电动汽车动力电池回收利用关键技术与企业荣枯探讨【字数:10990】
中国的新能源汽车的生产量和拥有量已经超过全球总量的一半。与此同时,汽车动力电池正大规模的进入退役期。退役的总量预计将在2020年一次性电池超过20万吨,如果处置不当,将导致资源浪费、环保威胁和安全隐患。对此问题,课题分析总结不同类型车用动力电池的产销流转模式、产品寿命周期、报废技术标准、回收渠道路线、拆卸拆解工艺、梯次利用技术;基于上述分析(特别是车用动力电池寿命周期模型构建),展开车用动力电池报废规模及其增长的定量数据分析,从法律法规政策制定角度研究如何完善、循环经济供求模式如何构建等多个维度多个方面(政府自上而下的推进,企业自下而上的配合,市场供需双方的挖掘,回收渠道路线、回收利用技术的可行性和经济性),定量分析企业如何盈利生存?行业如何存续发展?以及关键技术的决定影响。
目 录
1绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内动力电池发展现状 1
1.2.1 国内发展现状 1
1.2.2 国内锂电池回收行业现状 1
1.3 研究思路和方法 2
2锂电池几种不同的回收技术 3
2.1 湿法回收技术的主要工艺流程 3
2.2火法回收技术的主要工艺流程 5
2.3物理回收技术的主要工艺流程 6
3不同回收方法的优劣对比 7
3.1 湿法与火法与物理法的优劣对比及总结 7
3.2 锂离子电池回收利用的关键技术及难点 8
4 企业荣枯分析 10
5全文总结 12
参考文献 14
致谢 15
1绪论
1.1研究背景及意义
根据相关部门的数据统计发现,在2018年的18月份,国内新能源汽车的销售总量便突破60.1万,全年销量接近破百万,同2017年年销售总量77.7万相比,未来新能源汽车的销量将会继续提升【1】。
不过,新能源汽车由于其内部电池组内嵌在底盘内,没有合理的处置方法,所以对环境会造成非常严重的污染,所以,未来锂电池的回收工作,有可能会成为一个需求量爆发的行业。
目前,就国内新能源汽车而言,其电池的报废数额已经达到了历史新高,根据相关部门出具 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
的数据预测结果显示,2019年锂电池将会突破15G维护,这个数据是十分庞大的。另外,由于前几年电池的技术水平发展并不迅速,相对落后,电池寿命只能使用接近三年的时间,如果说要对一个锂电池进心回收,就需要花费三毛钱,而产生的锂电池废料就高达37Gwh。
对于目前国内新能源汽车的发展状态而言,其由于在回收过程中并没有一套十分合理的回收方案,需要在未来的日子里不断去探索,国家有关部门也需要出台对应的政策法规等来对电池回收行业进行一定的约束及管制,这样才不会乱象丛生。
1.2国内动力电池发展现状
1.2.1国内动力电池发展现状
中国对新能源汽车的成长有着鼓励和扶持,目的是减少资源的使用和对环境的破坏。在经历了“十五”之后,“十一五”,“十二五”计划后我国动力电池产业开始迅猛增长,这得益于国家大力扶持新能源汽车的发展,国内电动车企业快速成长,且国内电动车市场规模迅速扩大。国内有大量电动汽车企业使用本国企业生产的动力电池。
自2016年起,国内的锂动力电池市场就逐渐蓬勃,逐渐占据了市场总额的很大一座江山,动力电池技术路线逐渐多元化,企业扩产周期已经开始拉长,部分国内汽车企业已经向海外发展。
1.2.2国内锂电池回收行业现状
动力电池主要由壳体,电解质,正极,负极组成。壳体可以回收铝制品塑料制品等,正极可以回收铁,锂,钴等有价金属,负极可以回收铜,碳等工业原材料。
