旧电池去哪儿?大众汽车布局动力电池回收

大众汽车在加速电动化转型的同时,也在布局废旧电池的回收利用。

5月21日,大众汽车举办了一场新能源动力电池回收利用的技术沟通会,向外界介绍了其在电池系统的二次利用和回收方面所做的工作。目前,大众汽车萨尔茨吉特工厂正在进行电池循环利用的试点项目,在中国大众汽车通过与相关资质企业合作共同打造动力电池生命周期产业链。

作为核心零部件,动力电池占据了电动车总成本的约40%,而它的使用年限一般为5-8年,最早一批投入市场的新能源车动力电池已面临退役期。根据中国汽车技术研究中心的数据,2020年中国新能源汽车保有量已达492万辆,累计退役的动力电池有20万吨(约25GWh),到2025年,累计退役量约为78万吨(约116GWh)。

如果废旧电池通过非正规渠道和落后方式回收,会对环境造成严重污染,进而对人体健康造成损害。采用先进技术对动力电池的贵金属进行高比例回收,可以在一定程度上减轻对矿产资源的开采压力。再者,发展退役动力电池的回收再利用,充分挖掘动力电池全生命周期的价值,对整个新能源汽车产业链的健康、有序发展大有裨益。

为保障动力电池回收,我国工信部在2018年发布了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,要求汽车生产企业应承担动力电池回收的主体责任,建立动力蓄电池回收渠道,负责回收新能源汽车使用及报废后产生的废旧动力蓄电池。

大众汽车于今年年初正式启动电池回收计划,首个汽车动力电池回收试点工厂位于德国萨尔茨吉特,初期规划每年将回收3600个电池系统。

大众萨尔茨吉特电池回收项目的目标是打造原材料回收闭环管理体系,对锂、镍、锰、钴、铝、铜和塑料等有价值的电池原材料进行工业化回收,再通过湿法冶金术,使用水和化学试剂将不同原材料分离处理,以实现对动力电池的循环利用。

据了解,动力电池的回收方式主要有火法冶金和湿法冶金两种,火法冶金主要以镍和钴为主要对象,材料回收率仅为50%左右,而湿法冶金的原材料回收率可以达到95%以上。

大众汽车采用高度自动化的机械制备和高效的湿法冶金方式回收电池,首先对已回收的动力电池进行测试判别,剩余性能较高的电池进入梯次利用。无法梯次利用的电池,会通过高度自动化的流程,对外壳和组件进行拆卸,电池系统被拆解成模组并进行粉碎;电池模组被粉碎后,对粉碎颗粒进行干燥并蒸发电解液中的水分;干燥颗粒经过筛分,得到有价值的“黑色粉末”,包括锂、镍、锰、钴和石墨的混合物;通过进一步的物理筛分,磁性金属、非磁性金属和塑料颗粒得到分离;最重要的材料被分别装袋,并运送到合作工厂,做进一步的再生和利用;随后,大众汽车的合作公司通过湿法冶金手段将其分离成单独的原材料,可重新加工成电芯正极前驱体并用于电芯制造。

2020年底,我国工信部公示了第二批符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单,也就是所谓的“白名单”,加上此前公布的5家企业,目前我国共有27家企业具有动力电池回收的专业资质。

大众汽车通过与符合国家资质的电池回收企业共同合作,打造动力电池生命周期产业链,并提供相应的技术支持。所有进入回收体系的电池均会按要求进行溯源,同时上传国家溯源系统,经检测不符合梯次利用或者不允许梯次利用的电池会直接进入电池包的拆解、电芯破碎工序。

具体来说,被回收的电池经过安全的包装、运输及仓储进入测试判别环节,符合梯次利用的电池经测试后会按照等级进行使用分类:优等电池成为电动车电池备件,中等电池将被用于低速电动车,而低等的电池则作为储能及备电站。

不符合梯次利用的电池,经过放电、柔性自动化拆解线,被分拆成为电池模组,通过机械制备和湿法冶金再次被提炼为电池原材料;通过湿法冶金得到的硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰等动力电池前驱体原材料,用于锂电池生产、制造环节。

随着电动汽车的销量持续增长,废旧电池的回收利用问题也将愈发受到关注。以大众汽车为代表的车企,正在加紧相关布局,推动动力电池全价值链的发展。

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2021-05-23 原文

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