以電池里面最常見的鎳和鈷兩種元素為例,國內極其匱乏,大多通過海外采礦進口,特別是鈷的品味極低,同樣1噸鈷大概需要開采500噸礦石,而5噸鋰電池中就可以提取出1噸鈷出來。
千億級的循環經濟市場
日前,在深圳16屆高交會“新能源汽車及車聯網產業發展論壇”上,工業和信息化部副部長毛偉明表示,中國政府將堅持發展新能源汽車戰略不變,以純電驅動為新能源汽車和汽車工業轉型戰略,重點發展純電汽車、插電式混合動力汽車和燃料電池汽車。
純電動汽車的大發展,正是邦普攻關動力電池回收技術的大產業背景。中國汽車技術研究中心預測,到2015年國內動力電池累計報廢量約在2萬—4萬噸,到2020年,我國電動汽車動力電池累計報廢量將達到12萬—17萬噸的規模。
“電池生產行業的廢次率約為2%,這對生產企業而言是廢棄資源,但是對于從事循環經濟的人而言卻是寶貝,這些廢棄資源每年將會產生幾十億元的市場。根據我國新能源汽車產業的宏觀規劃和業態發展趨勢,在未來一二十年,我國的動力電池產業鏈將會產生千億級的循環經濟市場。”余海軍說。
在新能源汽車動力電池回收技術上的研究,邦普是首家吃螃蟹的民營企業。早在公司發展的初期,就已瞄準了新能源汽車電池。
早在2010年10月底,邦普與中科院多個研究所簽訂了合作協議,雙方共建資源化清潔循環利用研發中心、動力電池研究院士工作站、電動汽車動力電池回收利用研究工程技術開發中心,合作聚集動力電池的循環再利用上。2011年5月,邦普公司就《新能源汽車及動力電池循環利用技術條件》、《新能源汽車用動力電池材料技術要求》兩個行業關鍵標準項目開展研制,同時與中國汽車技術研究中心承擔了《車用動力電池回收拆解技術規范》、《車用動力電池回收余能檢測方法》等多項國家標準的研制。邦普還是全國唯一一個車用動力電池回收利用國家標準研制工作組組長單位。
建立數據模型 打通雙向通路
從動力電池到整車,再由整車到動力電池。邦普打通了這一循環通路。
各種次品動力電池、使用后報廢的動力電池,在實驗室中接受各種“體檢”,包括拆解方案、余能測試的試驗。通過測試,會給出每個電池電芯單體一個“評估”報告。檢驗報告顯示,電池的使用程度與所處的狀態,做出下一步處理的評估。這一“評估”軟件,正是邦普成功實現動力電池拆解回收的保障兵。
“因為動力電池的剩余能量大,廢棄的動力電池中基本還有六七成的剩余電能,要將動力電池安全拆解,必須先進行余能檢測和評估,在使用評估系統邊評估邊放電的過程,同時也是對剩余電能進行轉化儲存的另一個利用過程”余海軍稱。
余能的測算需要建立一套科學的流程,這就需要大量的廢舊動力電池作為研究對象。但是,這一市場的發展處于初級階段,標準體系比較欠缺,而動力電池廠商不同的生產技術路線,且技術不斷有所變化,這些都給電池回收再利用帶來挑戰。
邦普自2008年5月起,就已經先后與國內幾家知名汽車電池企業建立了戰略同盟關系,就此進入汽車電池回收領域。
“通過與國內外幾家電動汽車生產的整車廠商合作,通過對市場上既有數十個車廠的動力電池進行了初步研究,建立起不同使用狀態后的數據模型,形成了較為系統的評估方法。目前市場上大部分品牌的動力電池,我們都能找到對應的評估模型。我們還將不斷完善基礎研究,進一步豐富評估數據庫,真正形成自己的一套成熟評估標準。”余海軍稱。
通過攻關新能源動力電池的拆解回收技術,邦普還找到兩條可以專業化發展的道路。一是電動汽車整車拆解。目前這個市場是完全空白的,邦普通過前期大量的拆解積累并建立起一套整車快速拆解工藝,成為商務部系統報廢汽車回收拆解定點企業。
二是向下游的電池廠商及整車廠商提供數據化服務。“在電池回收領域我們精耕細作,專注深度利用分析,通過對動力電池的拆解過程會獲得很多的測試分析數據,我們會將評估結果反饋給制造廠商,協助他們對汽車和動電生產進行工藝改進和綠色設計,這又是另一種意義上的反哺電動汽車產業發展。”余海軍稱。
一塊動力電池的“綠色循環”之旅
在全國首條自動化的動力電池回收拆解線中試線,純電動汽車的報廢電池進入了不一樣的旅行,它們接受梯次評估、分級拆解、材料分選等程序的處理,100%可被回收成原材料,所制產品將轉賣給汽車電池生產企業作為電池生產原料,實現資源循環利用。
“事實上,并非所有的電池都需要拆解。我們既然是環保循環企業,就要通過梯次利用將資源的再利用發揮到極致。”余海軍介紹說,使用周期結束后的動力電池根據其性能進行不同梯次利用。
通常,鋰離子電池在一般環境中的使用壽命約為20年,但用于汽車動力時,如果電池容量衰減至初始容量的80%以下時,電動汽車的續駛里程會明顯減小,因此,實際使用時間約為3—8年。其從汽車上“退役”后,還可以用于其它的地方。如:安裝在建筑使用的太陽能光伏儲能系統中,輔助可再生能源的穩定輸出、利用充放功能進行調峰、可以用作備用電源及不間斷電源(UPS)。
而在余能測試評估中,達到報廢處理的層級的電芯,就進入拆解回收生產線。這些帶有外殼的電芯方盒,隨著機械傳送帶上了透明的“檢測室”。檢測探頭全身掃描,明確里面的余電已經放完,達到安全可拆解程度后,傳送帶自動調整盒子的角度,讓其進入一個封閉的“手術室”。在這里,智能化設備將切割下封裝盒子鋁外殼的側邊,接著機械鉗精準地沿著盒子邊緣插入,將中間的電芯抓取出來,放入一個白色的物料桶中。整個流程完全自動化,不需要人手參與。
電芯物料分離出來后,就可以與手機電池等普通電池一樣,輸送到邦普在湖南的處理工廠,經過同樣方式的專業處理,將鎳、鈷等材料分選出來,再次成為原料,制造成新電池,再次成為驅動
新能源汽車的動力。