加使得钴、锂、镍等原材料的价格急速上涨,且部分材料出现短缺现象。

电池回收市场巨大

当然,大众集团并不是惟一一家在动力电池回收领域发力的车企。事实上,近年来,随着电动汽车销量的大幅攀升,各国政府和越来越多企业都已经意识到电池回收的重要性。根据国际能源署的预测,到2030年,全球电动汽车销量将从目前的200多万辆增加到1.4亿辆。这意味着,废旧电池回收将成为一个全球性的大问题。

考虑到电动汽车的平均驾驶周期,目前,锂电池组的使用寿命约为10年,或者说25万公里。不过,德国布伦伯格银行负责电池研究的副总监阿萨德·法里德认为,随着高镍电池及电池快充技术逐步成为业内发展趋势,电池使用寿命将缩减,未来动力电池平均寿命可能只有5~6年。法里德预计,到2022年,将有高达26.2万吨的车用锂电池需要回收。

与保时捷、沃尔沃有合作关系的瑞典Box of Energy能源公司首席执行官约翰·谢恩贝里称:“汽车制造商面临一个棘手的问题,即大量的废旧电池如何处理。可以看到,废旧电池的回收利用市场将非常巨大。”

英国伦敦循环储能研究与咨询公司创始人汉斯·梅林指出,到2025年,约3/4的废旧车用电池将被重新利用,或被回收以获取原材料。这意味着,汽车制造商和电池厂商可以从同一产品中多次获利,这也是大众集团等企业进行电池回收的驱动力之一。

车企再利用各显神通
在汽车行业的电动化浪潮下,汽车制造商、电池厂商等在电池回收方面负有义不容辞的责任。丰田、日产、戴姆勒、宝马、大众、雷诺、通用等主流车企已经涉足动力电池及材料回收,开始了摸索。

储能是电池循环再利用途径之一。早在2015年,戴姆勒与数家公司达成合作,成立专门的合资公司,部署二次利用储能电池装置,旨在提升电池二次利用率及抢占储能电池市场。该项目覆盖了整个电池生命周期的产业链,电池在退役之后进入储能系统,在完成储能使命之后进入产品循环系统,为生产新的动力电池提供原材料。

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一、废旧电池的危害及回收的必要性
（一）废旧电池的危害
电池中含有多种重金属元素，例如、铅、锰等，还有酸、碱等物质，如果电池被破坏，有害物质流出，一旦有害物质进入水体或者土壤，就会对水体生物和污染造成污染，随着食物链的富集，进入人体，对人体的健康造成危害。不同电池的危害是不同的，例如铅酸蓄电池，这类电池主要污染物是铅和电解质溶液，会引起神经系统麻痹、消化不良、血液中毒等症状；其他蓄电池也是如此，锌银蓄电池、镉镍蓄电池、镍氢蓄电池等，这些蓄电池中的重金属危害较大，例如镉、镍金属，会致癌。电池中的电解质溶液会改变土壤和水体的pH值，并且对水体和土壤的影响具有长期性，这些污染无法降解，只能通过净化作用才能消除。
（二）废旧电池回收的必要性
我国电池资源化回收还未成系统，许多废旧电池并未进行有效处置，给自然和人类的健康带来了危害。废旧电池内含有大量可回收的物质，例如锰、铜、铝等有价金属。特别我国每年产生的数百万吨废旧铅酸蓄电池中，约有60%是可以回收再利用的。由废旧铅蓄电池回收再利用产生的再生原料铅，成为铅蓄电池原材料的重要来源，也成为我国原料工业实现可持续发展的重要组成部分。
地球上的资源是有限的，如果没有对废旧电池进行回收并进行有效利用，将会制约我国原料工业的可持续发展。废旧电池回收不仅对环境和人类健康有利，还对资源发展有利，节约资源，做到资源可持续发展。
二、废旧电池回收现状
我国对废旧电池还缺少规范的回收途径，我国回收主体包括个体、电池生产商、物资回收公司、销售商、车辆维修店、再生铅加工企业等，这些回收主体的回收处理工艺都较为粗糙，将电池拆解后，取出再利用的物质后，就将剩余的废物丢弃。我国对回收主体缺乏有力的监管，虽然我国有关于废旧电池的政策规范，但是由于缺乏技术政策和奖惩规定，法律法规的执行力度不强，无法对他们进行管制，使得部分不法分子将拆解后产生的废水、废渣随意排放，导致环境污染更加严重。

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电池回收厂家讲述电池阻抗
电池内具有很大的电极-电解质界面面积，故可将电池等效为一大电容与小电阻、电感的串联回路。但实际情况复杂得多，尤其是电池的阻抗随时间和直流电平而变化，所测得的阻抗只对具体的测量状态有效。
充放速率
有时率和倍率两种表示法。时率是以充放电时间表示的充放电速率，数值上等于电池的额定容量（安·小时）除以规定的充放电电流（安）所得的小时数。倍率是充放电速率的另一种表示法，其数值为时率的倒数。原电池的放电速率是以经某一固定电阻放电到终止电

压的时间来表示。放电速率对电池性能的影响较大。
寿命
储存寿命指从电池制成到开始使用之间允许存放的最长时间，以年为单位。包括储存期和使用期在内的总期限称电池的有效期。储存电池的寿命有干储存寿命和湿储存寿命之分。循环寿命是蓄电池在满足规定条件下所能达到的充放电循环次数。在规定循环寿命

时必须同时规定充放电循环试验的制度，包括充放电速率、放电深度和环境温度范围等。