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范泛谈:瞎操心的动力锂电池回收

  • 2021-04-30 15:30
  • 来源:电车资源EV江湖 范永军

摘要:动力锂电池退役后如何处理无需操心

锂电池回收和氢能与氢燃料电池汽车当前在各地的热度远超新能源汽车产业本身,很多行业内外的朋友问我怎么看当前热得发烫的锂电池回收与氢燃料电池汽车时,我的回答只有两个词,一个是瞎操心,一个操瞎心。

什么是瞎操心,就是你总担心正常发展的事物偏离你预期的轨道而不断干预,但事实上事物的发展不因你的干预而有本质的改变,如父母亲总干预孩子的正常成长,其实很多情况是瞎操心。

什么是操瞎心,就是脱离了脱离了事物发展的底层“基因”而去追求不切实际的目标,比如要把人的个子培育到三米高,要把猪养得跟象那么大,人有多大胆地有多大产等都是操瞎心。

今天,就先来聊聊为什么大家对动力锂电池退役后如何处理的过分关心是瞎操心。

一、缘起

全国上下为什么这么关心锂电池回收,主要是因为新能源汽车保有量越来越多,以后退役的动力锂电池该怎么处理?会不会像铅酸电池那样对环境带来巨大的压力或者危害?会不会像消费类锂电池那样无人回收处理被到处遗弃?

二、退役动力锂电池如同喝过的饮料瓶和用过的纸箱

大多公众因为非专业人士,表示关切是正常的,如果科普完之后还过于焦虑则是瞎操心了。当有朋友再次为此表示焦虑时,我问他,你有没有看到你随手丢在外边的饮料瓶和纸箱过了一天还在那的?他说没有见过,说早就被人捡走了。我告诉他,退役的动力锂电池就如同饮料瓶和纸箱。本身固有的价值决定了其不仅不会被遗弃,而且会成为各回收主体争夺的对象。不信你问一下从事新能源汽车行业的朋友,他现在每天接到各类电话中,是不是总有一两通是问有没有退役的锂电池的。

三、相对铅酸电池,动力锂电池是绿色电池

铅酸电池的污染主要是两个环节,一是制造过程的容易导致工人铅粉中毒;二是拆解环节,其富含重铅金属的酸性电解液因处理成本高,没有回收价值,容易被不法商家装进塑料桶挖坑填埋,甚至直接外排,一旦流到地下污染水源,将会引发大面积污染,直接结果就是血铅中毒,导致小儿智障。

锂电池相对于铅酸电池来说基本上是绿色电池,无论其物质元素构成,还是生产、使用和报废都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。

动力锂电池按正极材料的不同(钛酸锂是负极),主要是三元锂电和磷酸铁锂,其他还有钴酸锂、锰酸锂和钛酸锂等。钴酸锂虽然电性能好,因成本和氧化燃点过低导致安全性能太差,基本上做不了动力电池。锰酸锂和钛酸锂有一部分使用但非流。可以从所有的正极材料构成来分析,三元锂电池,无论是镍、钴、锰还是镍、钴、铝;磷酸铁锂的铁元素与非金属的磷元素;锰酸锂的锰元素;钛酸锂的钛元素,加上都有的锂元素,所有的元素构成中都没有对环境有明显危害的重金属元素存在。

动力锂电池的负极基本上都是人造石墨,也就是沥青等高温炭化而来,连天然石墨的粉尘污染都没有,不仅没有环境危害,还是一种重要的资源。锂电池正、负极集流体,一般正极是高纯度的铝箔,而负极是高纯的铜箔;而极耳是高纯度的镍带,外包装要么是钢壳,或铝壳或铝塑膜,都是价值不菲且无害的稀缺资源。

那是不是说动力锂电池就没有任何对污染造成伤害的可能?也不是,如果说锂电池有可能给环境带来影响,在制造过程也就是NMP(正负极溶剂)在极片烘烤环节回收不彻底,排了部分到空气中,还有就是涂布设备清洗后清洗溶剂直接排入下水道。二是电池拆解再生利用时,隔膜和电解液没有按规定处理。隔膜一般是聚烯烃类的微孔薄膜,PP、PE材料有可能导致白色污染。而电解液作为像酒精那样的可挥发且可燃烧的酸性物质,如果任由其挥发到大气中,会有氟污染。而制造过程和再生环节,相关企业只要不恶意处理和稍加管控,都不会给环境带来任何压力的。

四、动力锂电池具有巨大的回收利用价值

动力锂电池回收一般包括四类主体,即回收主体,梯次利用主体,新能源汽车报废回收主体和拆解再生利用主体,各有各的作用与价值。

1、回收主体是聚集主体

退役锂电池无论是梯次利用还是再生处理,都要有一定的规模,而锂电池回收主体的作用就是将相对分散的锂电池聚集并做粗步分类处理。只要此类网点够多,未来极其分散的消费类锂电池也将会成为其回收项目。不过,作为锂电池回收主体,安全防范是重点,退役锂电池因表面脏污,绝缘层破损甚至漏液的不在少数,如果随意堆放,容易导致短路起火爆炸。

2、梯次利用价值大

动力锂电池一般容量保持率在70%或80%以下就会退役,因为主流材料的锂电池的能量密度是铅酸电池的三倍以上,循环寿命更是铅酸电池的5倍以上,即使退役其电池性能及体积、重量也远优于新的铅酸电池,而退役电池的回收成本又远低于新的铅酸电池,故退役后的动力锂电池,特别是磷酸铁锂和钛酸锂成为替代铅酸电池,即铅酸换锂电的主要方向,各类备用电源,储能电源,甚至二轮、三轮车电池,电动叉车电池都开始大量使用退役后的动力锂电池做梯次利用。

市面流传的锂电池回收都是小作坊作业,大都指的是动力锂电池回收主体和梯次利用主体小、多、散的问题。因为电池重新PACK的规模,可大可小,小的一个人作坊,大的则是数万人的工厂。

3、新能源汽车报废回收利用

新能源汽车报废回收有严格的资质管理,一个城市往往只有一到两家具有此资质的企业,根据2020年报废汽车零部件处理的新办法,拆解回收的五大总成可以进入再制造,新能源汽车报废后,其核心零部件也可以作为再制造部件,尤其是价值最高的的动力锂电池包,直接用于同类车型售后也好,梯次利用或回收再生利用也罢。

4、动力锂电池拆解再生利用价值不低

动力锂电池因为正极、负极、集流体、极耳、壳体存在的回收价值,而成为一个巨大的产业,尤其是三元锂电池,其回收的钴、镍金属价值不菲。一度有“钴奶奶”之称的钴金属,价格一度从20多万一吨涨到70万一吨,且我国90%以上还要依赖于进口。而镍金属也早已从6万多一吨涨到13万左右一吨。相比之下,经过一番大涨之后,现今铝锭的价格也就不到2万/吨,铜的价格也不到7万/吨。

五、动力锂电池不会像消费类锂电池那样遭遗弃

消费类锂电池之所以遗弃严重,主要是消费类的锂电池如手机电池或数码锂电池容量小且存放分散,回收难度大,成本高、收益低,所以少有人回收。而退役车载动力锂电池都是按多少度电或多少吨来计量的,如此规模体量,就成了一门不错的业务了,所以退役动力锂电池与消费类锂电池是同类不同命,也许因为动力锂电池的回收利用事业的发展,还将会改变退役消费类锂电池的命运。

至此,如果还对退役锂电池处理心存焦虑,你就瞎操心吧!

(作者:范永军 成都新能源汽车产业推广应用促进会秘书长)

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