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新能源汽車回收再生技術裝備解決方案

經濟觀察報發(fā)布時間:2023-10-31 10:53:12

  電子電器和汽車都有相關處置技術,特別在電子電器領域從前端回收、拆解到深加工整個閉環(huán)的思路和邏輯比較成熟。而關于新能源汽車方面,目前國內還沒有對新能源汽車的拆解回收處理有一個非常成熟的、示范性的項目和產業(yè)鏈,這是因為新能源的生產工藝和零部件與傳統(tǒng)燃油車不同,導致其拆解處置和回收也有著很大不同,又屬于一個比較前沿的話題,現在做技術布局,相信未來在國內有很大的市場空間。廣東雋諾環(huán)保2022年作為子課題的承擔單位,參與了國家科技部十四五固廢資源化的重點研發(fā)專項,題目為新能源汽車的智能化拆解回收的成套技術。

  這一兩年整個新能源車滲透率快速提高,2022年達到30%,除了東北地區(qū)就比較寒冷的地區(qū)之外,如網約車基本都是新能源車,這一批新能源車大約在5~7年內基本達到電池和運營的極限。這些新能源車與傳統(tǒng)燃油車差異在于幾乎沒有二手價值,也就是說到5年后從2025年開始,這些車輛基本上達到報廢淘汰的高峰期,新能源汽車行業(yè)會面臨著退役高峰時代的到來。

  我們看到全球特別是歐盟已經出臺了相關的一些法令,要求新車當中含有25%的再生塑料,這個比例是非常高的。在我國雖然現在還沒有開始類似要求,但實際上不管是汽車淘汰報廢之后的利用以及新車制造過程當中,對于再生和循環(huán)材料的使用的要求,都是這個行業(yè)發(fā)展的一個前景和方向。

  純新能源車本身在節(jié)能降碳環(huán)保方面有很多突出貢獻,更令我們關注的是,伴隨著新能源發(fā)展未來會到來的新能源的器件退役之后的處理,包括新能源汽車、風電葉片、光伏太陽能板、現在大力發(fā)展的儲能電站,我們叫做新型固廢,這些產品也是要考慮如何做到低碳減碳的循環(huán),而不是只單純考慮發(fā)展。

  目前國內汽車拆解回收的行業(yè),是由商務部頒發(fā)汽車拆解資格證,目前已經下放到市一級的商務局。目前發(fā)放的拆解資格證全國大約有600多張,數量很多但每家體量都不大,比如廣東省可能有幾十家,湖南可能三四十家,排在前10位的產量就在1萬輛以上,小的拆解量一年只有幾千輛。規(guī)模和經濟性都不好。

  目前汽車拆解行業(yè)處理的車輛基本還是以燃油車為主,處理的工藝主要是以手工拆解、流水線拆解為主。由于報廢車輛前端來源也很復雜,與電子電器很類似,在流通過程當中,可以進行二手交易或者再利用的部分提前給拆掉了,最后到有拆解資質的工廠去處置,對里面的金屬,銅、鐵、鋁、塑料、橡膠進行細拆,其他材料可以再利用或再制造。目前工廠的現場條件還是非常差的,依賴手工的方式,這樣一個產業(yè)狀態(tài)以及未來即將到來的新能源汽車退役的高峰體量不完全匹配,這里面會有很多問題,但也有很大行業(yè)發(fā)展空間。

  新能源車拆解有三個部分,一個是電機,向再制造再利用方向發(fā)展,第二部分是電池、輪胎,剩下就是包括汽車座椅、內飾在內的車殼車體?,F在很多新能源車是一體鑄造成型,本身手工拆解的難度和強度非常大,事實上也做不到。

  所以新能源車采用整車破碎分選的一套工藝技術,如雋諾與德國的SICON公司是多年的合作伙伴,他們是德國大眾的官方回收商,雋諾為他們在很多地方運營的項目提供單體設備。現在成套工藝就是整個車體壓包,一般在歐洲做法是在回收點把汽車拆除壓包后再運輸到城市周邊的集中處置點,通過大型集中式的破碎將整車拆解,后端再逐步分選里面不同材質的金屬和塑料。這個項目主要分選里面各種各樣金屬一些指標,通過機械化的方法分選出來,同時在這個過程中做集中化處理。如汽車表面油漆涂層,在高速、高溫的破碎分解過程中會汽化,再通過統(tǒng)一的氣體的收集和處置排放達標。

