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动力锂电池二次利用的现状

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随着新能源汽车的推广,动力电池爆发式增长。2014年底以来,由于新能源爆发式增长,国内动力锂离子电池已经一电难求,产能远远不能满足新能源车发展的需要。国内动力锂离子电池产能近五年的增长情况见下表。
 
 
根据2011年以来动力锂离子电池的性能状况和国家标准规定,动力锂离子电池使用的时间大约在3-5年,也就是说,2013年以及以前制造投入使用的动力锂电池,2016年都基本达到了回收的时间。我们仅以当年的锂电池制造和报废量来计算,以每瓦时二次利用售价仅为1元人民币的保守价格,可以计算得出2016-2020年动力锂离子电池二次利用,将达到的市场份额。
 
以上计算仅为保守估计,其中2018、2019年的数据,根据2011-2015年的增长率推算。而实际上,2014-2015年以来,动力锂电池的增长率远远高于2011-2014年,此增长趋势预计会持续到2018年以后。2019年之后5年的报废的动力锂离子电池,实际上远比我们测算的数字还要高。
 
动力锂电池二次利用的市场空间。目前电动自行车使用锂电池还不足10%,未来使用锂电将是一个大趋势。路灯储能、微型分布式能源将越来越深入人们的生活,其对锂电的应用将呈现出爆发的态势。未来二次利用的动力锂电池,预计在照明储能、市政亮化工程、分布式能源、微动力等方面会有大量使用。排除个别用户不喜欢用旧品的用户偏好,动力锂电池二次利用的市场空间,至少在每年800亿人民币以上,而且以大约35%的速度增加。

 

动力锂电池二次利用的技术尝试

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动力锂电池按照国家标准到了使用寿命,从新能源车上撤下来的时候,还有相当的容量。还有较为宽泛的使用空间。但是并不是像很多人想象的那样,可以组合起来就用,在技术上还有一些障碍。一是新品应用的时候,电池的一致性很好,但是旧品二次利用的时候,一次性已经没有新品那么好,甚至一直相当差,这对成组使用造成了很大障碍。二是电池的容量、电压、内阻等在二次利用的时候,会在很少的循环次数的时候,形成断崖式下跌,因为动力锂电池新品制造的时候,在工艺和性能设计上,就只考虑了新品的产品标准要求的各参数性能,因此在新品使用后,在旧品二次利用阶段,各项性能参数的持续参差不齐,在不同的点位上,降落很大,对后期使用造成极大困难。
 
我们以容量为例。我们通过国外产动力锂电池和国产动力锂电池两款的测试数据来看。
 
 
下图是德国产某混动车所用的动力锂电池,单体6.4安时,按照标准下车,下车时候,测得剩余容量为5.1-5.2安时之间。测算测试循环次数后所余容量如下表
 
根据以上容量,形成曲线如下:
 
从以上曲线可以明显看到,循环次数在短短100次以后,就开始形成断崖式下跌。
 
下面是国内一家知名锂电企业产硬壳方形动力电池,单体20安时。下车时候全部放电后充满,测得剩余容量为11.2-11.8安时之间,测算测试循环次数后所余容量如下表:
 
 
根据以上数据,形成曲线如下:
 
 
可以看到,容量基本上是断崖式下跌,循环过半后,已经放不出电来了。
 
 
综合以上情况,动力锂电池二次利用,还面临着性能和技术的障碍甚至是瓶颈。如果实现二次利用,不但要解决一致性问题,还需要解决容量、电压、内阻等正常实现和后续维持的问题。

 

动力锂电池中的安全隐患

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1. 正极材料的安全隐患
 
当动力锂电池使用不当时,导致动力锂电池内部温度的升高,使正极材料会发生活性物质的分解和电解液的氧化。同时,这两种反应能够产生大量的热,从而造成动力锂电池温度的进一步上升。不同的脱锂状态对活性物质晶格转变、分解温度和动力锂电池的热稳定性影响相差很大。
 
 2 .负极材料的安全隐患
 
早期使用的负极材料是金属锂,组装的动力锂电池在多次充放电后易产生锂枝晶(动力锂电池在充电过程中锂离子还原时形成的树枝状金属锂),进而刺破隔膜,导致电池短路、漏液甚至发生爆炸。嵌锂化合物能够有效避免锂枝晶的产生,大大提高动力锂电池的安全性。随着温度的升高,嵌锂状态下的碳负极首先与电解液发生放热反应。相同的充放电条件下,电解液与嵌锂人造石墨反应的放热速率远大于与嵌锂的中间相碳微球、碳纤维、焦碳等的反应放热速率。
医疗设备电池
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动力锂电池必将披风斩疾,独当一面

