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關于動力電池負極石墨的回收利用

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年06月20日  

4月17日,由中國電池聯盟、中國電子節能技術協會電池專業委員會、中國高科技產業化研究會、清華大學、北京理工大學主辦的“第七屆汽車動力蓄電池回收再生暨二次電池回收與再生技術研討會”在北京隆重召開,東莞鑫茂新能源技術有限公司副總經理黃國能在會上做了題為《動力電池負極石墨回收利用》的演講。以下為演講全文。

(以下內容根據現場文字實錄,未經發言人本人審閱,僅供參考)

大家早上好,我簡單介紹一下我們公司的一個業務,我們跟其他的廠不太一樣,我們做的是負極,我就直接介紹一下我們公司的主題,因為大家時間比較趕,我盡量在五分鐘內把這件事說完。一個部分是形式,我的形式跟大家不太一樣,大家見到數據比較多了,我覺得現在電池的技術路線算是一個形式,也算是五花八門,說好聽一點百花齊放,磷酸鐵鋰、鈷酸里,錳酸鋰,三元,而且三元這一塊跟我們踢球一樣各種陣型811,622,各種形式比較多,這種情況下我們做回收會遇到很多的障礙,跟我們做負極沒有太大的相關性,我們負極基本上是碳。

模式來講的話,現在大家都知道,做回收這一塊有比較多的梯次利用,再生利用,但是其實我在這里為什么做一個形式的分析呢?為什么會做負極這一塊,可能是誤打誤撞進來的,但是發現我們的選擇是對的,因為我們也是做電池嘛,對于之前拆解電池盒梯次利用這些東西我們簡單分析了一下,還是有很多的弊端。包括我們自己做負極這一塊也發現了很多的弊端。目前為止,我們對電池的拆解也是沒有什么好招術。我們只是說專業人做專業事,我們只是做專業的負極,我真的不專業,就希望在座的各位有拆得更專業的去做。

動力電池回收的成本,我們也考量過這個形式,一個是梯次利用,因為梯次利用有一個小小的循環圖,這是電池的壽命,比如說動力電池循環把數據提取出來,這樣的話獲得的數據少一點,最后做成曲線發現越往后面發現它的壽命衰減越來越快,所以我們覺得它的保障其實也沒有那么好,而且還花了這么大力氣去拆,未必能拆得好。后面的再生利用里面有很多的成本。大家都能接受,我覺得最難接受的是中國人比較喜新厭舊,做回收都好做,就是賣的時候,不好賣。當他知道你是回收材料的時候,有可能大家就不接受了,你回去吧,我不要了。我們公司已經賣了幾年了,他一直在用,不知道,等他知道的時候,怎么賣回收的給我,他自己已經用了四五年了,他自己也沒有感覺。現在我們只是說暗地里搞,不能大張旗鼓的做,這個資質大家知道了,這個不屬于危廢,從鎮上,市里問完了以后說這個東西搞不了,再等等,打一個擦邊球,我們就很尷尬了,上次在深圳一次開會,北京的固廢中心的楊主任也討論了一下,私底下討論了,不是官方。說這個資質確實挺難搞的,現在我們有危廢的東西很多,資質也有限制。但是沒有證的人也在搞,搞得我們有證的人很難受。后面想了一個招,這個東西能不能做一個備案制,市場的壓力下,做了一個備案制,國家只做到一個監管,把數據來源搞清楚就好了,最后搞一點稅收的補貼就不錯了,其他的也不奢求什么東西,他說回去再好好考慮考慮。

前面的形式我說完了,說一下第二部分。我們是做負極回收利用的,這個說負極其實也簡單,只有銅和碳,不說什么硅碳之類了,我們正常來講就是銅和碳,只要能分離出來就有人要,碳不好處理,我們做這個之前,上次開會也說了我們一把鐵鍬能挖出幾千噸,以前都是填埋,沒有辦法處理,燒的話石墨化溫度是三千多度,引不燃,噴著燒這么麻煩,怎么搞,燒這個東西還要錢,如果鋪路,這個到時候走過的話臉都看不著,都不現實,壓成塊,做成其他的產品也沒有人用,碳素材料比較小的地方會用一點點,現在我們也是在用著,占的比例那么少,2-5%的比例占我們公司的銷售者,這里重復利用的話,負極就是這兩個東西。至于說里面的CMC,SDR,SP等再分離出來的話,暫時還沒有這個技術。

