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电动汽车电池回收的最新进展

几乎每一辆电动汽车都使用锂离子电池,在需要更换之前,锂离子电池的使用寿命约为10年。电动汽车电池是高度可回收的,大约90%的电池可以作为商业活动回收。如果回收公司从回收过程中获利,这是可以实现的。电线和塑料可以剥离和回收。电池电解液中所含的贵金属接触起来是危险的,因为它们是易燃、易爆和剧毒的。在电池组件回收之前,必须处理这些危害。

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图片来源:Fishman64 / Shutterstock.com

回收解决方案:第二人生应用

沃尔沃(Volvo)等一些汽车制造商已致力于开发高压电池的二次生命应用,以创建一个闭环系统,确保汽车中的所有材料都得到回收。

沃尔沃与BatteryLoop合作,正在开发用于电动汽车的电池,可用于太阳能存储系统,为汽车和自行车的充电站供电。

沃尔沃还在为瑞典的水力发电项目试验如何使用插电式混合动力汽车作为储能装置。其目的是发现电池在这些情况下的续航时间,并计算出可持续性和经济效益。

沃尔沃透露,每块电池大约能生产6到8吨二氧化碳2该公司正在试图确定延长电池寿命是否值得,还是立即回收更好。

日产(Nissan)使用Leaf车型的第二生命电池进行能源存储,并推出了一款名为xStorage的现成家用或商用电池,与特斯拉(Tesla)的Powerwall竞争。

本田(Honda)正计划与法国Metaux新affinage des Metaux (SNAM)合作,收集和回收用于二次生命或提取珍贵元素的电池。

宝马宣布与Off Grid Energy合作,为报废的宝马和MINI电动及混合动力车型提供可持续的第二人生解决方案。电池模块将产生移动电源单元,由MINI的锂离子电池驱动的原型已经在使用中。它有40千瓦时的容量,7.2千瓦的快速充电。

宝马和Off Grid表示,随着电动汽车的老化,将有更多的模块可用,该系统的容量将达到180千瓦时,多次充电可达50千瓦。这将使CO翻倍2减少了原有汽车电池的使用。

雷诺在2020年启动了SmartHub项目,这是一个由1000个第二生命电动汽车电池组成的能源系统,为社会住房、交通、住宅和当地企业提供能源。

雷诺公司称其系统可以储存足够1700户家庭使用一天的能量。

捷豹路虎开发了一款便携式电动汽车充电器,使用了I-Pace原型的电池组,称为离网电池储能系统(ESS),其容量为125千瓦时,并集成了太阳能电池板。它是专为商业租赁时,接入市电不可用。

回收解决方案:贵金属再利用

用于电动汽车的锂离子电池需要大量的钴,其中大部分是在刚果民主共和国开采的,这引发了有关儿童采矿和侵犯人权的问题,以及污染和其他采矿危害的生态问题。

法拉第研究所研究员加文·哈珀博士声称:

回收电动汽车电池用于全新的汽车电池可能更有经济意义,而不是在使用过的状态下将它们用于要求较低的应用,如动力存储。”

梅塞德斯同意这一原则,仅在一年后就搁置了自己的家庭能源存储系统,而日产仍致力于将电动汽车电池技术用于家庭能源使用。

回收的金属非常宝贵,需要结合热法和湿法冶金工艺来回收材料。

Umicore在比利时的回收工厂每年回收大约35000个电动汽车电池,并计划扩大产量,因为越来越多的电池需要回收。

芬兰福腾公司(Fortum)宣布,在从可充电电池中回收锂方面取得了进展,使用低二氧化碳的湿法冶金回收过程回收镍、钴和锰,回收率超过80%。

2022年1月,威立雅在英国西米德兰兹郡开设了第一家电池回收厂。该公司的目标是到2024年处理英国20%的报废电动汽车电池,并将其描述为“城市矿业”与开采新原材料相比,它可以减少水的消耗,减少50%的温室气体排放。

