缺少标准:电池回收尚未准备好批量生产|AP汽车制造

懂车帝   2023-03-05 20:52:08

■编辑:Bright

电池原材料稀缺,因此回收是一个显而易见的选择。但是,缺乏标准导致实施困难,报废电动汽车数量仍然不足。

▲氯化锂等电池原料稀有且价格昂贵。照片:DPA,Uwe Anspach


(资料图)

随着电动汽车的发展势头不断增强,电动汽车座椅下仍有未解之谜。路上行驶的电动汽车越多,需要的锂离子电池就越多。随之而来的是更多的原材料——以及处理废旧电池的解决方案。这两个问题的一个答案是:电池回收。但从研究的角度来看,适合批量生产的完美工艺尚不存在。

柏林Öko-Institut估计每年用于电动汽车的电池数量约为10万吨。10年后将达到100万吨。与此相比,大型汽车制造商的回收计划乍一听显得微不足道:大众汽车已经在萨尔茨吉特测试了两年的工艺,并希望那里的年回收能力达到1,500吨。梅赛德斯-奔驰目前正在巴登-符腾堡州库彭海姆与电池回收商Primobius一起建设一家工厂,产能为2,500吨——周五奠基。

只有在本10年末才会有更大的数字目前安装在汽车上的电池仍将使用一段时间。汽车制造商预计在本10年末之前不会有更多的废旧电池回流。此外,电池应该首先被赋予所谓的第二次生命,例如作为固定电力存储。在量产生产车辆的电池最终达到使用寿命之前,主要是测试车辆和原型车的电池将被回收利用。汽车行业以外的回收公司也在慢慢提高产能。

但仍然存在障碍。“目前,电池的设计根本不是为了便于回收利用,”在斯图加特大学和弗劳恩霍夫制造工程与自动化研究所研究电池回收利用的物理学家Kai Peter Birke批评道。回收的第一步是将电池拆解成单独的部件。然而,根据这位科学家的说法,这并不容易,因为电池是牢固的焊接在一起的。

缺乏标准化此外,电池单元的结构因制造商而异。缺乏标准化阻碍了适合批量生产的拆解。未来的一大挑战是使这一过程自动化。梅赛德斯今年想从这个开始,至少就拆解而言是这样。

专家Birke说,在第二个回收步骤中,可以通过多种方式从各个电池部件中提取有价值的原材料。这些工艺大致可分为两类:一种工艺是,所谓的火法冶金工艺,其中物质在高温下熔化;另一种工艺是,湿法冶金工艺,通过添加化学品将物质溶解在水溶液中。

“巨大挑战”梅赛德斯和Primobius依靠湿法冶金。据梅赛德斯女发言人称,其优势在于实现了高回收率,并且不排放二氧化碳。Öko-Institut的环境专家Jürgen Sutter也发现,与熔化工艺相比,此工艺的能量需求更低。

然而,也有业界不愿指出的缺点:该系统使用不应释放到环境中的有机溶剂。也可能会产生腐蚀性氢氟酸。“至少,它带来了重大挑战,”Sutter说,他指的是湿法冶金工艺。据Primobius发言人称,由于使用了特定的化学工艺,氢氟酸在梅赛德斯回收厂中不是问题。

欧盟希望规定最低配额据专家介绍,通过回收可以得到的原材料主要是铜、铝、镍、钴,可能还有锂。根据Sutter的说法,不同材料的典型回收率不同。就镍和钴而言,它们的含量在90%到95%之间。能源研究员Birke强调,到目前为止,只有在实验室条件下才能实现高回收率。对于大规模生产,他谨慎地估计:“我们可能接近50%到60%。”

回收配额也是欧盟新电池法规的一个问题,目前正在讨论其草案。这要为某些材料设置最低配额。此外,汽车制造商回收电池的法律义务也给锅炉带来了压力。无论配额和挑战如何,环境专家Sutter的主要观点是:回收利用是根本。因为从地下获取新的原材料非常昂贵。“因此,每次回收都会显著改善电池的生态平衡,”Sutter说。

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