Duesenfeld：电池96%材料可以回收利用

日前,网站上有一段名为“电动汽车电池回收新方法”视频。在视频中,人们看到,锯齿状的金属辊子嘎吱嘎吱地响着,将电池模块吞进去,然后碾碎电池框架,撕开锂聚合物电芯的银色箔片,最终,所有的东西都被碾成碎片,变成细粉。接着,这些细粉被投进酸液中,形成的盐和氧化物,可以用来制造新电池。

这个过程似乎是不可能的,因为电池具有易燃特性,只需要一点电压、一点火花,火焰就会升腾起来。因此,德国Duesenfeld公司将电池完全放电,并在密闭的磨碎机中充入氮气。易燃电解质液体被蒸发和泵出,接着析出粉末。这样,电池中96%的材料都可以回收利用。

随着电动出行趋势日渐明显,一系列高性能电动汽车相继投放市场。现在,是时候考虑一下,当这些汽车发生事故或者报废时,应该怎样处理电池。 自2019年3月以来,瑞士国家联邦实验室Empa的研究人员Rolf Widmer及其同事,一直与汽车回收基金会进行相关项目合作。他们分析汽车回收系统,研究成本和生态足迹,并进行模型计算,以估算未来的旧电池数量,最后,提出适当的策略。

冷循环还是热循环?

大多数锂离子电池都不会像Duesenfeld公司那样采用冷碎方法,而是磨碎前先在烤箱里加热。这方面的市场领导者是比利时的Umicore公司。在热循环过程中,电池薄铜箔熔化,连同钴和镍,形成一种可以回收的合金。然而,电池的锂、石墨、液体电解质和铝燃烧后成为矿渣。

除热回收和惰性气体冷粉碎外,还有其他自动分解方法。为了防止火灾发生,瑞士专业电池回收公司Batrec Industrie AG在潮湿的环境中粉碎了一些电池。Empa专家将对所有方法进行比较。

运输问题

寻找最佳回收体系不仅要考虑粉碎问题,还需要建立供应链。瑞士汽车回收基金会常务董事Daniel Christen称:“在事故时受损的汽车电池可能会突然燃烧。目前为止,这些电池只能作为危险品装在特殊容器中运输。”这样做既昂贵又耗时间。Christen正在寻找一种成本更低廉的解决方案来“解除”电池武装,并将其交付给处理公司。 目前已有一些方法:例如,瑞士Blubox 公司使用荷兰制造商生产的“Firebox”。这是一种装有内置灭火系统的货运集装箱,可以装下一整车或更大容量的“拆卸”电池。

最后,必须对货运代理和汽车回收商进行培训,以免在回收报废电动汽车时受伤。现在已经有一个相关数据库,为救援人员提供信息,消防员在电脑上输入车牌号,就可以现场识别电动汽车。平板电脑上会显示如何断开电池。利用同样的信息,也可以安全拆卸电动汽车。

很多问题有待解决

在建立回收系统之前,仍有许多问题有待解决。二手电池市场将如何发展?以后,用新的电池组件修复废旧电池组,并将它们重新投放市场,就像翻新发动机或变速箱一样,这样做是否值得?在“第二次生命”中,旧汽车电池会不会变成固定的太阳能存储单元?退役电池需要多长时间才能进入回收公司?是否需要提升回收处理能力,或者汽车制造商是否会自行收集和回收大部分电池?

这在很大程度上将取决于原材料的市场价格,比如锂、钴、镍和石墨的价值。同时,取决于新电池的价格和性能,并受到政治环境的影响,后者可以设定框架条件并发布法规。