目前,中国的锂电池回收市场一直处于散,乱,差了很长的时间,并且90%以上的废旧电池开始被很多小工厂所制作。但是这些小工厂内部技术水平十分差劲。回收后,只有废锂电池被简单地修补,甚至重新包装后,他们会回流到二手市场。一些损坏或报废的锂电池正面临着被循环利用的情况。其次,回收网络体系不健全。按照规定,关于已经老旧的锂电池的召回,这本应是汽车制造商的义务,相反的是汽车制造商通常会推卸义务,电池供给商不能够和电池生产商共同收集并且不能形成一个中国统一的网络,从而中国在这个阶段仅有不到3%的电池回收率。
车用动力锂离子电池中含有大量有价值的金属,如镍、钴、铝、铜。它具备高回报的地位并且均值超过未经过加工的矿石。倘若随意将这些使用过的产品抛之弃之则会对能源的利用不充分,并且对加大对环境的破坏。因此,锂离子电池的无害化处理以及有价值金属的回收和再循环将产生巨大的经济,环境和社会效益,研究锂离子电池的回收再循环方法将成为当务之急。[1]
1.3研究思路和方法
查阅资料分析锂离子电池动力电池的产销流转模式、产品寿命周期、报废技术标准、回收渠道路线、拆卸拆解工艺、梯次利用技术;基于上述分析,展开车用动力电池报废规模及其增长的定量数据分析,从法律法规政策制定如何完善、循环经济供需模式如何构建,分析锂离子电池的几种回收技术的优劣,从中选出最适合的回收方式,分析各种回收技术及梯次利用的现状,对梯次利用提出自己的观点和建议。
2锂电池的几种不同的回收技术
2.1 湿法回收技术主要的工艺流程
所谓的湿法回收,其实指的是应用合理的化学药剂将可以回收的锂电池进行浸泡,让其发生化学反应,使其中值得回收的金属材料从废旧电池中分离。这种工艺其实只对化学成分简单的锂电池使用。并且可以独自进行反应,或者也可以搭配着火法冶金技术一起使用。它对设备的要求较低,同时加工成本较低,是一种非常成熟的回收方法,适合中小型企业回收用过的锂离子电池。典型的湿法提取主要步骤:预处理→酸液浸出→浸出液除杂→分离萃取→元素沉淀。【2】近年来,各种企业组织一直持续的加强对锂离子电池的回收以及提取其中的可回收物质。锂离子电池中的钴、镍、锂和锰等材料由于它们的回收价值非常高,经过深加工,可以回收不少有价值的金属,这些金属常用于湿法冶炼过程。一般工艺是高温热解以除去有机组分和负碳材料,再而利用化学药剂将各种金属离子置换出来,然后为了将所需要的金属离子精化,还需要把各种影响金属离子纯度的物质置换出来。主要分为两个步骤:酸浸和金属离子分离取工艺。【2】
目 录
1绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内动力电池发展现状 1
1.2.1 国内发展现状 1
1.2.2 国内锂电池回收行业现状 1
1.3 研究思路和方法 2
2锂电池几种不同的回收技术 3
2.1 湿法回收技术的主要工艺流程 3
2.2火法回收技术的主要工艺流程 5
2.3物理回收技术的主要工艺流程 6
3不同回收方法的优劣对比 7
3.1 湿法与火法与物理法的优劣对比及总结 7
3.2 锂离子电池回收利用的关键技术及难点 8
4 企业荣枯分析 10
5全文总结 12
参考文献 14
致谢 15
1绪论
1.1研究背景及意义
根据相关部门的数据统计发现,在2018年的18月份,国内新能源汽车的销售总量便突破60.1万,全年销量接近破百万,同2017年年销售总量77.7万相比,未来新能源汽车的销量将会继续提升【1】。
不过,新能源汽车由于其内部电池组内嵌在底盘内,没有合理的处置方法,所以对环境会造成非常严重的污染,所以,未来锂电池的回收工作,有可能会成为一个需求量爆发的行业。
目前,就国内新能源汽车而言,其电池的报废数额已经达到了历史新高,根据相关部门出具 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
的数据预测结果显示,2019年锂电池将会突破15G维护,这个数据是十分庞大的。另外,由于前几年电池的技术水平发展并不迅速,相对落后,电池寿命只能使用接近三年的时间,如果说要对一个锂电池进心回收,就需要花费三毛钱,而产生的锂电池废料就高达37Gwh。
