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梯次利用、再生利用讓“退役”電池變廢為寶 都市圈企業搶灘動力電池回收利用市場

作者:長江網

長江日報-長江網記者 趙萌萌 高喜明 周庭怿

動力電池被譽為“新能源汽車的心髒”,跑到一定裡程數後,其續航能力會大打折扣。“跑不動”的動力電池還有價值嗎?它們該如何處置?随着新能源汽車産業的爆發式增長,動力電池回收利用也成為公衆的關注焦點。

作為新能源電池産業的重要一環,在武漢都市圈,已有不少企業布局電池回收利用市場。

将“退役”電池放進儲能櫃循環利用

工信部規定,2016年起乘用車生産企業執行對電池、電機等核心部件提供8年或者12萬公裡質保。2024年,大陸迎來了首批動力電池“脫保”。

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武漢動力再生公司勞工正在組裝電池模組。記者呂詩文 攝

中國汽車工程學會預測,2030年,大陸退役動力電池将達到350萬噸,動力電池回收利用市場規模預計達1406億元。

“面對千億級的藍海市場,形成穩定的動力電池回收管道,是影響企業率先‘吃’到紅利的重要因素。”武漢動力電池再生技術有限公司(以下簡稱武漢動力再生公司)副總經理别傳玉在接受記者采訪時說,目前該公司已與國内外750多家整車廠和電池廠等産業鍊企業建立了定向回收合作關系,在全國布置了140個回收網點,并開發了“格林回收”小程式,公衆可自行選擇前往網點或等待上門的回收方式。

除了材料及第三方企業,車企也開始積極布局動力電池回收産業。

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拆解後待處理的動力電池。記者趙萌萌 攝

東風鴻泰循環經濟産業園生産工廠中的房間内,大量的新能源報廢車輛正在被拆解。

據東風鴻泰資源循環公司相關負責人介紹,相比起第三方回收處理機構,公司對動力電池型号等資訊掌握得更加全面精準,“我們也希望與整車廠、電池廠、電池運維商共同合作,以多樣化的合作模式深度協同多方資源,共同建設電池全生命周期合作閉環。”

回收的動力電池如何進行利用?梯次利用和再生利用是“變廢為寶”的兩種主流方式。

業内人士介紹,梯次利用就是将性能較好的退役動力電池拆解、重組後,降級應用于電量需求不高的場景,譬如低速車、工程車、儲能櫃、太陽能路燈等。

走進格林美武漢園區,剛剛上新的儲能櫃正在為新能源汽車充電。據悉,每個儲能櫃都由5個退役的動力電池模組構成,每次循環都能提供1000多度電,可連續使用8至10年。

梯次利用、再生利用讓“退役”電池變廢為寶 都市圈企業搶灘動力電池回收利用市場

儲能櫃是武漢動力再生公司電池光儲充一體化示範項目的核心裝備。企業供圖

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新能源汽車正在使用儲能櫃提供的電量補能。記者呂詩文 攝

除此之外,東湖觀光車已經安裝上格林美梯次利用的動力電池,搭乘遊客欣賞武漢風光。梯次利用電池還能應用于便攜式移動電源和家庭儲能系統,深入生活的方方面面。

衰減嚴重的動力電池,也将通過再生利用發揮價值。再生利用涉及對電池的拆解、破碎、分選、材料修複或冶煉等處理,以提取其中高價值的锂、鎳等金屬,投入到電池生産線上實作再利用。

“我們是世界上首家锂電短流程幹法回收再生工藝規模化量産的企業。目前,建成了4條萬噸級别的工程化産線。”武漢瑞科美新能源有限責任公司(以下簡稱瑞科美)常務副總經理李首頂介紹。

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瑞科美生産工廠中的房間。企業供圖

幹法回收技術,是将廢舊動力電池進行智能拆解,得到正極片、負極片、隔膜和電池外殼等組分,再對極片進行精準分離和除雜控制等一系列手段,得到有價值産物,然後進行下一步材料再生回收的過程。譬如,從動力電池卷芯上提取的磷酸鐵锂粉末,經過性能修複可用于制造新的動力電池,不需要經過酸堿處置和材料再合成等重污染、重能耗工序。

“幹法回收工藝簡單,不用消耗額外的化學品,環保性最好,适合大規模推廣,尤其是未來對環保要求越來越嚴格,幹法回收幾乎是不二之選。”李首頂說道。

産學研用融合推動企業技術創新

“回收技術直接影響動力電池的回收率,是決定動力電池盈利的關鍵因素。”瑞科美常務副總經理李首頂回憶,從10人的技術小團隊,發展到100多人技術大團隊,公司始終将研發和創新擺到公司發展的首位,不斷改進技術打造核心競争力。

李首頂認為,産品技術的研發過程,是發現問題、解決問題、發現新問題、再解決問題的往複循環。比如最初的技術路線相容性問題,到建廠後工藝穩定性、産能比對性問題,以及後來的原材料不一緻問題、産品性能穩定性問題等。

