6.1 废旧动力蓄电池的梯次利用与资源化概述（课件）-《新能源汽车动力电池及管理系统检修》同步精品课堂（机工版）

同步精品课程——中职专业课 项目六 废旧动力蓄电池的梯次利用与资源化 任务一 废旧动力蓄电池的梯次利用与资源化概述 《新能源汽车动力电池及管理系统检修》 机工版 1 知识目标 1.了解锂离子蓄电池老化的机理与影响因素。 2.掌握退役动力蓄电池梯次利用的意义。 3.了解废旧动力蓄电池的去向并制作相关PPT进行汇报。 教学目标 加工工表明 导入情景 如果将2014年称为“中国新能源车元年”，那么按动力电池一般6~8年的使用寿命，第一批动力电池“退役潮”正在到来。根据国家发改委数据显示，截至2022年8月底，我国新能源汽车保有量达到1099万辆，你有没有想过，当第一批新能源车退役后，它们的动力蓄电池将去向何方？ 01 01 动力蓄电池的老化 1.锂离子蓄电池的老化机理 蓄电池老化的外部特征表现为蓄电池的容量衰减或者功率衰减。以锂离子电池为例，锂离子蓄电池的老化机理可以概括为锂离子库存（LLI）的损耗和阳极/阴极活性物质（LAM）的损耗。 02 01 电极容量下降 在锂离子嵌入和脱嵌的循环中，电极的体积反复涨大和缩小，逐渐有一些颗粒破碎或被分离，导致电极的容量下降。 02 负极容量降低 阳极的体积变化导致了旧SEI膜的破裂和新SEI膜的再次生长。负极活性物质颗粒在此过程中被破坏或隔离，导致负极容量降低。 03 锂离子损耗导致容量下降 在高速充电或低温下，负极上可能会形成锂晶体支路，导致锂离子损耗。LLI会改变电池的端电压，导致容量下降。 04 元件电阻增大 在老化过程中，正极、集流器等其它元件的电阻也会增大。这些都使电池达到充电和放电截止电压的时间变短，使电池容量减小。 02 2.影响锂离子蓄电池寿命的主要因素 02 02 废旧动力蓄电池的梯次利用与资源化的必要性 动力蓄电池的梯次利用是针对因为容量降低而无法使电动汽车正常运行，但是动力蓄电池本身又没有报废，仍可以在别的途径继续使用的动力蓄电池。 从电动汽车上退役下来的动力蓄电池，进行必要的检验检测、分类、拆分、电池修复或重组为梯次产品，使其可应用至其他领域的过程。例如用于电力储能、通信基站、后备电源等。 02 即将到来的动力蓄电池退役浪潮 据公安部发布的2022年上半年全国机动车统计数据显示，截至2022年6月底,全国机动车保有量达4.06亿辆,其中汽车3.10亿辆,新能源汽车1001万辆,占汽车总量的3.23%。而这其中，纯电动汽车保有量为810.4万辆，占新能源汽车总量的80.93%。 如果将2014年称为“中国新能源车元年”，那么按动力电池一般6~8年的使用寿命，第一批动力电池“退役潮”正在到来。 据国家动力电池溯源平台数据分析，截至2022年3月底，我国再生利用企业已资源化回收处置6.4万吨废旧动力电池，梯次利用已处置7016吨废旧动力电池，并以此生产了 780MWh的梯次产品。与此同时，基于动力电池产销量和生命周期，预计到2025年我国动力电池累计退役量将达到 108 万吨。 02 废旧动力蓄电池梯次利用与资源化的必要性 以三元锂动力蓄电池为例，三元锂动力蓄电池富含Li、Ni、Co、Mn和天然石墨（NG）等关键资源 ，其质量含量分别约占电池单体的1.14%、9.64%、9.67%、9.03% 和 17.2%。因此，保障其安全供给对支撑中国深入实施发展新能源汽车国家战略意义重大。 02 我国Li、Ni、Co 和 Mn 等一次矿产资源匮乏、对外依存度高。尽管我国石墨资源相较于上述4种矿产资源储量较高，但由于石墨资源对航空航天和新能源等战略新兴产业愈发重要，需求量日益增长。 若能高效清洁提取其中的Li、Ni、Co和Mn等关键资源，不仅可避免其对生态环境和人体健康的二次污染，亦可有效缓解生产动力电池所需关键资源的供给压力、降低其对外依存度。 02 03 废旧动力蓄电池梯次利用与资源化发展现状 1.废旧动力蓄电池梯次利用与资源化的现状 2022年8月1日，工业和信息化部节能与综合利用司召开新能源汽车动力电池综合利用工作座谈会。工业和信息化部相关负责人在会上表示，将研究制定《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法》和行业标准，健全动力电池回收利用体系，支持柔性拆解、高效再生利用等一批关键技术攻关和推广应用，持续实施行业规范管理，提高动力电池回收利用水平。 从多家从事动力电池再生利用的企业提供的数据看，目前锂回收率已超过90%。有预测称，到2050年，依靠锂资源的回收就可以满足动力电池储能行业对锂盐的需求，进而形成锂资源自足内循环和零新开采的局面。 02 2018年，工业和信息化部发布了第一批符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单，华友钴业、格林美、邦普循环、光华科技和赣州豪鹏等5家企业入选，这也被业内称为“白名单”或“正规军”。截至目前，白名单