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韓經理。 河南省,洛陽市 洛陽居天下之中,因地處洛水之陽而得名,有5000多年文明史、4000多年城市史、1500多年建都史,是華夏文明的發祥地之一、絲綢之路的東方起點、隋唐大運河的中心。歷史上先后有13個王朝在此建都,是中國建都早、歷時長、朝代多的城市。洛陽市有二里頭遺址、偃師商城遺址、東周王城遺址、漢魏洛陽城遺址、隋唐洛陽城遺址等五大都城遺址,龍門石窟、中國大運河(回洛倉和含嘉倉遺址)、絲綢之路(漢魏故城、隋唐洛陽城定鼎門、新安漢函谷關遺址)等3項6處世界文化遺產。截至2022年末,洛陽市共有A級旅游景區66處。其中,5A級景區5處,4A級景區30處,3A級景區26處。洛陽市曾獲中國旅游城市、園林城市、衛生城市、全國文明城市等稱號。
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國內動力電池回收利用擺上議事日程,看豐田怎么做。
經過近10年的推廣應用,國內新能源汽車保有量達到了一定的規模,批車上的動力電池即將步入壽命末期,對這一批電池以及后續動力電池的回收利用已經擺上了議事日程,而且可謂刻不容緩。
中國從2009年開始推廣新能源汽車,截至2017年底累計推廣近180萬輛。推廣分三步走,目前已完成前兩個階段:2009-2012年為階段,推廣量為2.7萬輛;2013-2015年為第二階段,推廣量為42.3萬輛。2016-2020年為第三階段,按照規劃,2020年底要實現累計推廣新能源汽車500萬輛。新能源汽車在中國的可持續長期發展,有賴于對動力電池這個關鍵單元全生命周期的妥善處理。
工信部聯合科技部、環保部等七部委發布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》。日前,又印發了《新能源汽車動力蓄電池回收利用試點實施方案》,在京津冀、長三角、珠三角、中部區域等選擇部分地區開展試點工作,試點內容包括:
構建回收利用體系:怎么收回來合適
探索多樣化商業模式:怎么補償消費者和各個環節
推動先進技術創新與應用:怎么處理更,實現資源循環利用
建立完善政策激勵機制等:怎么在各個層面實現經濟效益
相關的目標是到2020年,建立完善動力蓄電池回收利用體系,探索形成動力蓄電池回收利用創新商業合作模式。建設若干再生利用示范生產線,建設一批退役動力蓄電池回收、高值利用的先進示范項目,培育一批動力蓄電池回收利用標桿企業,研發推廣一批動力蓄電池回收利用關鍵技術,發布一批動力蓄電池回收利用相關技術標準,研究提出促進動力蓄電池回收利用的政策措施。
圖1電池回收核心難點——怎么收電池細思其中,有這樣幾個核心問題:
汽車企業的回收量基數如果不大,就存在回收網絡效率和回收量處理能力問題
電池的產權為私人或者購買者所有,如何推動回收率是個大問題。
按照目前這個分散的體系,每個車企的電動汽車保有量并不大,回收量因此也不大,要這些車企都對動力電池的全生命周期進行管理,投入產出比不劃算。
動力電池的回收利用在國內還是新事物,在建立完善相關體系的過程中,國外的經驗補發可借鑒之處。我們以在動力電池回收領域已經建立了一套完整完善的模式的豐田為例。
豐田在混合動力汽車領域耕耘已久,雖然與電動汽車的電池相比,HEV的電池比較小(1Kwh),但是豐田HEV在全球的累計銷量和保有量相當大,豐田的鎳氫電池回收和處理策略值得作為借鑒基準。目前豐田混合動力汽車的年銷量大約在150萬輛左右,其中美國的銷售區間為25~30萬輛、歐洲為30~40萬輛,日本本土穩定在65萬輛。累計銷量方面,豐田HEV在2007年突破了100萬輛,2010年超過了1000萬輛。
圖2豐田全球年銷量走勢(單位:千輛)相應地,豐田HEV的電池也經歷了梯次報廢的階段,相應地,豐田在電池的回收利用方面做了很好的應對,相關工作的時間軸如下:
1998年,累計銷量達到1.86萬輛,啟動廢舊鎳氫電池回收計劃
2009年,累計銷量達到225.7萬輛,在全球范圍內銷售混合動力車輛的建立回收指導
2010年,延長電池回收協議,在有條件的地區確保回收
2012年,進行電機稀土材料的回收
2013年,嘗試鎳氫電池梯次利用
圖3豐田混合動力汽車全球累計銷量(單位:千輛)豐田在不同地區執行的政策并不相同,回收都是從銷量較大、實施較易的地區開始,先回收,實現有效儲存,然后達到一定量之后再進行處理利用。
總結一下,豐田的整個電池回收利用從以下流程展開:
1、建立回收網絡
日本本土是豐田的廢舊電池處理中心,對回收電池進行集中處理。豐田電池回收網絡的發力點是在經銷商網絡。
首先發布每輛混動車輛的應急處理策略
通過零售網絡對廢舊電池進行回收
通過“以舊換新”方式從經銷商處回收舊電池
