动力电池的循环利用之旅(一线调研)(2)
“什么是梯次利用?”记者询问。工厂的工作人员解释,如同生活当中常见的场景——电动玩具上用不了的电池,放在遥控器里继续用——部分退役动力电池虽不能满足汽车动力的要求,但经过拆解、重组后,可应用于低速电动车、通信基站、储能柜和太阳能路灯等。
而电量严重衰减的电池,也将继续发挥价值。格林美荆门园区动力电池再生利用工厂里,这些电池经过放电、破碎、分选、浸出、溶剂萃取等步骤,提取出金属锂,制备成生产动力电池的重要原材料——白色的碳酸锂粉末。
再生利用,就是通过提取电池废料或退役电池中的锂、钴、镍等金属材料,重新用于电池生产。在商业模式上,再生利用更为成熟。以金属锂为例,提取回收率每增加1个百分点,每吨废旧动力电池的再生价值可直接提高数千元。
从延长退役动力电池使用寿命的角度看,梯次利用发挥的价值更高。在格林美武汉园区停车场附近,记者看到几个工商业一体式储能柜。“一组储能柜约由几十个循环利用的动力电池包组成,一般可连续使用8至10年。”别传玉说。
梯次利用的商业化并不容易。业内人士告诉记者,受不同驾驶习惯和充电方式的影响,动力电池退役后,电池包内每个电芯的剩余容量不一致,加之梯次利用应用场景较为分散,无形中增加了产品的开发设计、使用和维护成本。
此外,无损自动化拆解电池是一大难题。目前市场上有5000多种动力电池包,外形有方形、圆柱形、软包等,内部结构和生产标准也各不相同,为柔性精细拆解带来挑战。
这个难题对电池生产商而言,相对更好解决。“我们最了解自家电池,拆解起来轻车熟路。”亿纬锂能项目经理杨启钊说,亿纬锂能正在荆门建设退役动力电池梯次利用工厂,预计2027年建成投产,将实现关键工序流程智能化。
研发——
补短板解难点,产学研合作潜力足
围绕梯次和再生两种循环利用路线,全行业正加速技术攻关。
走进位于武汉的东风鸿泰循环经济产业园生产车间,搭载梯次利用电池的电动叉车来回穿梭。“我们研发的这款梯次利用电池比传统铅酸电池重量轻、动力强、续航长,一次充电可使用8小时。”工作人员说。
根据我国的生产者责任延伸制度,车企应承担退役动力电池回收的主体责任。除与第三方回收处理机构合作外,一些车企开始布局自有电池回收产业。
“我们研发了电池溯源管理系统,每块电芯来自东风生产的哪台车、装入哪块梯次利用电池,都能查到。”东风汽车旗下子公司东风鸿泰相关负责人介绍,与第三方回收处理机构相比,车企对电池状态等信息的掌握更精准,“随着大规模动力电池退役,来源增加后,梯次利用产品的开发和使用成本有望大幅降低。”
记者了解到,再生利用目前仍是多数企业的业务重点。然而,再生利用回收金属时,能耗较高,还易产生废气和危险废弃物。
环保成为回收企业布局生产线的主要考虑因素。例如,荆门是湖北唯一的国家级循环经济示范城市,格林美荆门园区就位于当地的循环产业园。
在技术工艺方面,如何降低污染风险?在武汉瑞科美新能源有限责任公司生产线上,记者看到,附着在电芯极片上的磷酸铁锂粉末被机器震荡剥离下来。“我们研发出动力电池全流程物理法回收技术,不使用水、酸碱溶液或其他溶剂,几乎不产生废液和废气。”公司董事长曹元成介绍。