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動力電池回收的梯次利用和原料的提取

鉅大LARGE  |  點擊量:858次  |  2019年05月27日  

電車匯消息: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,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。當你的電池耗盡時,你可以很容易地在買新電池的時候把它還回去;然后,舊電池可以被粉碎或熔化,其原材料可以重復使用。

新一代電動汽車攜帶的電池數(shù)量大幅增加,而且人們已經(jīng)對這些先進的鋰離子電池在使用10年或15年后如何回收產(chǎn)生了一些擔憂。大眾汽車計劃到2025年每年生產(chǎn)100萬輛電動汽車,并且該公司已經(jīng)在研究如何為其回收的動力電池,開發(fā)第二次使用的辦法。

為什么回收如此令人擔憂?先從成本說起:電動汽車電池是此類汽車中最昂貴的部件之一,因為它們的復雜性,以及它們所需要的鈷和錳等稀有金屬。隨著電動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:幫助減少交通運輸對二氧化碳的影響——不僅僅是車輛行駛時產(chǎn)生的二氧化碳,還有在整個壽命期內(nèi),從原材料到垃圾場需要嚴格控制電池的回收方式。為了應對這一挑戰(zhàn),大眾正致力于兩種方法:便攜式充電器和節(jié)能回收。

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提供動力,但它仍有相當大的能量容量。(2019年大眾E-Golf的電池組可以在一天內(nèi)儲存相當于典型的美國家庭使用的能量,甚至更多),電動車可能需要在許多可能沒有充電器甚至電源插座的地方充電。

這兩個問題有相同的解決方法。大眾集團計劃生產(chǎn)這種便攜式快速充電站。該快速充電站的設計可容納360千瓦時的能源,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。與便攜式手機充電器一樣,大眾汽車集團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。

這款充電器的設計初衷是使用與大眾MEB電動汽車底盤相同的電池組,這樣當這些電池組的使用壽命達到極限時,它們就可以繼續(xù)補充充電。大眾集團的第一款便攜式快速充電器預計將于明年在德國安裝,大眾集團預計將于2020年開始全面生產(chǎn)。

在使用一段時間后,所有的電池都會失去儲存能量的能力。這就是大眾集團薩爾茨吉特零部件廠的一個新項目發(fā)揮作用的地方。

“電池碎紙機”,提取原料

Salzgitter有望成為大眾汽車第一個電動汽車電池回收中心。明年,該中心計劃初步實現(xiàn)每年回收約1200噸電動汽車電池的能力,相當于約3000輛汽車的電池。

使用一種特殊的“碎紙機”,單個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,這些原料雖然需要進一步的物理分離,且可以在新電池中重復使用。

從長遠來看,大眾希望回收約97%的電池組原材料。如今,這一比例約為53%,薩爾茨吉特的工廠預計將進一步提高到72%左右。大眾汽車預計,在薩爾茨吉特的工廠將在未來幾年進一步分散回收工廠??紤]到大眾汽車計劃銷售電動汽車的數(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”要做的工作至少還需要10年時間。

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