  廣汽在番禺工廠做法比較超前,很早上了整車破碎分選項目,開始主要是針對測試車輛、研發(fā)車輛淘汰下來之后的處理,現在開始也接收一些社會車輛,新能源車也比較多。

  另外汽車很重要的部分就是輪胎,現在廢輪胎的回收處理在國內也是一個比較棘手的問題。目前國內承接輪胎回收的還是以小作坊為主,之前采用土法煉油,燃燒輪胎產生遮天蔽日的黑煙,再去煉油,造成很大環(huán)境污染。北方有很多較小的焦粉廠,都是用這種作坊式的方式把輪胎切割切塊,磨粉的回收方式。雋諾現在可以做到整條處置線,把整個輪胎包括卡車胎、大車胎、小車胎投進去,采用整套自動化的處理工藝,分選出里面的鋼絲、纖維和膠粒,膠粒可以通過熱解可以煉油和碳黑,也可以做成精細化的膠粉。

  雋諾成套設備的特點,就是智能化程度、自動化程度比較高,如美欣達集團在湖州的項目,從投料開始使用機械手,只需要用叉車把輪胎疊放在托盤上,叉車運輸過去,機械手會定位把輪胎抓取到上料的皮帶上面,后面整個過程全部是自動化生產。

  另外一個項目產生的是膠粉,膠粉產生之后通過氣力管道輸送,稱重和打包都是自動化完成,幾乎可以實現無人工廠。如光大綠色環(huán)保項目在黃石,這是光大作為垃圾焚燒傳統(tǒng)企業(yè)第一個循環(huán)經濟產業(yè),做輪胎處理,產能為15噸每小時,輪胎處理之后成為膠粒,分選出鋼絲,膠粒熱解后再得到油和碳黑。

  還有特別重要的是新能源電池,以電動汽車淘汰的電池為主,其他還包括手機電池、筆記本電池等面臨著回收和處理,如三元、磷酸鐵鋰的新能源電池。雋諾也開發(fā)一整套系統(tǒng),實現了電池的帶電破碎。因為新能源鋰電池的處理,國內大部分企業(yè),如上市公司,主要還是以濕法的還原萃取為主。電池是單體電池,拆解之后有正極材料、負極材料,銅箔、鋁箔,負極是石墨粉,正極是磷酸鐵鋰或三元,合到一起中間有個隔膜電解液的結構,拆解是逆向把電池破碎分選再還原成銅粉、鋁粉和黑粉,黑粉里含有鎳、錳、鈷、理這些有價值的元素,再通過化學還原萃取。

  目前行業(yè)里面大規(guī)模工業(yè)化的主要是后端的濕法化學法,因為比較成熟、可控。而從電池到黑粉干法的后端,這個過程中排放很多氣體,容易產生燃爆。雋諾開發(fā)了一套帶電破碎系統(tǒng),使得電池能夠在不放電的情況下,在密閉的、通過惰性氣體的保護,在一個控氧的環(huán)境當中實現電池帶電的破碎分選到出粉。整個過程的氣體可以實現有組織的達標排放,真正實現了連續(xù)化、工業(yè)化的生產過程。這個項目在很多地方都有應用,如在天能、邦普處理鋰電池上市公司都實現了市場化的應用。

  固廢資源化解決方案里涵蓋了電子電器、汽車、輪胎、鋰電池,以及工業(yè)固廢資源化系統(tǒng)。雋諾的核心優(yōu)勢是以生產制造為主,在自主設計研發(fā)和制造的裝備的基礎上,為企業(yè)提供整體解決方案,實現從裝備制造到解決方案到整體服務運行一體化的服務。雋諾參加的重點研發(fā),有兩項是關于報廢電動汽車的智能拆解和高質化利用的技術,在國內109家家電拆解企業(yè),過去三年多,雋諾有50多臺套電子電器成套處置裝備銷售給這些企業(yè)使用,反響都比較好。如在肇慶的基地是電子廢棄物拆解工廠,做產業(yè)鏈的延伸,主要做冰箱、電視、洗衣機、空調、四機一腦的資源化拆解利用,拆解之后的材料作為材料工廠的原材料實現閉環(huán)。

  (此文為廣東雋諾環(huán)??萍脊煞萦邢薰究偨浝砺勳n在2023年青合循環(huán)經濟與碳中和研究院主辦的ESG 下電子電器&汽車行業(yè)再生數字化溯源會議的發(fā)言摘要)


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