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新能源汽車的動力電池在被汽車淘汰後,舊電池有兩種處理方向。
首先解釋為什麼電池容量會變低:動力電池在汽車上被淘汰是因內阻加大對充放電效率的影響,所謂內阻指電流在電池內部流動所受到的阻力,其中包括歐姆內阻和極化內阻;電池在多次的充放電過程中會導致電解質的減少,以及活性物質的效能衰退,這兩點因素會導致電池內阻加大。
而電阻加大後電池容量會明顯變差(相關係數為0.86),可以理解為內阻高電耗高容量則出現問題,如內阻相比新電池組時出現20%左右的變化,為考慮均衡型應該對電池進行檢測和更換。
達到更換標準的電池則會被淘汰,但是這些電池會被檢測後以兩種方式處理。
1、出現嚴重問題的電池會被分揀出作為報廢品,這些電池會按照相關規定參與二次製造,其中過渡金屬的回收利用率為大於等於95%,部分不能參與制造的成分則以生物降解或其他方式處理;不過達到報廢標準的電芯佔比很少,絕大部分電池仍會被以電池的形態換個場景繼續利用。
2、內阻加大的電池與SOC(荷電狀態·剩餘電量)的關係很微妙,在電池滿電的狀態時內阻並不會明顯加大,真正出現大內阻影響放電效率增加電耗是在SOC在40%左右開始,在40%~0%之間會快速上漲,這一特點非常有價值。
電動汽車要求的是高效率和大容量,對內阻的要求非常嚴格;但是這些電池如果放在電力領域則完全不同,假設用在光伏和風電領域:緩慢充電逐步使電池組達到滿電狀態,之後同樣緩慢放電輸送給電網,但是在送電過程中電池組仍在涓流充電,電池的容量可以始終控制在內阻不提升的SOC比例之前;即使送電量達到內阻升高的範圍,然而送電也不會像汽車一樣出現SOC降低的速度那麼快。
所以這些電池被汽車淘汰後,絕大部分都會進入新能源發電領域作為儲能電池使用,而且是非常理想的電池狀態;其中磷酸鐵鋰電池能使用30~50年,鎳鈷錳類電池可以使用30年左右,在數十年的時間內這些電池創造的價值,一定會遠遠超過最終二次回收的5%或更低比例造成的汙染。
宏觀的看待汽車動力電池與新能源發電的關係,實際會發現電動汽車只是電池創造第一輪價值的載體而已,選擇電動汽車不僅不會造成汙染,反而等於為環保做出貢獻。
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對於換下的電池怎麼處理,等它自然降解當然是不可能的啦,一方面電池內含有的重金屬會對環境造成較大影響,而自然降解也需要一段相當長的時間,另一方面,讓動力電池自然降解也不符合經濟效益。目前針對這類換下來的動力電池的處理方法有兩種:
1.梯次利用,從電動汽車上退役的動力電池,在電池狀態良好的情況下,可用在發電站儲能、電網儲能等相關領域作為電能儲存的載體,發揮剩餘價值。
2.拆解回收,對動力電池進行放電和拆解,提煉原材料,特別是對鎳鈷錳、銅、鋁、鋰等電池主要元素的回收,實現電池材料的迴圈利用,降低製造成本。