新能源汽车回收再生技术装备解决方案

蒋南青2023-10-31 08:59

电子电器和汽车都有相关处置技术，特别在电子电器领域从前端回收、拆解到深加工整个闭环的思路和逻辑比较成熟。而关于新能源汽车方面，目前国内还没有对新能源汽车的拆解回收处理有一个非常成熟的、示范性的项目和产业链，这是因为新能源的生产工艺和零部件与传统燃油车不同，导致其拆解处置和回收也有着很大不同，又属于一个比较前沿的话题，现在做技术布局，相信未来在国内有很大的市场空间。广东隽诺环保2022年作为子课题的承担单位，参与了国家科技部十四五固废资源化的重点研发专项，题目为新能源汽车的智能化拆解回收的成套技术。

这一两年整个新能源车渗透率快速提高，2022年达到30%，除了东北地区就比较寒冷的地区之外，如网约车基本都是新能源车，这一批新能源车大约在5~7年内基本达到电池和运营的极限。这些新能源车与传统燃油车差异在于几乎没有二手价值，也就是说到5年后从2025年开始，这些车辆基本上达到报废淘汰的高峰期，新能源汽车行业会面临着退役高峰时代的到来。

我们看到全球特别是欧盟已经出台了相关的一些法令，要求新车当中含有25%的再生塑料，这个比例是非常高的。在我国虽然现在还没有开始类似要求，但实际上不管是汽车淘汰报废之后的利用以及新车制造过程当中，对于再生和循环材料的使用的要求，都是这个行业发展的一个前景和方向。

纯新能源车本身在节能降碳环保方面有很多突出贡献，更令我们关注的是，伴随着新能源发展未来会到来的新能源的器件退役之后的处理，包括新能源汽车、风电叶片、光伏太阳能板、现在大力发展的储能电站，我们叫做新型固废，这些产品也是要考虑如何做到低碳减碳的循环，而不是只单纯考虑发展。

目前国内汽车拆解回收的行业，是由商务部颁发汽车拆解资格证，目前已经下放到市一级的商务局。目前发放的拆解资格证全国大约有600多张，数量很多但每家体量都不大，比如广东省可能有几十家，湖南可能三四十家，排在前10位的产量就在1万辆以上，小的拆解量一年只有几千辆。规模和经济性都不好。

目前汽车拆解行业处理的车辆基本还是以燃油车为主，处理的工艺主要是以手工拆解、流水线拆解为主。由于报废车辆前端来源也很复杂，与电子电器很类似，在流通过程当中，可以进行二手交易或者再利用的部分提前给拆掉了，最后到有拆解资质的工厂去处置，对里面的金属，铜、铁、铝、塑料、橡胶进行细拆，其他材料可以再利用或再制造。目前工厂的现场条件还是非常差的，依赖手工的方式，这样一个产业状态以及未来即将到来的新能源汽车退役的高峰体量不完全匹配，这里面会有很多问题，但也有很大行业发展空间。

新能源车拆解有三个部分，一个是电机，向再制造再利用方向发展，第二部分是电池、轮胎，剩下就是包括汽车座椅、内饰在内的车壳车体。现在很多新能源车是一体铸造成型，本身手工拆解的难度和强度非常大，事实上也做不到。

所以新能源车采用整车破碎分选的一套工艺技术，如隽诺与德国的SICON公司是多年的合作伙伴，他们是德国大众的官方回收商，隽诺为他们在很多地方运营的项目提供单体设备。现在成套工艺就是整个车体压包，一般在欧洲做法是在回收点把汽车拆除压包后再运输到城市周边的集中处置点，通过大型集中式的破碎将整车拆解，后端再逐步分选里面不同材质的金属和塑料。这个项目主要分选里面各种各样金属一些指标，通过机械化的方法分选出来，同时在这个过程中做集中化处理。如汽车表面油漆涂层，在高速、高温的破碎分解过程中会汽化，再通过统一的气体的收集和处置排放达标。

广汽在番禺工厂做法比较超前，很早上了整车破碎分选项目，开始主要是针对测试车辆、研发车辆淘汰下来之后的处理，现在开始也接收一些社会车辆，新能源车也比较多。

另外汽车很重要的部分就是轮胎，现在废轮胎的回收处理在国内也是一个比较棘手的问题。目前国内承接轮胎回收的还是以小作坊为主，之前采用土法炼油，燃烧轮胎产生遮天蔽日的黑烟，再去炼油，造成很大环境污染。北方有很多较小的焦粉厂，都是用这种作坊式的方式把轮胎切割切块，磨粉的回收方式。隽诺现在可以做到整条处置线，把整个轮胎包括卡车胎、大车胎、小车胎投进去，采用整套自动化的处理工艺，分选出里面的钢丝、纤维和胶粒，胶粒可以通过热解可以炼油和碳黑，也可以做成精细化的胶粉。

隽诺成套设备的特点，就是智能化程度、自动化程度比较高，如美欣达集团在湖州的项目，从投料开始使用机械手，只需要用叉车把轮胎叠放在托盘上，叉车运输过去，机械手会定位把轮胎抓取到上料的皮带上面，后面整个过程全部是自动化生产。

另外一个项目产生的是胶粉，胶粉产生之后通过气力管道输送，称重和打包都是自动化完成，几乎可以实现无人工厂。如光大绿色环保项目在黄石，这是光大作为垃圾焚烧传统企业第一个循环经济产业，做轮胎处理，产能为15吨每小时，轮胎处理之后成为胶粒，分选出钢丝，胶粒热解后再得到油和碳黑。

还有特别重要的是新能源电池，以电动汽车淘汰的电池为主，其他还包括手机电池、笔记本电池等面临着回收和处理，如三元、磷酸铁锂的新能源电池。隽诺也开发一整套系统，实现了电池的带电破碎。因为新能源锂电池的处理，国内大部分企业，如上市公司，主要还是以湿法的还原萃取为主。电池是单体电池，拆解之后有正极材料、负极材料，铜箔、铝箔，负极是石墨粉，正极是磷酸铁锂或三元，合到一起中间有个隔膜电解液的结构，拆解是逆向把电池破碎分选再还原成铜粉、铝粉和黑粉，黑粉里含有镍、锰、钴、理这些有价值的元素，再通过化学还原萃取。

目前行业里面大规模工业化的主要是后端的湿法化学法，因为比较成熟、可控。而从电池到黑粉干法的后端，这个过程中排放很多气体，容易产生燃爆。隽诺开发了一套带电破碎系统，使得电池能够在不放电的情况下，在密闭的、通过惰性气体的保护，在一个控氧的环境当中实现电池带电的破碎分选到出粉。整个过程的气体可以实现有组织的达标排放，真正实现了连续化、工业化的生产过程。这个项目在很多地方都有应用，如在天能、邦普处理锂电池上市公司都实现了市场化的应用。

固废资源化解决方案里涵盖了电子电器、汽车、轮胎、锂电池，以及工业固废资源化系统。隽诺的核心优势是以生产制造为主，在自主设计研发和制造的装备的基础上，为企业提供整体解决方案，实现从装备制造到解决方案到整体服务运行一体化的服务。隽诺参加的重点研发，有两项是关于报废电动汽车的智能拆解和高质化利用的技术，在国内109家家电拆解企业，过去三年多，隽诺有50多台套电子电器成套处置装备销售给这些企业使用，反响都比较好。如在肇庆的基地是电子废弃物拆解工厂，做产业链的延伸，主要做冰箱、电视、洗衣机、空调、四机一脑的资源化拆解利用，拆解之后的材料作为材料工厂的原材料实现闭环。