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加州地區電動汽車電池的循環利用
針對美國電動汽車的發展進行調查,發現僅加州地區插電式混合動力汽車的數量就占到全美插電式汽車保有總量的1/3,而且隨著時間推移,大量新電動汽車的電池將在3~5年內被替換,且這一問題在不久的將來將會集中出現。因此,必須及時準備好淘汰電池的處理設施,以確保電池不會引發社會問題。
結合電池壽命估算和地理位置信息系統,統計分析電池后處理設施的分布情況,以及綜合能量、溫室氣體、水源等參考因素,確定后處理設施的合適位置,并將其進行聯網分析。在對電池的回收利用中,使用高溫冶金處理方法可以緩解鋰電池制造過程中對環境的影響,而且對有效材料的回收利用更能有效降低成本。如在二次回收過程中,只需要消耗6%~56%初次制造所需能量且溫室氣體的排放減少23%,就可以實現鋰電池的再造。集中和網絡化的電池回收處理設施可以降低電池的制造成本,促進電池行業的發展。在循環模型中,考慮電池制造過程中的破壞環境因素,針對電動汽車密度高的地區,更應該發展電池的回收處理設施,以此降低單位電池能量密度對環境的影響。
電池回收是為了獲取電池中的稀有金屬,然后進行二次回爐再造,但這些過程都會產生一部分有害氣體,如硫化物、氮氧化物和可吸入微粒等。因此,應考慮電池回收利用控制模型的因素。根據生產過程、車輛運行路線的污染氣體排放位置,以最優地理位置的方式進行電池生產配套設施的選址,包括電廠的位置和電廠容量等,這是保證電池處理設施高效安全使用的前提。
網址:http://iopscience.iop.org/ 1748-9326/10/1/014011
作者:Thomas P Hendrickson et al
編譯:張聰