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目前,电动车市场95%以上配用的都是铅酸蓄电池。铅酸蓄电池技术成熟,性能稳定,价格便宜。但它也有致命的缺点,这就是铅酸电池的使用寿命较短、电池容量较小,有充电记忆效应。 
  目前国家重点支持的新能源汽车以动力锂电池驱动为主,现在已经是行业中的主流。相对于铅酸电池,动力锂电池的污染相对要小很多,同时同等容量动力锂电池的体积和重量只有铅酸蓄电池的1/3,循环寿命是铅酸蓄电池的的5倍,续航能力和充电时间都优于铅酸蓄电池。铅酸蓄电池会逐渐被能量密度更高的动力锂电池取代,是许多业内人士认为的一个趋势。
“全国铅酸电池回收管理差,部分地区存在铅污染,因此微型电动车应采用动力锂电池取代铅酸电池。”中国汽车工业协会常务副会长、工信部装备司任命低速电动车标准起草组组长董扬表示。
  据了解,目前国内龙头电动车企业基本上已经形成全系产品的动力锂电池化,新设计车型基本上以动力锂电池为主。而据某新能源汽车企业负责人介绍,受电动车广阔市场前景的诱惑,和国家补贴退坡对主流电动汽车车型的影响,国内部分动力锂电池厂家已经布局电动车市场。
 

  根据业内某研究机构发布的分析报告,按照每辆低速电动车8Kwh的带电量,对未来低速电动车市场动力锂电池需求的预测,到2020年,低速电动车对动力锂电池的需求量将达到9.6Gwh,2022年将达到28.0Gwh。

 医疗设备后备电源电池

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为何动力锂电池回收的这座金矿无人挖?

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对于动力锂电池的回收与利用,目前行业公认有两种做法,一种是梯次利用,一种是拆解回收。站在技术的角度,这两种做法都有一定的技术门槛。
首先,梯次利用是指将回收来的动力锂电池重新检测筛选,配对成组后用于像储能、低速电动车等对电池性能要求较低的领域,根据行业标准,动力锂电池容量衰减至80%左右即到退役时限,虽然不再适用汽车,但在其他方面还能发挥“余热”,有很大的利用空间。
可是这些电池在重新利用时,需要对电池的电化学性能、寿命衰减等信息进行检测,选出数据相近的电池进行分组,这样才能保证电池的一致性以及整个电池系统的安全性。但长期以来,新能源车动力锂电池并没形成统一标准,这也就导致动力锂电池从最开始的铅酸电池,到后来的镍镉电池、镍氢电池,再到当下的三元锂电池,品类繁多,如何将这些标准不一,技术结构各异的电池整理统一不是一件简单的事情。
其次,容量低于40%的动力锂电池就要进入到拆解回收环节。理论上,可以从退役的动力锂电池中拆解出镍、钴、锰及锂盐等有价值的金属元素,可以循环利用到新电池的制造。
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动力锂电池健康状态影响因素

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1 温度对动力锂电池SOH的影响 
 
温度通常被认为是影响动力锂电池健康状态的主要因素,温度对动力锂电池的性能有双重影响,一方面高温会加快动力锂电池内部的化学反应速度,提升动力锂电池的效率和性能,同时高温也会加速一些不可逆的化学反应发生,造成动力锂电池的活性物质减少,引起动力锂电池 的老化和容量衰减。有实验数据表明高温会加快动力锂电池电极的SEI膜增长,锂离子穿透SEI膜难度增加,等效为动力锂电池内阻增大。
 
2 充放电电流倍率对动力锂电池SOH的影响
 
充放电倍率会影响动力锂电池的寿命,以三种不同放电倍率对索尼18650 动力锂电池进行300次循环实验, 其动力锂电池容量分别衰减9.5%、13.2%和16.9%,动力锂电池内阻分别增加12.4%、18.3%和27.7%,同时高倍率放电会在动力锂电池内部产生更多的热量,加速动力锂电池老化,电子显微镜下观察到高倍率动力锂电池放电的电极表面SEI膜比低倍率放电的要厚。
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锂电池太阳能绿色节能环保新帮手

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       现在国家在大力倡导节能减排,各种各样的环保节能措施已经一个接一个的采取,就是希望能引起社会所有人对于节能环保的重视;毕竟现在地球资源紧张,为了我们以及下一代更好的生存环境,节能环保已经势在必行!而口号不是随便喊喊就行的,一定要付诸行动。比如出行尽量步行或者地铁、公交,用水用电要尽量节省,只有自己亲身实践,将各个行动落实到位,生存环境变得更好,今天太阳能路灯厂家河北BET9品质新能源科技有限公司要说到一个环保就是从电说起的。

河北BET9品质太阳能路灯专用锂电池

       要知道,每到夜行的时候,路灯就是一个必不可缺的照明工具了,别看这小小的路灯,想想全国上下有多少大街小巷需要路灯,每天光消耗的电能就多的惊人,而太阳能却是属于天然能源之一,它是取之不尽,用之不竭的,而且清洁没有污染,还是属于可再生的绿色环保能源。因此,如果我们能够通过太阳能发电,就能节省其他不可再的能源,这个时候,太阳能路灯就理所应当的应运而生了。

       太阳能路灯拥有着传统普通路灯无法比拟的优越性,它是通过晶体硅太阳能的电池来供电,免维护阀控式密封蓄电池(胶体电池)来储存电能,拥有高寿命和高度的安全性,甚至不需要日常维护,想一想,如果全国上下都换上这样的路灯,可以省去多少电费以及人工维护费用,节能而且性价比高。

