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淺析電動(dòng)車電池重復(fù)利用現(xiàn)狀

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2018年07月13日  

日產(chǎn)汽車公司提高再生材料使用率,實(shí)現(xiàn)循環(huán)型回收利用。并且建立起了直接回收利用混合動(dòng)力車等的電池的體制。


純電動(dòng)汽車(EV)和混合動(dòng)力車(HV)等新一代汽車之所以被稱為“環(huán)保車”,是因?yàn)槠湫旭倳r(shí)排放的二氧化碳少。不過,汽車企業(yè)在回收利用領(lǐng)域也在積極致力于“環(huán)保”。


日產(chǎn)汽車2010年12月上市的純電動(dòng)汽車“LEAF”(聆風(fēng))與該公司的其他汽車相比,使用了大量的回收利用材料。其中包括利用廢舊保險(xiǎn)杠再生的保險(xiǎn)杠、利用PET瓶再生的纖維及利用回收塑料制成的內(nèi)飾材料等。


日產(chǎn)將截至2016財(cái)年的中期環(huán)境行動(dòng)計(jì)劃“日產(chǎn)綠色計(jì)劃2016”(NGP2016)定位為實(shí)現(xiàn)中期經(jīng)營計(jì)劃“日產(chǎn)Power88”的重要戰(zhàn)略。這是該公司首次把中期環(huán)境行動(dòng)計(jì)劃與中期經(jīng)營計(jì)劃掛鉤。


減少新的資源消費(fèi)


日產(chǎn)綠色計(jì)劃2016的核心之一是“新開采天然資源的最小化”。具體來說,就是在2016財(cái)年之前,將每輛新車使用的再生材料比例從2010財(cái)年的20%提高到25%。為此,日產(chǎn)正在努力建立獨(dú)自的循環(huán)型回收利用體制,利用制造汽車時(shí)產(chǎn)生的廢棄物和廢舊汽車,再生制造相同品質(zhì)的部件材料。


在制造過程中,按照車體和車門的形狀沖制鋼板和鋁板會產(chǎn)生邊角料。鋼板的邊角料比例約為4成,鋁板約為5成。日產(chǎn)從2011財(cái)年開始與鋼鐵企業(yè)和鋁企業(yè)合作,在原生材料中摻加邊角料,再生生產(chǎn)鋼板和鋁板。通過這一舉措,新開采的鐵礦石估計(jì)可減少2%。


日產(chǎn)還致力于回收報(bào)廢車的鋁輪轂。2011財(cái)年的月回收量為212噸。這些鋁輪轂會得到重復(fù)利用,或在熔化后進(jìn)行回收利用。工廠產(chǎn)生的保險(xiǎn)杠邊角料與廢舊保險(xiǎn)杠在去除涂層后進(jìn)行粉碎,用于再生生產(chǎn)新車保險(xiǎn)杠。自從2010年以來,日產(chǎn)采用的通過循環(huán)型回收利用重獲新生的保險(xiǎn)杠共計(jì)27萬根。


國際能源署(IEA)等機(jī)構(gòu)引用的數(shù)據(jù)顯示,汽車需求預(yù)計(jì)將在2050年迎來頂峰,達(dá)到現(xiàn)在的2~3倍。而天然資源并非無窮無盡。到2050年,要想讓新開采的天然資源的總使用量維持與2010年相同的水平,每輛新車的再生材料使用率需達(dá)到70%。


日產(chǎn)策劃與先行技術(shù)開發(fā)本部材料技術(shù)部車輛項(xiàng)目材料開發(fā)部主管福井孝之說:“除了玻璃等材料,在理論上,再生材料使用率可以提高到8成。”


界首創(chuàng)“混合動(dòng)力車電池to電池”


