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大众MEB电池包的回收利用

2021-02-07 15:18:02 来源:
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导读:

随着ID.3和ID.4上市销售,大众开始着手应对它的电池退役问题。因此,在上周(1月29号)便正式启动了它位于Salzgitter工厂电池回收中试线。

通常来说,退役后的电池有两个去向:一是以梯次利用的思路,作为其他领域的能源继续使用;二是直接进入到拆解回收原材料的过程,Salzgitter工厂就是做这个工作的。而启动的这条中试线目前处理的就是MEB早期的电池包。

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如上图所示,结合MEB电池回收的视频可以看出,整个过程可以分为三部分:

(1)第一部分由PACK得到模组,在这个拆解过程中,除了模组外会首先得到系统层面的大件金属和电子产品;

(2)第二部分是对模组的材料筛选,这个过程主要是分离出锂离子电池的关键组成成分,包括电解液、包含镍/钴/锰/锂等的“黑粉”、以及铜/铝等颗粒;在磁筛选环节主要是将铁材料分离出来,在随后的分选环节是进一步将小颗粒的铜铝以有塑料分离出来;

(3)第三部分是对材料进行分类打包,运送给下个处理环节,以最终得到纯净的贵金属原材料。

大众将这三个部分化分为7个工序,每个工序可以得到的过程产物,如下图所示。

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中试线展示的是软包62kWh的电池包(9个模组,如下),处理前测量的重量为376.5kg。

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在电池包运送至车间时,我们可以看到大众在存放电池的运输箱中放置了几袋防护用的材料。

在PACK拆解时,率先断掉整个系统层面的高压连接,然后再把BMS和PDU那块整个拿掉。

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最后,用吊具将模组一个个取出,转移到自动传送带,模组的输出极端用黑色绝缘带进行防护。

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整个模组直接进入到粉碎机中进行粉碎。

大众目前这个中试线年处理能力为3600个电池包,按MEB 62kWh包的重量来计算,大约为1500吨。由于仅对材料进行筛选和归类,并不涉及到最后的材料提取回收环节,当前大众仅为中试线配备了一班人员,有4个专业操作工和一个物流人员。进行一步处理的企业,大众还没正式公开,据说是巴斯夫和另一家回收公司Duesenfeld。中试线目前的回收率大约为70%,大众长期的目标是达到90%。根据大众的测算,对于一款400公斤的电池包,能够得到的原材料如下:

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在未来很长一段时间内,电芯将成为制约电动汽车大规模量产的最重要因素。所以,几乎所有的大型车企都在布局和争夺原材料。回收利用是保证原材料供应安全的一个重要渠道。其他如特斯拉(由其前CTO斯特劳贝尔创建的专业回收公司);宝马与Umicore的合作(Umicore在比利时的回收工厂年产能超过7000吨)。

整车企业在回收利用这个领域的布局倾向于分工合作,大都将最后的材料处理环节外包给专业的公司来处理,这是将来会快速崛起的一个领域,我们可以看看国内哪些公司能率先跑出来。

另外,对于PACK层面的拆解和模组层面的材料筛选这两个环节也是容易衍生出外包服务的,但技术门槛和资产要求没有那么高,与梯次利用结合在一起,是国内可能较为活跃的产业环节。

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