鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:711次 | 2022年01月18日
大眾汽車:動(dòng)力鋰電池回收的梯次利用和原料的提取
回收利用的成功案例之一可能就在你汽車的引擎蓋下。
在美國(guó),99%的鉛酸汽車電池是可回收的,這使得它們成為你能買到的回收率最高的產(chǎn)品之一。當(dāng)你的電池耗盡時(shí),你可以很容易地在買新電池的時(shí)候把它還回去;然后,舊電池可以被粉碎或熔化,其原材料可以重復(fù)使用。
新一代電動(dòng)汽車攜帶的電池?cái)?shù)量大幅新增,而且人們已經(jīng)對(duì)這些先進(jìn)的鋰離子電池在使用10年或15年后如何回收出現(xiàn)了一些擔(dān)憂。大眾汽車計(jì)劃到2025年每年生產(chǎn)100萬輛電動(dòng)汽車,并且該公司已經(jīng)在研究如何為其回收的動(dòng)力鋰電池,開發(fā)第二次使用的辦法。
為何回收如此令人擔(dān)憂?先從成本說起:電動(dòng)汽車電池是此類汽車中最昂貴的部件之一,因?yàn)樗鼈兊膹?fù)雜性,以及它們所要的鈷和錳等稀有金屬。隨著電動(dòng)汽車變得越來越普遍,從廢棄電池中開采這些金屬可能比從地球開采礦石更便宜。
更重要的是:幫助減少交通運(yùn)輸對(duì)二氧化碳的影響——不僅僅是車輛行駛時(shí)出現(xiàn)的二氧化碳,還有在整個(gè)壽命期內(nèi),從原材料到垃圾場(chǎng)要嚴(yán)格控制電池的回收方式。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),大眾正致力于兩種方法:便攜式充電器和節(jié)能回收。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
便攜式快速充電站
已經(jīng)上路10年或更久的舊鋰離子電池可能不適合為汽車供應(yīng)動(dòng)力,但它仍有相當(dāng)大的能量容量。(2019年大眾E-Golf的電池組可以在一天內(nèi)儲(chǔ)存相當(dāng)于典型的美國(guó)家庭使用的能量,甚至更多),電動(dòng)汽車可能要在許多可能沒有充電器甚至電源插座的地方充電。
這兩個(gè)問題有相同的解決方法。大眾集團(tuán)計(jì)劃生產(chǎn)這種便攜式快速充電站。該快速充電站的設(shè)計(jì)可容納360千瓦時(shí)的能源,一次最多可為四輛汽車充電,最大快速充電輸出功率為100千瓦。和便攜式手機(jī)充電器相同,大眾汽車集團(tuán)的充電器可以一直使用,直到耗盡或連接到電源,以保持自身充電。而且它的體積足夠小,可以部署在一些難以充電的地方。
這款充電器的設(shè)計(jì)初衷是使用和大眾MEB電動(dòng)汽車底盤相同的電池組,這樣當(dāng)這些電池組的使用壽命達(dá)到極限時(shí),它們就可以繼續(xù)補(bǔ)充充電。大眾集團(tuán)的第一款便攜式快速充電器預(yù)計(jì)將于明年在德國(guó)安裝,大眾集團(tuán)預(yù)計(jì)將于2020年開始全面生產(chǎn)。
在使用一段時(shí)間后,所有的電池都會(huì)失去儲(chǔ)存能量的能力。這就是大眾集團(tuán)薩爾茨吉特零部件廠的一個(gè)新項(xiàng)目發(fā)揮用途的地方。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
"電池碎紙機(jī)",提取原料
Salzgitter有望成為大眾汽車第一個(gè)電動(dòng)汽車電池回收中心。明年,該中心計(jì)劃初步實(shí)現(xiàn)每年回收約1200噸電動(dòng)汽車電池的能力,相當(dāng)于約3000輛汽車的電池。
使用一種特殊的"碎紙機(jī)",單個(gè)的電池部件可以被磨碎,液體電解質(zhì)可以被清除,這些部件被分離成"黑色粉末"。這其中含有寶貴的鈷、鋰、錳和鎳原料,這些原料雖然要進(jìn)一步的物理分離,且可以在新電池中重復(fù)使用。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,大眾希望回收約97%的電池組原材料。如今,這一比例約為53%,薩爾茨吉特的廠預(yù)計(jì)將進(jìn)一步提高到72%左右。大眾汽車預(yù)計(jì),在薩爾茨吉特的廠將在未來幾年進(jìn)一步分散回收廠??紤]到大眾汽車計(jì)劃銷售電動(dòng)汽車的數(shù)量,出于成本和環(huán)境方面的考慮,在公司內(nèi)部處理回收問題將是優(yōu)先考慮的問題——盡管"電池碎紙機(jī)"要做的工作至少還要10年時(shí)間。