其他汽車企業(yè)也在對純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力車的廢舊電池進(jìn)行回收利用。這兩種汽車的電池和馬達(dá)中,含有鎳、鈷等稀有金屬,以及釹、鏑等稀土。如果企業(yè)自行進(jìn)行回收利用,那么,即使出現(xiàn)電池材料價(jià)格暴漲、出口限制等情況,企業(yè)也可繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)。豐田汽車公司在全世界率先開發(fā)出了從混合動(dòng)力車的廢舊鎳氫電池中提取鎳,重新作為電池原料使用的“電池to電池”回收利用技術(shù)。該技術(shù)已于2010年10月實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。


提取的鎳8~9成用于汽車鎳氫電池。剩余1~2成作為廢料,充當(dāng)不銹鋼的原料。提取鈷和稀土的技術(shù)也有了眉目。提取設(shè)備已于2013年1月建成。


豐田還在致力于回收利用混合動(dòng)力車馬達(dá)使用的稀土。開發(fā)出了從馬達(dá)中提取磁鐵的自主技術(shù)。


豐田還從今年開始重復(fù)利用電池。該公司的混合動(dòng)力車“普銳斯”每輛使用28個(gè)鎳氫電池模塊,1個(gè)電池模塊包含6個(gè)單元。在回收的廢舊電池中,大多還包含能夠使用的模塊和單元。如果將其用作維修更換的電池,就可以減輕用戶的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。豐田力爭將來使回收利用電池的價(jià)格降到新品的一半。


豐田于1997年上市的第一代“普銳斯”與混合動(dòng)力車的電池組。回收后進(jìn)行重復(fù)利用或回收利用。


即使不能用于汽車,還可以作為“定置”設(shè)備使用。從2013年4月開始,豐田向銷售店提出了創(chuàng)建節(jié)能門店的建議,提議銷售店使用由太陽能發(fā)電與蓄電池組成的系統(tǒng)。2013年下半年以后,在日本關(guān)東地區(qū)和中部地區(qū),預(yù)計(jì)會有越來越多的門店設(shè)置該系統(tǒng)。


自從1997年第一代普銳斯上市以來,豐田共回收廢舊混合動(dòng)力車電池3萬塊。現(xiàn)在的年回收量為幾千塊。到2020年以后,回收數(shù)量有望達(dá)到1年數(shù)萬塊,為此,豐田正在加緊構(gòu)建回收利用體制。


本田在2012年4月,與日本重化學(xué)工業(yè)公司合作,在全球率先確立了利用混合動(dòng)力車鎳氫電池量產(chǎn)釹的技術(shù)。日本重化學(xué)工業(yè)設(shè)置了釹回收利用設(shè)備。


需要通過技術(shù)革新開拓用途


本田的混合動(dòng)力車車“Insight”。2010年以后上市款式的電池使用了稀土。


本田公司的汽車中,電池使用了稀土的是2010年以后上市的車型。在東日本大地震引發(fā)的海嘯中,尚未上市的約380輛嶄新的混合動(dòng)力車泡水,通過對這些汽車的電池進(jìn)行回收利用,本田成功提取出了純度超出原生原料的釹。


2013年3月,本田首次向電池企業(yè)供應(yīng)了提取的稀土。并于2013年6月宣布,與TDK公司合作,把從混合動(dòng)力車中提取的稀土用于混合動(dòng)力車的馬達(dá)等。


本田已經(jīng)開始為混合動(dòng)力車改換鋰離子電池。因此,還要在電池之外尋找稀土的新用途,例如本田車的馬達(dá)等。環(huán)境安全標(biāo)準(zhǔn)室的開發(fā)技師加藤久說:“首先考慮在公司內(nèi)部進(jìn)行循環(huán)型回收利用,但在今后,內(nèi)部用途估計(jì)有限。我們要放眼社會,為社會做出廣泛的貢獻(xiàn)。”


隨著新一代汽車的發(fā)展,新技術(shù)將不斷投入使用。在開展回收利用之時(shí),也需要考慮通過技術(shù)革新改變用途。


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