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鋰電池的結構
鋰電池通常有兩種外型:圓柱型和長方型。
電池內部采用螺旋繞制結構,用一種非常精細而滲透性很強的聚乙烯薄膜隔離材料在正、負極間間隔而成。正極包括由鋰和二氧化鈷組成的鋰離子收集極及由鋁薄膜組成的電流收集極。負極由片狀碳材料組成的鋰離子收集極和銅薄膜組成的電流收集極組成。電池內充有有機電解質溶液。另外還裝有安全閥和PTC元件,以便電池在不正常狀態及輸出短路時保護電池不受損壞。
單節鋰電池的電壓為3.6V,容量也不可能大,因此,常常將單節鋰電池進行串、并聯處理,以滿足不同場合的要求。
2023年開局不過兩個多月,新能源汽車產業就呈現一派熱火朝天的繁忙景象。其中的一個動向格外引人關注——電池供應商、材料企業、第三方回收公司及車企等各類市場參與者,紛紛加碼對電池回收的布局,足見這條賽道的火熱程度。
根據中國汽車工業協會的統計,2022年,我國新能源汽車產銷量分別達705.8萬輛和688.7萬輛,同比增長96.9%和93.4%。截至去年年底,新能源汽車保有量已達1310萬輛。新能源汽車市場高歌猛進,也讓產業鏈條另一端的動力電池回收風生水起。1月18日,召開新聞發布會,動力電池回收體系建設再度被提上日程。總工程師、新聞發言人田玉龍強調,要加快制定動力電池回收利用管理辦法,健全回收利用體系。
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發展廢舊動力電池回收的意義
隨著新能源汽車產業的快速發展,我國已成為大新能源汽車產銷國。在新能源汽車產業快速發展的同時,動力電池裝機量也在逐年攀升。根據SNE Research統計,2022年1—11月動力電池裝機量約446GWh,其中中國動力電池裝機量達到258.5GWh。
動力電池的使用年限一般為5—8年,電池容量衰減至80%以下后,不能有效滿足新能源汽車使用需求。2016年以來我國新能源汽車產業進入快速發展期,業內預測動力電池即將迎來退役高峰。中國汽車技術研究中心測算估計,到2025年,我國退役動力電池總量將達116GWh,約78萬噸。如此大量的廢舊動力電池若處理不當,可能造成固廢填埋量大、重金屬污染、粉塵污染、水污染等多種環境污染問題。
發展廢舊動力電池回收產業已成為共識。目前廢舊動力電池回收利用的主要方式有兩種:梯次利用和再生利用。梯次利用是將退役的動力電池進行篩選,選擇PACK或模組中性能較好的電池在其他領域進行再次使用。再生利用是將廢舊動力電池通過拆解、提煉金屬等方式進行資源化處理,回收有價值的再生資源。現階段退役的動力電池在性能和原始設計上考慮不足,導致梯次利用的經濟性和安全性還有待提升,產業規模有限,下游需求不確定性較強。相比之下,再生利用產業發展較快,在能源安全和產業鏈帶動等方面具有較大價值。