废旧动力电池的绿色循环之旅

随着首批8年质保动力电池自2024年起集中进入退役期,废旧电池回收利用迫在眉睫。 据测算,2025年国内废旧动力电池产生量近40万吨,到2030年将超过100万吨。这些“退役”的动力电池该何去何从?记者近日探访湖北宜昌高新区,走进宜昌邦普循环全链条一体化产业园,见证了废旧动力电池从“废料”变“原料”的绿色循环之旅。

规范管理从溯源开始。 在仓储区,形态各异的废旧电池包根据型号、状态和来源被分门别类安置,每年回收各类动力电池超15万吨。工作人员将电池包上的数字编号录入全国新能源汽车动力电池溯源信息平台,实现从生产、使用到退役、回收的全生命周期追溯。完成身份识别后,电池包进入自动化拆解线,机械臂熟练卸下外壳,取出电池单体。随后,电池单体经专用放电器充分放电约两小时,将电压降至安全范围,存在漏液等风险的电池还需盐水化学放电,彻底消除安全隐患。

破碎分选开启资源提取第一步。 完成放电的电池单体被投入破碎设备,经氮气保护高温热解、打散、筛分、分选等工序,外壳、铜、铝等材料被分离直接利用,剩余的高纯度黑色粉末即为再生黑粉。“黑粉是电池单体里最宝贵的东西,浓缩了锂、铁、磷等高价值元素。”宜昌邦普循环技术负责人王皓介绍。至此,从整包到黑粉,废旧电池完成了从“粗”到“精”的初步蜕变。

定向循环技术破解行业分离难题。 在湿法车间,黑粉被投入反应釜,与特制酸性溶液混合,固态黑粉彻底溶解成“金属汤”。如何精准分离其中的锂、铁、磷等元素曾是行业难题。公司开发的定向循环技术,通过多级除杂、沉淀、结晶等工艺,让金属元素精准分离并再结晶,分别形成磷酸铁溶液和硫酸锂溶液,最终产出高纯度磷酸铁和白色碳酸锂粉末。应用该技术后,电池中镍、钴、锰综合回收率达99.6%,锂回收率达96.5%。

再生材料制成新一代动力电池。 高纯度磷酸铁和碳酸锂装入吨袋,通过管道或短途物流直接输送至一路之隔的下游车间,经精确配料、纳米研磨、烧结等工序,制成新一代高性能磷酸铁锂正极材料。与传统矿石材料相比,再生材料制成的电池充电更快、续航更长,更好地满足市场对快充、长续航和绿色低碳的需求。从废旧电池进厂到再生材料出厂,整个循环之旅约需一周时间。

全链条闭环模式助力产业绿色转型。 宜昌邦普循环构建了“电池材料生产—使用—回收利用—资源再生”的全链条体系,上一个环节的废渣成为下一个环节的原料,提取的电解液等可燃材料还用于供应园区热能。产业园还推行逆向产品定位设计,将回收经验反馈给电池制造企业,提出绿色电池设计建议,如优化电池包成组结构使其更易拆解、调整金属材料配比便于分离提纯,从源头推动动力电池产业向绿色、高效、循环方向持续迈进。

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