新能源动力电池包箱体挤压失效数值分折

(整期优先)网络出版时间:2023-08-29
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新能源动力电池包箱体挤压失效数值分折

刘芬

身份证号码:21083199006281626

摘要:随着社会的快速发展,人们对环境污染与能源存量问题的关注,越来越多的新能源车企崭露头角。当前新能源汽车大多采用动力电池的方式来提供动力,相较于燃油车依靠不可再生的石油来提供动力,新能源汽车在提高燃料经济性的同时可以减少对环境的污染。从2015年开始,新能源汽车在全球范围内的销量迅速增长,到2021年,全球电动汽车销售量达到610万辆,同比增长109%,其中中国销售量为353.3万辆,同比增长157.57%,预计2025年,全球电动汽车销量将达到2400万辆,中国销售量预计达到1181万辆。

关键词:新能源;动力电池;包箱体挤压失效;数值分折

引言

“我国动力电池行业发展不到十年,回收利用工作已取得一些成绩,但要发挥更大价值,还需更加深入的探索和艰辛努力。”国家发改委环资司原副司长马荣日前在中国废旧动力电池循环利用行业高质量发展高峰论坛上指出,面对“双碳”目标,让动力电池循环利用发展方式“绿”起来,需要社会生产、消费和生活方式各领域各环节同频共振、连锁反应。

1新能源汽车动力电池梯级利用及资源回收技术发展现状

1.1动力电池梯级利用发展现状

随着新能源汽车产业的迅速发展,需要考虑动力电池使用寿命终结后,动力电池的梯级利用及回收处理等问题。动力电池梯级利用是指车用动力电池的性能衰减到一定程度,达到了寿命终止的条件(通常为动力电池额定容量的70%~80%),但可以满足电动汽车外的其他应用领域的性能要求,因此动力电池的梯级利用具有很大的可行性和潜在的市场空间,如用于风/光储能、智能电网的削峰填谷、偏远地区分布式供电、通信基站的后备电源以及家庭电能调节等领域。目前,动力电池的梯级利用在国内外均处于研发及示范验证阶段。国家电网公司及其下属公司开展了电动汽车动力电池梯级利用技术研究与示范,对动力电池的高效梯级利用进行了初步探索。动力电池的梯级利用要深入考虑电池二次使用的相关领域,不同应用对电池使用的技术要求、电池使用的产品设计设评价等,建立动力电路回收处理的标准体系已成为迫切需要解决的同题,包括回收电池的分速和配组体系的建立、电池回收处理标准流程的形成。对动力电池梯级利用的研究也会促进动力电池生产和设计的完善,如动力电池单体及模块的规格化和标准化,以及一致性的提升等。

1.2动力电池回收管理发展现状

国外已形成比较完善的电池回收管理体系,但对近年出现的电动汽车动力电池和未来规模化储能电池仍缺乏回收经验和技术。我国电池回收企业对含镍及钴的锂离子动力电池(如镍钴锰和镍钴铝等)的处理技术基本成熟,但在安全高效拆解、电解液溶剂的高效收集及废液废气处理等环节仍需进一步改进。对于不含镍及钴的动力电池(如磷酸铁锂和锰酸锂等),目前全世界范围内尚未有经济可行的回收技术及方案。目前,我国电池回收利用管理体系仍不健全,主要表现在针对电池回收、运输、拆解和综合利用等环节尚无具体的法规及实施细则,缺乏相关的管理制度和经济激励制度,导致废旧电池回收行业无序竞争以及回收过程中的环境污染和资源浪费等现象十分严重,直接影响了电池回收行业的发展

2我国新能源汽车动力电池回收利用强化建议

2.1完善法律法规,做好战略部署工作

要想从根本上强化新能源汽车动力电池回收利用成效,必须结合国家层面入手,从法律法规角度展开,借助回收利用顶层设计的优化与落实,实现高效化应用新能源汽车动力电池剩余能量的目的。笔者认为在进行法律法规完善工作期间,可以从以下三个方面同步入手:针对性制定符合当前企业发展实际需求,满足国家各项标准要求法律法规,同时配合有效的前瞻布局和顶层设计工作,尽可能保证新能源汽车动力电池在回收后,投入二次利用前能够有一个相对全面性、针对性的示范应用方案。值得注意的是,新能源汽车动力电池回收利用的过程中,涉及动力电池运输及存储流程。考虑到这个过程的危险性,为了保证新能源汽车动力电池回收全过程的科学性与合理性,笔者认为有必要针对动力电池回收、运输及存储等全过程制定完善的法律和法规,借助法律法规的有力约束,针对动力电池连接方式、结构设计、工艺技术等方面实施标准化作业,保证动力电池剩余能源能够被充分且高效化的运用;保证动力电池拆解环节、检测环节能够具有高度一致性;保证新能源汽车动力电池在步入回收利用阶段后的安全性。为了针对性了解动力电池全生命使用周期所包含的各项信息,需要加快落实动力电池可追溯体系及编码制度,借此保证各项信息记录的全面性、系统性,配合完整性信息为新能源汽车动力电池能量评估提供准确参考,同时在实现规模化、产业化、有序化动力电池回收利用发展环境的过程中,尽可能提高动力电池能量监测的效率。

2.2深入技术研发,提升回收利用率

从某一层面上讲,要想从根本上提高动力电池回收利用率,有必要从以下四个层面入手,加大技术研发力度。首先,企业层面有必要针对性开发动力电池单体自动拆解技术、电池模组自动拆解技术、动力电池包自动拆解技术,确保可以实现动力电池拆解和应用的低损耗、高效率、低收入、智能化目标,从而有效提高对包括铁、铜、铝等在内的一系列低值金属的物理回收率。其次,可以加大回收正极和负极材料技术的开发力度,针对钴、镍、石墨、锰等高价值化学材料,要配合使用定向循环技术,在大幅度提升材料回收率的过程中,建立可持续的循环经济发展模式。再次,对于锂离子电池,有必要结合循环理念,积极开展循环技术的研究与开发工作,尽可能为安全生产锂离子电池,提供标准化、规范化的工艺措施和装备设施。最后,需要遵循企业现有标准及运行情况,针对性建立涵盖范围较广、应用准确度较高的动力电池健康状态评估技术,保证获取更加精准的动力电池寿命评估结果。

2.3政府方面

完善回收监管体系和赏罚机制,规范电池回收市场秩序,明确各主体的权利和义务,落实明确相关侵权人的责任和处罚;建立完善的电池逆向物流质量评估体系,对做出突出贡献的企业给予相应的财政和政策扶持;对有资质的回收企业的税费进行适当的减免,以减少企业的运营成本和压力;依托生产者责任延伸制度,建设覆盖全国的新能源汽车国家监测与动力电池回收利用溯源综合管理平台等。

2.4企业方面

增强社会责任感,同时注重经济效益和社会效益,将不利影响降至最低;制定合理的回收方案和回收商补贴政策,开发或引进环保的电池再生技术,构建公平公正的回收价格系统,维持市场正常运行;加强与上下游各企业的紧密沟通合作,保证动力电池回收供应链系统联系更加紧密,加强信息反馈机制的灵敏度。

结语

新能源汽车动力电池回收技术是动力电池未来发展的重点方向,因为它不仅关乎到人类的健康与环境发展的需要,而且对缓解资源约束,提升经济性都有着重要的意义,因此如何进一步构建出更好更优的动力电池回收模式显得尤为重要。

参考文献

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