您的位置:首頁>汽車>正文

國家工程中心:讓退役電池“有家可回”

造鋶吹煉

近年來, 在國家相關政策的大力推動下, 我國新能源汽車產業迎來爆發式增長, 已成為全球最大的新能源汽車市場。

然而, 大量新能源汽車投入市場的同時, 動力電池報廢量也將急劇增長, 從而引發新的行業思考——退役電池該何去何從?

我國新能源汽車市場從2012年開始迅猛增長, 到2016年年產量已經突破50萬輛, 預計2017年銷量將突破70萬輛。 根據新能源汽車動力電池5-8年的報廢年限, 業內研究機構預測, 到2020年報廢量將達到24.8萬噸, 而2016年實際拆解回收不足1萬噸。 從經濟角度出發, 廢舊動力鋰電池中回收鈷、鎳、錳、鋰、鐵和鋁等金屬所創造的回收市場規模在2018年將超過53億元, 2020年將超過100億元, 2023年廢舊動力鋰電池市場將達250億元。

由於動力電池中正極材料、電解質處理不當會對環境造成巨大污染, 同時, 我國又必須通過回收利用來緩解對鈷等稀缺金屬的嚴重對外依賴。

所以, 動力電池回收將成為我國新能源汽車發展的關鍵。 為迎接即將來臨的電池“報廢潮”, 先進儲能材料國家工程研究中心(以下簡稱:國家工程中心)從2013年到2017年, 利用自建的回收試驗平臺, 採用濕法冶金和火法冶金兩種方案, 通過多批次中試試驗, 取得了產業化所需要資料, 並進行了技術經濟分析, 得出這兩種工藝均可應用於回收產業化的結論。

國家工程中心經國家發改委批准, 由科力遠聯合中南大學、金川集團、湖南瑞翔新材料等單位共同籌建, 研究團隊由鐘發平博士領銜, 彙集中國科學院院士2人, 中國工程院院士3人, 長江學者特聘教授2人, 國家級突出貢獻專家近20人, 是我國在先進儲能技術及關鍵儲能材料領域唯一的國家級工程中心。

濕法冶金方案通過拆解、浸出—萃取等工藝流程使廢舊電池“物盡其用”。

國家工程中心從電池拆解設備入手, 集中多方優勢開發了高效安全的全自動電池拆解設備(電池脫殼機、破碎機、分選機), 申請拆解設備發明專利4件, 並參與起草有色行標《廢舊電池破碎分選回收技術規範》。

經拆解設備處理, 圓形電池可拆解為鋼殼、鐵材料、活性物質粉、鎳材料、隔膜五類材料, 方形電池經可拆解為鐵材料、活性物質粉、鎳材料、隔膜、塑膠外殼五類材料。 其中鋼殼、鐵材料可直接外售, 活性物質粉、鎳材料等為浸出-萃取的原材料。 在效率上, 拆解設備產能為300kg/h, 拆解過程中, 鎳、鈷、稀土的綜合回收率超過了99.7%,

並極大地節約了回收成本。

在浸出-萃取技術上, 國家工程中心已建成浸出-萃取中試線, 並在工藝上已申請濕法工藝發明專利6件。 經拆解獲得的鎳材料、活性物質粉及隔膜(塑膠)等電芯材料, 在通過浸出-萃取線工藝後, 鎳、鈷、稀土得到進一步的回收利用。

回收品質值得信賴, 經過中試線多次50Kg/批的中試規模驗證, 濕法回收製備的硫酸鎳滿足國標GBT/26524-2011-II類產品要求及國內標杆企業要求;氯化鈷符合國標GB/T26525-2011一等品要求;稀土鹽滿足包鋼稀土企業標準, 均可直接外售。

火法冶金方案是對濕法冶金方案的有利補充。

國家工程中心通過對預處理方式、電池低冰鎳配比、熔煉溫度、保溫時間等條件摸索, 確定了擠壓破殼-造鋶熔煉的火法冶金工藝方案,

完成鎳、鈷金屬的綜合回收率大於97%, 並申請了4件火法工藝發明專利。 經過金川鎳鈷研究院80KVA電弧爐的驗證, 低鎳硫和廢舊鎳氫電池經處理後產生的新低鎳鋶, 可作為造鋶吹煉原料, 吹煉產生高鈷鎳鋶, 經過濕法冶金可處理成鎳產品和鈷產品。

電池報廢量的急劇上升並不是“末日”, 反而更像是一種契機。 動力電池回收產業作為新能源市場的一塊“香餑餑”, 勢必引起新的市場競爭。 國家工程中心將繼續以技術突破為核心, 不斷完善動力電池回收體系, 讓退役電池“有家可回”, 在搶佔電池回收領域“制高點”的同時, 更為中國環保事業做出應有的貢獻。

Next Article
喜欢就按个赞吧!!!
点击关闭提示