废旧蓄电池的再生利用

2018-08-07      7097 次浏览

话题背景

一般人很难清楚了解废旧蓄电池剩余容量,如果没有专业的修复技术、设备和人员,只能报废拆解。近年来,随着电动汽车的兴起,蓄电池报废处理带来的环境问题越来越严重,同时,这也给废旧蓄电池再生利用带来了商机。

任何物品都有新旧,旧的物品往往只是时间上的概念,依然有功能上的用途,这正是废旧蓄电池回收利用的意义所在。

废旧蓄电池回收利用有两种方式,一种是将废旧蓄电池进行拆解,提取有用的材料,另一种是经过分拣、修复和检测,基本保持原电池内外结构,根据再生后的实际性能,重新被分组使用。

目前,已经有部分企业对第二种回收直接利用的形式进行了探索,并在小型电动车电池废旧再生市场有了一些实际应用。

蓄电池的分类

可再生的废旧蓄电池主要分为三类,包括铅酸蓄电池、锂动力蓄电池和超级电容。

铅酸蓄电池自100多年前发明后,一直到今天依然占据主流电池地位,在汽车、舰船、机房UPS系统、储能系统及工农业各方面被广泛使用。

在电动汽车的低速车领域,当各界对锂电池电动汽车发展犹疑不定时,悄然获得了极速的发展。仅山东省2012年就生产各种低速电动汽车9.6万辆,远远超过全国锂电池电动汽车总产量的数十倍。由于铅酸蓄电池价格低廉、使用安全、技术成熟、性能不断提升,在今后一段时间,市场保有量还将获得较大提升。2012年铅酸蓄电池产销量达到17486.3万千瓦时,比上一年增加27.3%。

锂动力蓄电池比能量大、价格高,几十年来一直在小型化电器上广泛使用,随着强调电池比能量的电动汽车的兴起,大型动力锂电池才获得飞速发展,产量的增大,将大幅度降低制造成本,反过来会进一步促进电动汽车的发展和进入其他领域,如储能、机房UPS系统等。

超级电容因其储电量大,可以作为电池使用,与其他电池相比,具有充放电速度快,寿命长等特点,正快速进入电动汽车和储能市场。

蓄电池的再利用

蓄电池寿命测试标准有两个关键参数,一是剩余容量为出厂容量标准的80%,二是从100%下降到80%容量时蓄电池的充放电次数。

在实际使用过程中,常常存在这样的情况:作为单体使用的蓄电池基本实现了物尽其用,但串联成组的蓄电池往往因个别落后电池存在,造成整组蓄电池容量不达标而报废。

一个典型的例子是电动汽车的锂电池组。为保证整组蓄电池安全,其容量和寿命是以本组内最差的一只或几只单体电池为标志的,当个别单体电池不达标时,就会导致整组电池不达标,需要报废或维修。而此时其中的大部分单体电池容量尚在80%~100%之间。就此报废显然没有达到用户的采购目的。

事实上,经过检修重组之后,容量达标的蓄电池可以继续使用在原岗位上,容量不达标的蓄电池,则可以分阶次使用,在那些对成本要求较严,而对比能量要求不严的领域继续“发挥余热”。

比如,电动汽车充电站需要瞬间提供大功率电力,为电动汽车进行快速充电,如果没有储能装置,就会对现有电网造成剧烈干扰。现有的充电站解决方案都是架设高压专线,工程大、投资大、牵涉面广,而且难以进市区,非电力企业难以实施。

采用再生蓄电池储能方案,可在平时储存夜间低谷时段电力,当电动汽车充电时,由储能电池提供短时强大电能。这种方式不干扰现有电网,而且选址方便,小区、停车场、办公楼下,甚至路边停车处均可建站。此外,这种储能电站的供电来源也很广阔,企事业单位的常规电力、风电、光伏发电、生物质发电等均可为储能电站供电。

开发价值可观

无论是铅酸蓄电池、锂电池还是超级电容,其生产和报废拆解过程中均存在耗能和污染问题,通过修复再生延长寿命并阶次利用,将其彻底“吃干榨净”,则可以大大减少新电池的采购量。

此外,修复再生蓄电池的成本和污染远远小于新造蓄电池。新造一组电动大巴锂动力蓄电池的成本约为60万~80万元,而修复再生同样容量的锂动力蓄电池组成本仅为1万~2万元,约为新产品的3%~5%,且修复再生过程中没有原材料消耗和污染环节。因此,对废旧蓄电池进行回收直接再利用具有显著的环保价值和经济价值。

在电池产业,开矿和废电池拆解均是提取有色金属用于新电池生产的手段。新电池的生产过程存在巨大资源消耗和能源消耗,并伴有污染。只有设法延长蓄电池使用寿命,降低新电池采购量,才能根本降低环境污染和资源消耗。

因此,希望政府部门加强废旧蓄电池直接再利用的行业研究,制定相应的支持政策如二手蓄电池标准,扶持技术领先的企业建立省级废旧蓄电池再生应用中心,集中收购和处理废旧蓄电池。

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