這里需要說明一點,由于混合動力技術的演進,使得其電池系統的重量和性得到一定的保證,在經銷商那里堆廢舊電池問題不大。如果是大的鋰電系統,并且還是廢舊的替換產品,那么勢必大幅增加相關存儲的難度和成本,不同性質的鋰電放置在一起對于消防、存儲和運輸都有很大的差異性。所以這一點,對于純電動汽車的鋰電池而言,不具備可借鑒性。
圖4豐田的電池回收處理流程2.對回收電池進行評估
回收以后需要對電池進行評估:
對達到使用壽命需要退役的電池,通過豐田電池回收中心來進行退役電池的統一收集,建立了完善的電池收集網絡。對收集到的退役電池,通過對電池特性的診斷,分為三類進行處理:
1)進入維修體系:對電池進行充放電試驗和相關信息的讀取,如電池整體狀況良好,只是個別單體到達使用壽命,則對這些單體更換后重新組裝電池包,可以作為置換電池重新應用于普銳斯汽車上。
2)梯次利用:通過檢測,如果回收電池還剩余規定容量,則可以進行梯次利用,應用于分布式儲能電池系統,用來平抑、穩定風能、太陽能等間歇式可再生能量發電的輸出功率;或者應用于微電網,實施削峰填谷,減輕用電負荷供需矛盾。
3)拆解:對于完全喪失再利用價值的電池,則對電池進行拆解和化學處理,完全回收鎳、鈷等金屬,用于生產新的電池,實現循環利用。
圖5檢測到底做了哪些實驗,還是采用歷史數據來分析,需要評估費用3.電池的拆解處理
2011年,豐田在日本與住友金屬合作,實現鎳的多次利用,能夠回收電池組中50%的鎳。豐田化學工程和住友金屬礦山為此配置了每年可回收相當于1萬輛混合動力車電池用量的專用生產線。
2012年,本田與日本重化學工業公司合作配置了類似的生產線,這條生產線可以回收超過80%的稀土金屬,用于制造新鎳氫電池。
在歐洲,豐田同時保持著與SNAM公司(法國)、優美科(Umicore)集團(比利時)的合作關系,由后兩者分別對鎳氫電池和鋰電池進行回收。這個涉及到一定的量能和使用率,在電池系統到模組再到電芯的拆解過程中,很多的工作需要去完善。圖6拆解同一規格和不同規格電池的處理方式有差異
下面是細節的處理方法,后續研報再來詳細介紹。
圖7豐田的電池再處理循環體系4、梯次利用
鎳氫電池回收后的梯次利用豐田也做了一些嘗試。
2015年,豐田將凱美瑞混合動力車的廢舊電池用于黃石公園設施儲能供電,重新設計了儲能電池管理系統,208個凱美瑞電池可存儲85KWh電能,將電池的使用壽命延長了兩倍。
圖8整包做梯次,在小電池系統上,HEV/PHEV是必然的
反觀國內新能源汽車動力電池的回收利用,一方面,國內車企和車型太多了,簡單的把回收的責任全部交給一家家車企來完成,恐怕不太現實,相關的信息跟蹤會產生非常多的數據,對這些數據的有效把控頗有挑戰性;另一方面,大的鋰電池系統,接近壽命結束周期后有很多的狀態,如果沒有數據支持,出現漏液和鋰晶枝內部生成,與鎳氫電池的容量和危險性不同,不容易就地儲存,如果把責任分擔給各自的網絡、各自處理,一是沒效率,二是會產生新的混亂。
圖9信息跟蹤在電池回收中能起到多大的作用?值得思考!
電池回收技術不成熟
現有的資料表明,廢舊磷酸鐵鋰電池的回收處理分為兩種:一種是回收金屬,另一種是再生磷酸鐵鋰正極材料。 [3]
(1)濕法回收鋰和鐵
此類工藝以回收鋰為主,因磷酸鐵鋰不含有貴金屬,故對鈷酸鋰的回收工藝進行改造。首先將磷酸鐵鋰電池拆解得到正極材料,粉碎篩分得到粉料;之后將堿溶液加入到粉料中,溶解鋁及鋁的氧化物,過濾得到含鋰、鐵等的濾渣;將濾渣用硫酸與雙氧水(還原劑)的混合溶液浸出,得到浸出液;加堿沉淀氫氧化鐵,過濾得到濾液;灼燒氫氧化鐵,可得氧化鐵; 調節浸出液的pH值(5.0 ~8.0),過濾浸出液得濾液,加固體碳酸鈉濃縮結晶得碳酸鋰。 [3
33103

具體費用:電議用途:回收利用顏色:不限地區:不限外形尺寸:無要求加工定制:否型號:不限產地:不限廢舊電池回收利用是指把使用過的電池通過回收再次利用,國內使用多的工業電池為鉛蓄電池,鉛占蓄電池總成本50%以上,主要采取火法、濕法冶金工藝以及固相電解還原技術。外殼為塑料,可以再生,基本實現無二次污染。
電池回收,一節鈕扣電池能污染60萬升水;一節一號電池爛在地里,能使一平方米的土地失去利用。如果電池中的有毒物質被人體所吸收就會損害到系統,造成對身體的傷害,甚至可能致。但廢舊電池中還有部分有用物質,如果對其進行回收并進行資源化處理,則可變廢為寶,將其變成蘊藏無限再生資源的“城市礦山”。
廢舊電池在回收過程中不可避免地要產生廢水廢氣,這是生產過程中必須面對的問題,我們在完善技術水平的同時,也要積極做好廢水廢氣的治理,避免產生二次污染。
電池回收的綜合利用可以采取清潔生產管理模式,調整產品結構,進行綜合回收利用。在電池制造業大力開展有利于環境保護和資源循環的綠色工程,建立綠色標志,綠色產品等。
開展回收廢舊電池這項活動,不僅可以提高人們的環保意識,有利于倡導低碳生活方式,同時,還可以為節約能源資源,保護生態環境,建設資源節約型、環境友好型社會多做貢獻,推動經濟社會走、協調、可持續發展的道路,意義十分重大。
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