对于目前国内新能源汽车的发展状态而言,其由于在回收过程中并没有一套十分合理的回收方案,需要在未来的日子里不断去探索,国家有关部门也需要出台对应的政策法规等来对电池回收行业进行一定的约束及管制,这样才不会乱象丛生。
1.2国内动力电池发展现状
1.2.1国内动力电池发展现状
中国对新能源汽车的成长有着鼓励和扶持,目的是减少资源的使用和对环境的破坏。在经历了“十五”之后,“十一五”,“十二五”计划后我国动力电池产业开始迅猛增长,这得益于国家大力扶持新能源汽车的发展,国内电动车企业快速成长,且国内电动车市场规模迅速扩大。国内有大量电动汽车企业使用本国企业生产的动力电池。
自2016年起,国内的锂动力电池市场就逐渐蓬勃,逐渐占据了市场总额的很大一座江山,动力电池技术路线逐渐多元化,企业扩产周期已经开始拉长,部分国内汽车企业已经向海外发展。
1.2.2国内锂电池回收行业现状
动力电池主要由壳体,电解质,正极,负极组成。壳体可以回收铝制品塑料制品等,正极可以回收铁,锂,钴等有价金属,负极可以回收铜,碳等工业原材料。
目前,中国的锂电池回收市场一直处于散,乱,差了很长的时间,并且90%以上的废旧电池开始被很多小工厂所制作。但是这些小工厂内部技术水平十分差劲。回收后,只有废锂电池被简单地修补,甚至重新包装后,他们会回流到二手市场。一些损坏或报废的锂电池正面临着被循环利用的情况。其次,回收网络体系不健全。按照规定,关于已经老旧的锂电池的召回,这本应是汽车制造商的义务,相反的是汽车制造商通常会推卸义务,电池供给商不能够和电池生产商共同收集并且不能形成一个中国统一的网络,从而中国在这个阶段仅有不到3%的电池回收率。
车用动力锂离子电池中含有大量有价值的金属,如镍、钴、铝、铜。它具备高回报的地位并且均值超过未经过加工的矿石。倘若随意将这些使用过的产品抛之弃之则会对能源的利用不充分,并且对加大对环境的破坏。因此,锂离子电池的无害化处理以及有价值金属的回收和再循环将产生巨大的经济,环境和社会效益,研究锂离子电池的回收再循环方法将成为当务之急。[1]
1.3研究思路和方法
查阅资料分析锂离子电池动力电池的产销流转模式、产品寿命周期、报废技术标准、回收渠道路线、拆卸拆解工艺、梯次利用技术;基于上述分析,展开车用动力电池报废规模及其增长的定量数据分析,从法律法规政策制定如何完善、循环经济供需模式如何构建,分析锂离子电池的几种回收技术的优劣,从中选出最适合的回收方式,分析各种回收技术及梯次利用的现状,对梯次利用提出自己的观点和建议。
2锂电池的几种不同的回收技术
2.1 湿法回收技术主要的工艺流程
所谓的湿法回收,其实指的是应用合理的化学药剂将可以回收的锂电池进行浸泡,让其发生化学反应,使其中值得回收的金属材料从废旧电池中分离。这种工艺其实只对化学成分简单的锂电池使用。并且可以独自进行反应,或者也可以搭配着火法冶金技术一起使用。它对设备的要求较低,同时加工成本较低,是一种非常成熟的回收方法,适合中小型企业回收用过的锂离子电池。典型的湿法提取主要步骤:预处理→酸液浸出→浸出液除杂→分离萃取→元素沉淀。【2】近年来,各种企业组织一直持续的加强对锂离子电池的回收以及提取其中的可回收物质。锂离子电池中的钴、镍、锂和锰等材料由于它们的回收价值非常高,经过深加工,可以回收不少有价值的金属,这些金属常用于湿法冶炼过程。一般工艺是高温热解以除去有机组分和负碳材料,再而利用化学药剂将各种金属离子置换出来,然后为了将所需要的金属离子精化,还需要把各种影响金属离子纯度的物质置换出来。主要分为两个步骤:酸浸和金属离子分离取工艺。【2】
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