“电池回收关键在于锂的提取”……仍待跨越的难关
[电动车“金蛋”废旧电池]②
确保稳定获取废旧电池
也需突破技术瓶颈
必须确认是否彻底放电
要在电池再利用业务中实现盈利,首先必须稳定获取废旧电池。还要通过大规模生产,将成本效益最大化。但即便有了足够数量的电池,也会出现新的问题。再利用的第一道工序,是逐个拧下镶在电池钢制外壳上的螺丝并进行拆解,这一工序在再利用企业中主要依赖人工,人工处理成本构成了沉重负担。
由于电池的外形和尺寸极其多样,这一道工序很难实现自动化。Sungil Hi-Tech董事Kim Hyeongdeok近日在一场电池相关研讨会上表示:“废旧电池数量增加的同时,就必须雇佣更多人手来拆解电池”,“人工成本上升,使得维持成本竞争力变得困难。”
还需要克服技术上的局限。在进一步提高金属回收率的同时,还要确保安全性,以目前的技术水平而言并不容易。三元锂离子电池的核心原料锂的回收是关键。锂遇火会爆炸,遇水会溶解,处理难度很大。
为降低电动汽车价格,特斯拉、奔驰等全球整车企业正陆续采用磷酸铁锂(LFP)电池,相应的再利用技术也备受需求。Kim董事表示:“随着磷酸铁价格不断上涨,LFP再利用价值也有望水涨船高”,“LFP电池的金属价值低于三元电池,因此开发具备经济性的工艺尤为重要。”
为防止火灾和爆炸,还必须彻底确认是否已经完成放电。如果废旧电池单元中仍残留少量电能,在再利用工艺中的破碎过程中就存在爆炸风险。最简单的放电方式,是将电芯置于盐水中的“盐水放电”。其缺点是耗时较长。
将按包、模组、电芯等不同单元分离出的电池浸泡在盐水中三天,使电池放电。即便完全放电,在提取金属时,如果仍是湿的,粉末分离并不容易,因此还必须进行干燥作业,最长需要约十天。随着电动汽车保有量增加,盐水放电方式将愈发难以适用。
比盐水放电更能缩短作业时间的方式是电放电。通过施加电阻产生热量,消除电芯内部的电能。更为简单的方法是物理放电,即用尖锐物体直接刺穿电芯本体。Kim董事表示:“物理放电方式下,如果电芯中哪怕残留少量电能,在冲击过程中也有可能产生火花”,“通常会将上述三种方式混合使用来进行放电作业。”
废水排放也是一大问题,再利用工厂周边居民也因此提出抗议。Kim董事称:“在通过化学方式进行处理的湿法工艺中,废水的产生几乎不可避免,如何处理这些废水仍然是一个课题。”目前的做法大多是建设配备废水处理设施的再利用中心。在国内企业中,Sungil Hi-Tech和Youngpoong已开发出不产生废水的再利用技术,即将应用于实际工艺。
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