       在安装的时候也根本不需要铺设线缆、不需要交流供电、也没有任何电费;一般是采用直流供电控制,安装和维护都相当快捷简单,真的是经济实用的首选。而且它的适用范围也非常广,对于在城市、小区、工厂、各种旅游景点及地面停车场等场合下都能使用。可以毫不夸张的说,它具有相当好的前景性和投资性。

       这种路灯主要使用的原理就是在白天,它是被智能控制器给操控的,而系统里包含的太阳能电池板是功能作用是:在通过太阳光的照射以后,会吸收掉需要的太阳能,再将太阳能转换成所需要用的电能。所以通俗的来说,白天这个组装件的功能就是储蓄太阳能,而夜间,转化而来的电能就能够给路灯提供电力,这样就可以照明了,而且它的组装件里是直流类型的控制器,这样就能保证蓄电池组不会因为过度充电或过度放电而被破坏了,同时它还兼具光控、时控、湿度补偿和防雷、反极性保护等一系列的功能。

       太阳能路灯系统在雨天的时候也可以保证至少十五天以上的工作时间,所以,我们使用它还有什么顾虑的呢?尤其它还能促进新能源的开发,减少现有能源的消耗,真正做到的造福社会、造福环境。

安装太阳能路灯需要注意的地方

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       对于农村的太阳能路灯施工来讲,最主要的就是保证路灯的质量与满足道路照明的需求。为了保证农村路灯工程的良好实施,太阳能路灯厂家—河北BET9品质新能源科技有限公司为广大用户详细介绍一下农村太阳能路灯施工注意事项:

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       1.确定路灯功率选择合适的光源,在道路施工过程中不同功率的光源在配置及生产方面也不相同,只有仔细的确定路灯功率计配置才能保证路灯的质量;

       2.根据实现需求做好路灯系统设置,不同道路、不同需求对于照明时间也不一样,一般路灯照明的时长设置在4-8小时,保证3-5个阴雨天的连续照明。

       3.做好路灯配置后还需厂家提供良好的安装售后服务,太阳能路灯安装最主要的是实现系统良好的光电转化保证系统稳定的运行。

       在进行农村太阳能路灯施工时只有根据用户实际需求做好路灯详细施工方案及良好的额售后安装保证才能实现农村道路稳定可靠的照明。

太阳能路灯将节能进行到底

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       不管是任何形式的产品只要流通于市场就能证明其存在的价值,所谓存在即合理就是这个意思,也许它的受众群并不多,或者它的功能并没有被广泛的认可,但是既然走上了这条路至少能说明一点就是起码这是创始者的一个梦想,至少他会认为这样的付出是值得的,从太阳能路灯问世的第一天起,各例实践证明它还是非常的有魄力的。

       从当初创始者的出发点考虑的话就必然是节能效益,在当今社会低碳环保已经成了全球性的共识,我们国家也与时俱进大力推广节能减排政策,于是节能成了发展的一个重要议题,把节能做到最大化是所有机械化产品最终的目的。而太阳能路灯正是符合了这一发展趋势,走在了前头。

       随着新农村建设脚步的推进,太阳能路灯处于发展的阶段,生产厂家如雨后春笋般崛起,都是看中了这块市场,但是尽管如此依然有很大的发挥空间。太阳能路灯配光技术也在提升,提高太阳能路灯性能的途径有很多,这场行业的革命还未结束,我们还要更加努力。

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太阳能路灯的选择应从质量下手

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       许多的人在选择自己要买的太阳能路灯的时候,千万切记一分价格一分货,对户外路灯工程负责,我们消费者千万不能被LED路灯价格先先吸引,毕竟是户外工程,关系到安全大事,所以切莫贪便宜因小失大,在很多时候对于产品质量的关注却远不及其价格的诱惑,尤其是太阳能路灯行业。

       如果按照整套太阳能路灯价格来计算,主要价格组成分三个部位:含光源灯具,太阳能路灯电源,路灯灯杆。整体来说,太阳能路灯价格组成是根据具体的需求配置来定的,是没有标准的定价的,看起来同样配置相同款式的LED路灯价格往往可以搭配出几种不同的价格。一般来说,除去全部的成本以外,加上5%-10%的企业利润基本上就是最终面向市场的价格了。太阳能路灯价格组成还是比太阳能路灯价格要相对简单些,也更好去做计算对比。相同配置下的价格差异越来越小。

       因为市场经济下,同样是太阳能路灯,在同等规格同等品质的情况下,原材料、人工、运输包装等成本费用每个企业都是比较接近,甚至是一样的成本。假定销售价格1千元的太阳能路灯产品,其中企业利润点了10%,也就是100元,那么企业给到的优惠就是从100元里面出来的,企业再怎么优惠都不会把优惠幅度降到超过100元,成本都已经900元了,卖价低于900元,企业怎么生存呢?

       这个时候,如果企业要维持100元的利润,并且要销售价格控制在低于市场成本的900元,那可能性只有一种,那就是它的成本是低于900元的。这也意味着,我们常说的偷工减料和劣质品质,所有低于市场普遍成本的销售价格都是诱人的劣质品价格!请各位敬而远之。

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