加州地区电动汽车电池的循环利用
针对美国电动汽车的发展进行调查,发现仅加州地区插电式混合动力汽车的数量就占到全美插电式汽车保有总量的1/3,而且随着时间推移,大量新电动汽车的电池将在3~5年内被替换,且这一问题在不久的将来将会集中出现。因此,必须及时准备好淘汰电池的处理设施,以确保电池不会引发社会问题。
结合电池寿命估算和地理位置信息系统,统计分析电池后处理设施的分布情况,以及综合能量、温室气体、水源等参考因素,确定后处理设施的合适位置,并将其进行联网分析。在对电池的回收利用中,使用高温冶金处理方法可以缓解锂电池制造过程中对环境的影响,而且对有效材料的回收利用更能有效降低成本。如在二次回收过程中,只需要消耗6%~56%初次制造所需能量且温室气体的排放减少23%,就可以实现锂电池的再造。集中和网络化的电池回收处理设施可以降低电池的制造成本,促进电池行业的发展。在循环模型中,考虑电池制造过程中的破坏环境因素,针对电动汽车密度高的地区,更应该发展电池的回收处理设施,以此降低单位电池能量密度对环境的影响。
电池回收是为了获取电池中的稀有金属,然后进行二次回炉再造,但这些过程都会产生一部分有害气体,如硫化物、氮氧化物和可吸入微粒等。因此,应考虑电池回收利用控制模型的因素。根据生产过程、车辆运行路线的污染气体排放位置,以最优地理位置的方式进行电池生产配套设施的选址,包括电厂的位置和电厂容量等,这是保证电池处理设施高效安全使用的前提。
网址:http://iopscience.iop.org/ 1748-9326/10/1/014011
作者:Thomas P Hendrickson et al
编译:张聪