我們主要有兩個模式,剛剛強調了,我們沒有技術去拆,我們都是拿別人拆好的東西給到我們,只要把負極給我們就行了,剩下的東西我們暫時還沒有能力管,這里有兩個部分,一個是電芯生產過程中的不良品,做電池也沒有那么大把握說投一萬個電池,就能出一萬個良品,即便做了,邊角料也很大,還要取樣,只要取一個樣,打一個孔,這一張就廢了,丟了可惜,揀回來沒法用,所以只能報廢,這部分據我自己統計,低端的不說了,就說正常的水平來講的話,應該是5%左右,不帶電的,完全不帶電的,而且電池的生產良率是88-90%之間,不是動力,而是數碼。動力的除了配組之外結存的尾數可能更少了,因為配組數量不一樣,所以尾數也不一樣。所以我們樂觀的估計這個5%是肯定有的,如果說我們一年賣十萬噸的材料,那么5%也是幾千噸。我們公司很小,也就是處理這幾噸的量,不大,第二個就是說淘汰報廢,為什么很難拆呢,因為我也是做電池的,各種形式電池都拆過,做的時候往死里面搞,怎么牢固怎么搞,拆的時候發現很難拆,沒有辦法去拆,只有說大一點企業有辦法弄,我們真的弄不了,又是勞動密集型,根本不現實,這個滿電,下一個半電,可能下一個沒電了,也有可能過放了,狀態也不一樣,你能拆出來的負極,我們肯定有辦法修復和還原。

然后現在我們做的是前端這一塊,除了也沒有上萬噸,幾千噸,這個測試的不良品肯定做不出來,邊角料肯定不能做,這個部分拆很簡單,沒有帶電解液,大家也都問我了電解液的情況。然后隔膜也簡單,刀片一劃,一拉就出來了,最后得到的都是負極,正極很干凈,正極可以和合作方,你不用粉碎和燒了,負極我們有自己的處理方式,簡單的把銅和碳處理出來。大致的流程是先回收,再分類,沒有分好類的話,后面的分離很麻煩,正極分類的時候放在負極里了,分級的時候,芝麻綠豆差不多一樣大的時候,很難挑。所以我們最關鍵的是前面的分類,然后分離,再就是深度加工,說得比較簡單。

然后目前我們的水平的話,分離還算可以,做出來的含量做到99.5%以上,第一步把分類分好以后,最簡單的分離能夠做到99.5%以上,這是做得比較保守的。然后我們分離完之后其實還是要進一步通過物理的方法,用一個線速度,把里面的東西該切的切掉,最后留下我們所謂的顆粒大小和純度,這樣做下來的話,最低低不會低于99.85%,比我們挖出來的高多了。這部分肯定能用,只是用的產品方向上不太一樣,用的化學方法更加牢固了,我們可以直接把里面所含的該處理的東西都處理掉。

然后這是我們的一個倉庫,現在公司出貨量加在一塊大概是五百噸左右,這是去年做的PPT,現在我們可能還要超過這個數,這個庫存數是十月底,十一月的時候拍的,我們倉庫里面基本上空掉了。負極這一塊我們的量是有一點的。

最后的話是做負極的話,我們也要一些檢測設備,這些東西我們完全是按照負極廠和電極廠一起,我們最主要的是檢測一個東西的可靠性。剛剛說了,可能客戶不愿意接受這個回收再利用,但是我們可以不告訴他們,但是不告訴他們的話,我們也要考慮到它的可靠性,畢竟是便攜,安全性,是循環,我們不是說物質循環,首先性能要求也是循環的,做出來的材料以后也要安全。我們也做了一些相關的驗證,其實這個驗證很簡單,不會有太大的問題,因為本身材料沒有用過,只要提純好,做得到的話,這個數據是很容易完成。

跟正常材料的一個區別來講的話,因為我大概對比了一些其他的方面,像壽命、安全、可靠性等等都做了一些比較,其實差別不大。一有差別的話就是價格的差別。動力方面的話做的區別是3C這一塊五百周做下來,也有90%,第二部分是我們自己現在已經在做的,可能這次是關于汽車動力電池這一塊,后面肯定有一個壽命的循環。使用過后的電池,負極材料,我們到底能不能搞定,這個時間在兩年前已經開始做了,這個專利的話已經提交了,但是發明專利的話沒有那么快的下來,可能需要一段時間,這里簡單跟一下,真正使用過來的話也是辦法搞定的,只要有人拆得出來就OK了。


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