特斯拉还计划回收电池,这样就不需要金属采矿了。

替代电池技术:钠离子电池

钠离子电池的工作原理和锂离子电池一样,也可以以同样的方式回收利用。

钠离子电池的优势在于钠的成本较低且含量较多,但由于技术尚未成熟,钠离子电池仍需生产才能达到与锂离子电池相同的性能。

替代电池技术:固态电池

许多大型汽车制造商正在研究固态电池,因为它们不太易燃,而且可能比锂离子电池更高效,尽管它们确实面临着不同的回收挑战。

固态电池可以比锂离子电池储存更多的能量,而且更安全,充电速度也更快。

在锂离子电池中,电解质以粘稠液体的形式存在,而在固态电池中,电解质是由固体薄层构成的,这使它们更加稳定,更不易燃。

电动汽车不使用固态电池,因为固态电池很难将产量扩大到广泛使用所需的数量。

固态电解质需要是良好的导体,但由于其薄而弱,容易开裂,制造成本大约是其8倍。

日产在日本横滨的试点工厂推出了“2030年雄心”,承诺到2028年推出一款固态电池汽车。

日产还打算降低固态电池的成本,以缩小电动汽车和燃烧发动机汽车之间的价格差距。

替代电池技术:纳米硅

总部位于美国的OneD电池科学公司开发了一种名为SINANODE的纳米硅技术,旨在简化纳米硅技术的使用过程,并使其更具成本效益。

sin阳极工艺通过融合大量微小的硅纳米线,在每个石墨粒子上产生成千上万的硅纳米线,从而对商业石墨进行超充放电。

这种硅可以将储能量增加两倍,将充电时间缩短一半,并降低成本。它还可以减少电池重量和降低CO2通过降低电动汽车使用的材料和电池的成本,使其更具成本效益。

无论电动电池成为市场的领头羊,有一件事是汽车制造商一致同意的,那就是以最有效和可持续的方式重新利用已经开采出来的金属,尽可能多地将金属留在地下,这在经济和生态上都是有意义的。

参考资料及进一步阅读

电动汽车电池回收:你需要知道的一切(03.15.2022)鹦鹉。V驾驶电动(06.22.2022访问)https://www.drivingelectric.com/your-questions-answered/840/electric-car-battery-recycling-all-you-need-to-know

硅基电池技术“提高性能并降低成本的突破”(03.16.2022)Beecham。米只有汽车在线(06.22.2022访问)https://www.just-auto.com/interview/silicon-based-battery-technology-breakthrough-that-improves-performance-and-decreases-costs/

什么是固态电池?它们将如何改进电动汽车?(04.08.2022) Errity。F驾驶电动在线(06.22.2022访问)https://www.drivingelectric.com/your-questions-answered/41097/what-are-solid-state-batteries-and-how-will-they-improve-electric

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写的

乔吉Lyng

乔吉·林,自由撰稿人,对环境问题有浓厚兴趣,主要关注可持续发展技术、气候变化科学、生物多样性改善和自然生态系统保护。Georgie于2016年获得开放大学环境研究学士学位,喜欢研究环境问题,撰写行业最新科学发展和可持续解决方案,以帮助保护环境。

引用

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  • 美国心理学协会

    Lyng,乔吉。(2022年,05年7月)。电动汽车电池回收的最新进展。AZoCleantech。2022年7月29日从//www.polystomper.com/article.aspx?ArticleID=1597检索到。

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    Lyng,乔吉。“电动车电池回收的最新进展”。AZoCleantech.2022年7月29日。< //www.polystomper.com/article.aspx?ArticleID=1597 >。

  • 芝加哥

    Lyng,乔吉。“电动车电池回收的最新进展”。AZoCleantech。//www.polystomper.com/article.aspx?ArticleID=1597。(访问2022年7月29日)。

  • 哈佛大学

    Lyng,乔吉。2022。电动汽车电池回收的最新进展.AZoCleantech,查看2022年7月29日,//www.polystomper.com/article.aspx?ArticleID=1597。

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