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回收將成為電動(dòng)汽車未來制勝關(guān)鍵 鉛酸電池或?yàn)殡姵鼗厥罩该鞣较?/h1>

2021/07/19
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據(jù)國外媒體報(bào)道,電動(dòng)汽車在全球汽車市場的重要正日益提升,其市場占有率正在穩(wěn)步攀升。與此同時(shí),各國政府要求禁售內(nèi)燃機(jī)車,以及對清潔能源汽車的大舉激勵(lì)措施預(yù)計(jì)也將創(chuàng)造電動(dòng)汽車的市場繁榮。

然而,電動(dòng)汽車如想占據(jù)主導(dǎo)地位,還需要在供應(yīng)量上與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車一較高下,做到這一點(diǎn)必然將需要大量的特定材料,尤其是電池材料。因此,回收將成為電動(dòng)汽車未來能否制勝的關(guān)鍵,回收率高達(dá)98%的鉛酸電池或?yàn)槲磥黼姵鼗厥罩该鞣较颉?/span>

EV材料回收的重要性毋庸置疑

對傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車而言,即使每年產(chǎn)量達(dá)到數(shù)千萬輛也不需要擔(dān)心供應(yīng)鏈問題,因?yàn)檫@些供應(yīng)鏈經(jīng)過近一個(gè)世紀(jì)發(fā)展已經(jīng)日臻成熟。然而,電動(dòng)汽車供應(yīng)鏈卻尚未發(fā)展成熟,而提升EV產(chǎn)能卻需要更多大量的材料供應(yīng)。除了鋰之外,鈷和其他用于制造高容量、高輸出電池的其他元素也是如此。

與此同時(shí),電機(jī)和相關(guān)電子元件也將受到影響,這一領(lǐng)域不僅需要大量的銅用來生產(chǎn)線圈,還需要大量的稀土金屬來制造高強(qiáng)度磁鐵。問題是,不少材料的供應(yīng)是有限的,往往難以維持長期供應(yīng)。此外,單一材料來源也往往會引發(fā)壟斷方面的擔(dān)憂。一旦出現(xiàn)問題,大規(guī)模供應(yīng)壟斷會導(dǎo)致短缺和價(jià)格飛漲,因?yàn)槭袌錾蠜]有替代材料可選。

這些材料在現(xiàn)代技術(shù)領(lǐng)域往往起到“一鼎定乾坤”效果,回收這類材料的重要性不言而喻。例如,如果鋰或稀土材料的供應(yīng)出現(xiàn)枯竭,影響的不僅僅是電動(dòng)汽車,從智能手機(jī)、LED到硬盤驅(qū)動(dòng)器等所有現(xiàn)代電子制造業(yè)都將陷入停頓。

引導(dǎo)回收渠道

開采新礦固然能提供更多供應(yīng),但研究如何(重復(fù))利用已開采的原材料同樣有意義。全球已經(jīng)有超過1000萬輛電動(dòng)汽車上路,隨著這些汽車的老化和退役,回收和再利用盡可能多的材料,以減輕不斷生產(chǎn)新原材料的負(fù)擔(dān)很有必要。

就目前的技術(shù)而言,有些材料的回收可能非常簡單,而另一些材料卻極為困難。根據(jù)調(diào)查,銅回收已經(jīng)是一個(gè)成熟的行業(yè),從汽車上回收銅線是一個(gè)非常簡單直接的過程。然而,其他材料就沒那么簡單,現(xiàn)代電池回收就是其中之一。

對EV電池進(jìn)行回收正是確保未來供應(yīng)的重要手段,同時(shí)也是整個(gè)供應(yīng)鏈需要跨越的技術(shù)障礙。然而,現(xiàn)有電池在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上并沒有考慮到回收問題,它們通常由多種不同的材料組成,所有這些材料都混合在一起,密封進(jìn)一個(gè)封閉的容器中。接著,這些電池單元與配套的電子設(shè)備和冷卻系統(tǒng)一同被封裝在一個(gè)更大的電池組中。因此,這些電動(dòng)汽車電池組很少,甚至沒有一個(gè)是為便于拆卸或回收而設(shè)計(jì)的。與此同時(shí),由于回收過程過于困難,并且代價(jià)高昂以至于不具備商業(yè)可行性,因此在這一領(lǐng)域尚未建立起回收基礎(chǔ)設(shè)施。

目前的電動(dòng)汽車電池組是高度集成的組件,需要花費(fèi)大量的精力去拆卸。通常情況下,單個(gè)電池單元黏附在一起,導(dǎo)致回收極為困難,而以循環(huán)利用為主導(dǎo)的重新設(shè)計(jì)可能會在未來改善這一點(diǎn)。事實(shí)上,根據(jù)目前的研究,鉛酸電池似已為未來EV電池回收指明了方向。在這類電池中,目前的工藝已經(jīng)可以做到98%的材料都可以回收再利用。未來通過設(shè)計(jì)和工藝改進(jìn),可能會為業(yè)內(nèi)從電動(dòng)汽車電池組中回收大量的鋰、鈷和其他材料創(chuàng)造條件。據(jù)了解,澳大利亞礦商N(yùn)eometals計(jì)劃在德國建立一家商業(yè)規(guī)模的工廠,每年將回收再加工1.8萬噸舊電池。其工作原理是首先把金屬、塑料外殼和箔分離出來,然后使用涉及化學(xué)處理的濕法冶金工藝,從電池的陽極、陰極和電解質(zhì)材料中分離出鋰、鈷、鎳和其他元素。這類加工的其他選擇還包括使用高溫回收鈷、鎳和銅的火法冶煉作業(yè),不過這種高溫處理方法不適用回收鋰或鋁等材料。

稀土回收

迄今為止,稀土金屬的回收工作也同樣進(jìn)展緩慢,這主要是因?yàn)楣?yīng)充足抵消了再循環(huán)的需要。然而,考慮到未來的需求和當(dāng)前供應(yīng)的潛在風(fēng)險(xiǎn),市場對這一領(lǐng)域的興趣再度高漲。這類材料的處理方法與電池類似,涉及化學(xué)處理和高溫處理兩種方法。遺憾的是,兩種方法在市場上都沒有經(jīng)濟(jì)可行性。目前,這類材料中的回收利用率只有1%,其回收工作迄今仍是一個(gè)學(xué)術(shù)命題,而不是一個(gè)商業(yè)現(xiàn)實(shí)。

然而,全球電動(dòng)化轉(zhuǎn)型才剛剛起步,改善供應(yīng)鏈和回收方法的努力仍停留在投機(jī)性投資層面,尚未真正步入開發(fā)階段。市場經(jīng)濟(jì)的一個(gè)問題是,隨著其他部門圍繞新技術(shù)的發(fā)展而轉(zhuǎn)變,往往要等到新技術(shù)被廣泛采用后,主要參與者才會投資必要的配套基礎(chǔ)設(shè)施。因此,隨著電動(dòng)汽車普及程度不斷提升,對這類關(guān)鍵原料的需求預(yù)計(jì)將持續(xù)攀升,而市場成長的陣痛可能還會持續(xù)一段時(shí)間。 

來源:汽車電子網(wǎng)

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