楊娟+黃慧艷+郭怡楠
摘 要:世界各國對環(huán)保問題的重視,推動了新型動力能源的開發(fā)。動力電池已經出現(xiàn)一百多年,發(fā)展到現(xiàn)在逐漸成為動力能源的主流。但現(xiàn)在的動力電池及其回收再利用相關方面還存在不少問題,在一定程度上制約了其發(fā)展速度。本文通過對動力電池的種類和我國動力電池回收再利用的現(xiàn)狀進行分析,探討回收再利用的相關措施。
關鍵詞:動力電池;回收;再生利用
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.102
動力電池作為當前電動汽車的動力源,比燃油汽車的動力結構更加環(huán)保。國際上許多國家將動力電池的研發(fā)看做未來爭奪全球市場的有力武器,我國也為這方面的發(fā)展提供了很大支持。同時,做好動力電池的回收再利用對電池回收行業(yè)以及環(huán)境保護有十分重要的意義。
1 動力電池分類及應用
(1)鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池具有較高的安全性、放電性能良好、電池回收率高且價格非常便宜,是技術最成熟的化學電源電池,廣泛應用到電動車、通訊、船舶、電力和鐵路等多個領域。但此類電池不利于環(huán)保,還存在比能低、充電慢等缺點。
(2)鎳基電池。現(xiàn)有的鎳氫電池、鎳鎘電池和鎳鋅電池三種電池都屬于鎳基電池。鎳鎘電池曾廣泛應用于多個領域,但由于廢舊后極有可能造成鎘污染,導致鎳鎘電池的應用受到極大限制,已經被許多國家逐漸淘汰[1]。鎳鋅電池在充電過程中容易產生枝晶而破壞其隔膜,對電池壽命造成不良影響。
相比于鎳鎘電池和鎳鋅電池,鎳氫電池具有高比功率和高比能,并且充電快、壽命長、符合環(huán)保要求,在鎳基電池中綜合性能最佳。但鎳氫電池生產成本太高,制約了其在各個領域的應用。
(3)鋰離子電池。就現(xiàn)階段來講,鋰離子電池具有高體積比能量、高質量比能力、低溫性能好、內阻小、環(huán)保、壽命長等等特點,比其它幾類動力電池更具明顯優(yōu)勢。因此,鋰離子電池應用范圍十分廣泛,在航空產品、軍用產品以及消費電子產品等領域都有其存在。
鋰離子電池內部有放熱反應,但難以被控制,可能會導致電池爆炸及起火事故的發(fā)生。鋰離子電池的安全問題制約了其進一步的發(fā)展和應用。
(4)燃料電池。從發(fā)生過程來看,燃料電池不能稱為“蓄電池”,它實際上是一個小型“發(fā)電機”。它通過電極反應將儲存在其中的燃料和氧化劑中的化學能直接轉化為電能,是一種發(fā)電裝置。
燃料電池具有高能量轉化效率、環(huán)保無污染、燃料來源廣、應用范圍廣等獨特優(yōu)勢,其技術研發(fā)受國際各大公司青睞。但燃料電池研制相關成本非常高,且使用壽命短,這些問題迫切需要解決。
2 動力電池回收再利用現(xiàn)狀
(1)由于電動汽車市場最近幾年才在我國發(fā)展起來,并且僅限于商業(yè)用途,很少有私人使用,因此,大批量廢舊的情況暫時還不會出現(xiàn)。另外,老百姓普遍沒有對于廢舊動力電池的回收意識,很少有主動回收廢舊動力電池的行為。目前,回收的大部分動力電池主要來源于其生產廠家。
(2)我國動力電池回收利用體系不健全,回收市場還沒有真正產業(yè)化。許多動力電池回收者都是個體戶或小企業(yè),不能做到規(guī)模回收。這些小企業(yè)沒有先進的回收再利用技術和設備,只追求利潤,沒有環(huán)保意識,很容易造成二次污染。
(3)在動力電池回收再利用相關法律法規(guī)方面,國家還沒有制定出系統(tǒng)的、完整的制度。國家雖然相繼頒布了許多政策,來鼓勵電池回收再利用,但實施標準不夠具體、細致,難以落實到實際操作上,且有關政策缺乏強制性,相關責任主體不能貫徹執(zhí)行[2]。
政府對動力電池回收企業(yè)缺乏獎勵機制,沒有良好的補貼措施,且稅收方面不能照顧到動力電池回收企業(yè)。這些情況很難促使電池生產廠家主動回收動力電池。
3 動力電池進行再生利用的措施
(1)推動動力電池標準化,落實可追溯體系。動力電池沒有統(tǒng)一的標準,極大地增加了其回收再利用的難度。所以,政府應組織相關專家開展對動力電池相關技術的研究,并在動力電池的連接方式、工藝技術結構設計等方面制定系統(tǒng)的、統(tǒng)一的標準。
制定動力電池編碼強制標準,切實執(zhí)行相關文件中的編碼制度以及可追溯體系,保證動力電池從生產車間到消費者手中的過程信息的準確記錄,以便于對其進行檢測評估。
(2)制定和實施動力電池回收獎懲措施。我國在相關電池回收政策文件中,對動力電池的回收責任主體及追責方式進行了明確,但在電動汽車動力電池回收方面,還沒有具體的獎懲機制,很難提高企業(yè)回收電池的積極性。當務之急,就是要對于動力電池的回收再利用制定具體的獎勵規(guī)定,建立健全動力電池回收再利用的獎懲機制。
(3)進行回收再利用技術攻關。鼓勵和支持相關企業(yè)對廢舊電池進行拆解、重組、測試和壽命預測等技術的研究,增強其生產過程的安全性及相關技術的成熟度。推動動力電池相關技術工藝自動化,從而提高回收效率,加強動力電池回收再利用的安全性和可操作性。
(4)開創(chuàng)商業(yè)模式新方向。根據動力電池回收再利用技術的經濟可行性分析結果,對動力電池商業(yè)模式進行創(chuàng)新試點,形成系統(tǒng)的產業(yè)化發(fā)展特點之后,再將其中的循環(huán)經濟發(fā)展模式進行大力推廣和復制。
建立健全動力電池回收再利用機制,通過補貼和優(yōu)惠手段調動相關企業(yè)和消費者回收電池的主動性。同時杜絕某些只是為了獲取補貼而投入到這個行業(yè)的企業(yè),打造公平有序的競爭機制,促進動力電池回收再利用產業(yè)的進一步發(fā)展。
4 結束語
動力電池的發(fā)展也是人類社會的進步,動力電池的回收再利用也必須受到重視。政府要想方設法推動動力電池回收再利用的產業(yè)化發(fā)展,以經濟利益驅動相關企業(yè)參與到電池回收中來。同時提高人們的回收意識,為人們做好環(huán)境保護打下思想基礎。
參考文獻:
[1]祝斌.動力電池技術與應用[J].船電技術,2015,35(04):30-34.
[2]彭結林.廢舊動力電池回收預處理方案及技術研究[D].合肥工業(yè)大學,2017.
課題:廢舊動力電池正極活性成分濕法浸出與高溫固相法再生技術研究,級別:湖北省教育廳
課題:高溫固相恢復廢舊磷酸鐵鋰正極片基礎研究,級別:校級
作者簡介:楊娟(1981-),女,遼寧朝陽人,碩士,講師,研究方向:化學合成、廢水檢測與處理技術。endprint