為最大限度地延長電池服役時長,優化電池在退役後的梯次利用和材料再生階段的管理上,武漢蔚能電池資産有限公司(以下簡稱武漢蔚能)組建了锂解研究院,專注于動力電池全生命周期高效管理和通用化技術的研究。

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锂解研究院。企業供圖

據介紹,锂解研究院是全國首個基于動力電池應用技術研發,提升電池全周期總體價值,并實作研究成果落地的綜合型研究機構。除自建的锂解研究院外,武漢蔚能還自研了“锂解”電池營運服務管理平台,共同為電池資産的安全和健康保駕護航。在電池的回收與再利用上,武漢蔚能基于集約化電池管理和可控退役的技術優勢,在回收端創新性研發了精細化拆解技術、短流程濕法技術和正極材料直接再生技術,最大程度上實作退役電池的最大化利用,降低了二氧化碳的排放。

除了自身研發,企業還積極與各高校合作,共同承擔科研項目,攻克技術難題。湖北省經信廳有關負責人表示,湖北将以企業為主體,加強與科研院校“産學研用”合作,針對“退役”動力電池異構相容利用的高安全、高效能、規模化,加強拆解回收的智能化、安全化、精準化方向的研究與突破,持續提升锂電池回收行業技術水準。

目前,武漢蔚能已經與華中科技大學聯合開展了低碳化綜合回收和直接材料再生技術的研發,通過特有技術,分離得到高純度、低雜質的免萃粉料,将全面提升動力電池的全周期價值。

武漢動力電池回收利用的産學研用實踐,還得到了國家認可。2022年,武漢動力再生公司的“智能柔性拆解系統”獲批工信部智能制造優秀場景,在這一系統打造的過程中,武漢理工大學等高校提供了拆解政策與機器人的理論支撐。“武漢高校發揮強大的基礎科研能力,與企業工程化經驗形成互補,推動了技術的發展。”武漢動力再生公司副總經理别傳玉說。

發揮産業鍊優勢武漢都市圈大有可為

磷是動力電池不可或缺的材料之一,主要分布在湖北和雲貴川地區,其中湖北資源最為豐富,居全國第一。豐富的磷礦資源,外加“漢十襄随”這條“汽車長廊”産業叢集優勢,越來越多的龍頭企業在武漢都市圈布局動力電池産業鍊,讓武漢都市圈成為中國新能源動力電池産業新的集聚區域。

胡潤研究院釋出的《2022年胡潤中國新能源産業聚集度城市榜》,在産業集聚度最高的中國城市50強中,武漢排名全國第四,也是新能源投資熱度最集聚的五大城市之一。

孝感随着楚能新能源等一批新能源項目落戶,正成為新能源産業重鎮;仙桃已有4家新能源電池企業落戶,總投資近500億元;鄂州新能源産業2022年産值已突破260億元;位于黃石的湖北融通高科先進材料集團股份有限公司2023年産值超100億元,上榜胡潤研究院《2024全球獨角獸榜》。

在黃石經濟技術開發區寶山工業園,湖北博控自動化科技股份有限公司投資1億元的電動車拆解中心正在加緊建設,預計2025年6月可投入使用。

湖北博控自動化科技股份有限公司成立于2013年,主營廢舊汽車自動化拆解和循環再制造裝置,是汽車拆解行業的第一批國家級高新技術企業。

“湖北是中國新能源汽車制造的重要基地,産業基礎雄厚,新能源電池的循環利用是新能源汽車産業的重要一環,未來發展潛力巨大。”湖北博控自動化科技股份有限公司總經理餘漢斌說,該公司瞄準市場,和湖北工業大學開展校企合作,研發新能源汽車動力電池柔性拆解和梯次利用技術,目前已形成初步研究成果。該公司還準備以“新能源機動車柔性拆解線”作為“揭榜挂帥”項目,向國内各高校院所廣發“英雄帖”。

“做好新能源汽車的柔性拆解以及新能源電池的回收利用,将有助于湖北新能源汽車産業的高品質發展。”餘漢斌說。

目前,武漢動力再生公司在仙桃已經布有動力電池回收網點,并将進一步擴大回收管道,加強與都市圈城市的關聯。

瑞科美常務副總經理李首頂認為,武漢運輸半徑适中,全國各地電池廢料運輸到武漢都不算遠,加工成産品之後銷售到全國各地具有顯著優勢。

“武漢都市圈的交通一體化,為動力電池上下遊相關産業的運輸提供了更為便利的條件。”武漢蔚能相關負責人表示,武漢都市圈擁有世界級産業叢集,将新能源汽車及動力電池營運及回收産業納入同一條産業鍊之中,與動力電池産業形成配套、互補、融合發展,能提升産業的集中度和叢集化,讓産業鍊更具韌性和競争力。

武漢市新能源汽車産業協會秘書長師廣有建議,武漢科研實力雄厚,都市圈各城市同樣具備生産能力,可依托圈内現有産業基礎和核心企業,圍繞産業鍊各環節合理配置産業資源,加強區域和上下遊産業資源共享、優勢互補、融合發展,引導企業集聚發展,形成動力電池回收利用産業叢集。

編輯:朱曦東

值班主任:陳琦

值班總編輯:蔡早勤

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