新能源汽车动力电池回收的相关问题分析

(整期优先)网络出版时间:2024-04-18
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新能源汽车动力电池回收的相关问题分析

黄滨

长沙有色冶金设计研究院有限公司  湖南省长沙市  410007

摘要:我国新型燃料电池汽车的研发与应用正取得显著进展,燃料电池作为主要能源供应设备的数量逐年攀升同时平均使用寿命和退役燃料电池的处理方式也逐渐受到广泛关注。本文将深入探讨新能源汽车动力电池的回收与利用策略,并提出促进电池回收系统发展、推动动力电池产业环保健康发展的措施。

关键词:新能源汽车;电池回收;动力电池

引言:

动力电池作为新能源汽车的核心组件,其性能与质量对整车的性能、使用寿命及成本等方面具有重大影响。尽管动力电池应用前景广阔,但随着使用年限的增长,废弃的动力电池数量将持续攀升。若无法适时且适度地处理废弃动力电池,可能导致电池资源被滥用,对环境造成严重破坏,甚至危害公众健康。因此,废弃动力电池的回收与再利用需采取科学合理的方法。

一、我国新能源汽车动力电池回收的重要性

在我国,新能源汽车广泛应用所面临的突出挑战在于动力电池的废弃问题,引发资源浪费和环境污染的严重问题。对此,讨论主要集中在以下两个方面:首先,新能源汽车普遍采用锂电池,然而我国锂资源储量相对有限,且开采和提炼过程困难,因而存在锂资源枯竭的风险。其次,动力电池由多种复杂元素组成,若在回收处理过程中未能实施科学且有效地分解和管理,可能对生态环境产生严重污染。在此基础上,应积极促进新能源汽车动力电池的再利用,具有至关重要的意义,不仅有助于减少二次污染的发生,确保环境和社会安全,同时也能显著延长电池使用寿命,实现资源节约目标,具备广泛推广和应用的价值。

二、新能源汽车动力电池回收利用存在的问题

(一)废旧动力电池回收渠道规范化水平有待提升

现如今,退役动力电池回收领域准入门槛较低,参与人数众多,从而导致回收渠道过于分散。许多废弃的动力电池被手工制作的小型企业收购,加大了环境安全风险。鉴于生产线、分离设备以及环保处理成本相对较低,工厂能通过高价采购电池获得利润。然而,在多数情况下,大型再生资源企业往往难以与小规模工厂展开竞争。

(二)技术储备不足,标准化规范化亟须强化

针对动力电池的生态设计、分级使用及高效提取有价金属等关键技术与设备,有必要实现突破。当前,新能源汽车所采用的动力电池类型及规格繁多,彼此间的兼容性较弱,从而导致已淘汰电池的检测与分类难度较大,成本较高。在梯次利用电池重组后的品质与寿命等方面,也存在一定问题。关于退役动力电池的放电、储存及再利用等方面的管理规定尚不明确,同时电池剩余价值的评估方法也需进一步明确。

(三)回收利用环节安全和环境隐患较大

动力电池回收再利用领域颇具复杂性且尚处初期阶段。在各个环节,如收集、储存、运输、分阶段使用及再生利用过程中,废旧动力电池均可能引发安全隐患和环境风险。当前,废弃动力电池的人工拆解面临较大困难,所使用原材料的环保性能相对较低。若拆解过程中未能妥善处理,可能对相关人员身心健康及周围环境造成严重影响,尤其在电解液中,含有大量六氟磷酸锂及有机溶剂,拆解和再利用过程中易于泄漏,如果接触水将生成高毒性氟化氢,对劳动者健康构成威胁。

三、新能源汽车动力电池回收与再利用策略

(一)规范电池回收流程,增强监管

为了避免市场出现电池回收混乱现象,有必要对现行回收流程实施严格管理,从根本上遏制电池回收混乱局面。解决此问题的关键在于明确新能源汽车电池回收的责任主体。电池回收与再利用的首要责任应由新能源汽车企业承担,而动力电池制造商则为主要责任实体。因此,在新能源汽车制造商生产动力电池之际,须关注未来废弃电池的再利用问题,并遵照相关规定进行回收与处理,以确保新能源汽车行业的可持续发展。此外,随着我国新能源汽车产业的不断发展,有关部门需加强对电池再利用的监管,并建立完善的规章制度,确保市场电池再利用活动有序进行。

