锂电池回收利用成难题
时间:2018-08-20 来源:admin
新能源汽车的蓬勃发展,以及政策和市场的推动,使我国成为全球最主要的锂离子电池生产和消费国。大量锂离子电池进入市场,废旧锂离子电池回收和再利用问题也成为行业重大挑战。
数据显示,今年新能源汽车动力电池将逐步进入大规模报废回收期,预计到2020年我国动力电池回收量将超过22万吨,2022年将达到42.2万吨。目前动力电池的回收利用分为梯次利用和拆解回收,梯次利用主要针对容量降低、无法使电动车正常运行但本身没有报废的电池,但仍可在电力储能等领域继续使用;拆解回收则是对电池容量损耗严重的报废电池进行资源化处理,回收有利用价值的再生资源。目前,我国新能源乘用车电池的主流技术路线为三元电池,即以镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂为正极材料的锂电池,钴作为稳定剂不可或缺。统计数据显示,我国钴矿中含钴量仅为0.02%,已探明的可开采量仅为8万吨,用于电池生产的钴资源严重依赖进口。同时,企业忽视电池安全性,盲目提高电池比能量的问题也令人担忧。
此外,梯次利用的体系不健全,仍是目前旧电池回收领域面临的最大问题。国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬表示,电池容量达到何种程度可以进入下一阶梯利用,达到何种程度不能进行梯次利用而需要进入回收程序,目前没有明确标准。,目前能够应用于梯次利用的早期动力电池只有极少数优质磷酸铁锂电池,其余电池包括三元电池在内都不具备利用价值。针对这一现象,相关人士认为,使用一段时间后,三元电池很难保证电池内部材料电化学性能的均一性,所以用于梯次利用存在安全风险。此外,成组电池如果拆解会大幅度增加成本,只有不拆解电池包直接进行应用才有价值。
我国钴镍匮乏的客观条件,是三元锂电池价格居高不下的重要原因。但磷酸铁锂电池则相反,由于不含任何贵金属,而且其正极材料的主要原料氧化铁、碳酸锂等在中国储量非常丰富。杨裕生对目前国内磷酸铁锂电池的发展充满了信心,目前,磷酸铁锂电池单体比能量已在140-180Wh/kg,电池循环寿命超过3000次,成组的价格约为1元/Wh,在梯次利用中更突显安全性。要坚持安全第一,梯次利用和废电池处置要有系统性的安排,锂离子电池使用全过程应要免受损伤。安全性是动力电池回收利用中需要关注的重点,全过程绿色、节能的生产工艺是未来电池技术的发展趋势。锂离子电池回收、处置要重视创新,废电池处置要做到高度环保,鼓励创新环保型废电池处置工艺流程,做到资源全部循环利用。
此外,发展增程式电动汽车技术,减少纯电动车的电池使用量,也可以从根本上减少废电池的产生。作为该技术的倡导者,有人质疑增程式还是要烧油,不是最终的目标。但我认为要以节能减排作为横向标准,来检验政策和技术路线。电动汽车最终目标未必是不烧油的纯电动车,很有可能是不烧油而烧醇类的增程式电动车。我们需要第三代增程式投产,来应对补贴减少对电动汽车的冲击。