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
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