(二)建立梯次利用体系,提高经济效益

通过对新能源汽车动力电池的回收处理,大部分废弃电池中的锂、镍、钴、锰等元素得以重复利用。这些元素不仅适用于新能源汽车的储能装置,还可广泛应用于电子产品生产与销售领域。当前,动力电池的梯次应用主要为,在新能源汽车动力电池分离后,可对单个电池进行分解,对无法再次使用的电池部分进行处理,然后回收。通过多种处理手段,可获得各类产品。需注意的是,梯次利用废弃动力电池技术要求较高,成本也相对较大。因此,有关部门需制定适当规定,激励社会参与动力电池的重复利用和再生产过程,促进动力电池循环利用和再生产技术的发展。

(三)建立生产责任制度并加强责任落实,扩大生产者责任范围

遵循相关法规,我国应建立健全新能源汽车动力电池回收体系,并优化以汽车企业为主导的回收渠道。实施生产者责任,确保各环节高效运作,借鉴发达国家市场经验,完善我国市场体系,推动产业联盟形成,实现各方利益共赢。此外,激发社会各界积极参与回收活动,作为回收体系的关键驱动力。在推行生产者责任制度时,将环保理念融入新能源汽车销售及再生利用政策。

初期采用“租赁替代购买”策略,消费者无需承担电池费用,仅通过租赁方式使用电池。此举有助于缓解消费者对纯电动汽车的观望态度,降低二线市场电池竞争压力,推动新能源汽车普及与销售。关于环境保护和可持续发展问题,长期思考如何加重生产者责任,确保动力电池全生命周期管理,新型燃料电池企业承担回收义务。同时,鼓励制造商研发易拆解、具备全面再利用功能的动力电池,促进产业转型升级。

首先,设立合理奖励机制,激发消费者将废旧电池转让给具备再利用设施和拆解技术的企业;其次,提供适当税收优惠,鼓励回收公司进行废弃动力电池的再利用和拆解,严格遵守回收规定和标准。同时,推动企业与政府机构合作,开展废弃动力电池推广和再利用活动,激发消费者环保消费意愿。

(四)深入技术研发,提升回收利用率

在深入挖掘动力电池再利用效率的潜力时,有必要从四个关键方面着手,并加大技术研发力度。首先,企业应致力于研发动力电池单体、电池模组和动力电池包的自动拆解技术,确保实现低消耗、高效益、低成本和智能化的目标,从而显著提高铁、铜、铝等价格较低金属的物质再生利用率;其次,加大正负极材料技术研发力度,特别是针对钴、镍、石墨、锰等高价值化学材料,需结合定向循环技术使用。在提高材料回收率的同时,建立可持续的循环经济发展模式;再者,针对锂离子电池,融入循环思维,积极探讨和创新循环科学,确保锂离子电池安全生产,并提供符合标准、规格的生产方法及相关设备;最后,根据企业现有规定和运营状况,专门设计一种覆盖面广、应用精度高的动力电池健康状态评估方法,以获取更精确的动力电池寿命评估结果。

结论:针对新能源汽车动力电池的回收与再利用,作为关乎汽车产业持续发展的关键环节,有必要优化相关政策和法规,构建健全的回收体系,制定并完善相应技术规范,同时加大技术研究投入。实施这些策略可提高资源利用效率,减轻环境污染,助力我国新能源汽车产业蓬勃发展。因此,对此问题应给予充分关注,主动适应国家政策,促进企业间的协同创新,共同推动新能源汽车动力电池回收与再利用技术发展,为实现可持续发展贡献力量。

参考文献

[1]陈小长.新能源汽车动力电池回收现状及策略研究[J].时代汽车,2023,(21):101-103.

[2]吕龙.新能源汽车动力电池的回收与再利用技术研究[J].专用汽车,2023,(11):62-65.

[3]潘秀艳.新能源汽车动力电池回收与再利用技术研究[J].汽车测试报告,2023,(20):64-66.