動(dòng)力鋰電池的多級(jí)利用及回收的前景：
據(jù)統(tǒng)計(jì)2017年中國新能源汽車?yán)鄯e銷量達(dá)180萬輛，2018年市場銷量預(yù)計(jì)在100萬輛左右。動(dòng)力電池的使用年限一般是5～8年，從2019年開始，我國動(dòng)力電池將進(jìn)入大規(guī)模的報(bào)廢期，到2020年，中國汽車動(dòng)力電池每年的報(bào)廢量預(yù)計(jì)將達(dá)到20萬噸的規(guī)模，并且隨著新能源汽車的發(fā)展和時(shí)間的推移，動(dòng)力回收的壓力會(huì)越來越大,所以開發(fā)出低能耗、環(huán)保的材料分解方法就非常迫切。
通過建立高效可靠的鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)多級(jí)利用和回收循環(huán)體系，將合理分?jǐn)備囯x子動(dòng)力電池在全壽命周期內(nèi)的使用成本，使其在全壽命周期內(nèi)，直接降低鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)在電動(dòng)汽車行業(yè)的應(yīng)用成本，這是目前看來是最為合適有效的解決方案。動(dòng)力電池需要為儲(chǔ)能用實(shí)現(xiàn)低成本梯次利用、實(shí)現(xiàn)無能耗環(huán)保化的材料分解回收要求，按照符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，這是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
動(dòng)力鋰電池的多級(jí)利用效益分析：
假設(shè)按照原始售價(jià)的50%回收容量衰減到75%的電池系統(tǒng)，收購費(fèi)600元/ kWh （2018年電池組價(jià)格按照1200元/kWh計(jì)算）。則電池系統(tǒng)初次使用成本為：1200*(1-0.5)=600元/ kWh 。
只有特殊的動(dòng)力電池才有可能實(shí)現(xiàn)100%的梯次利用。
對(duì)于BMS，需要修改軟件， 費(fèi)用估算為30元/kWh。
連接件可重復(fù)利用 ，箱體需要制作，費(fèi)用估算為80 元/KWh 。
用于梯次利用再生產(chǎn)的制造費(fèi)用估算為180元/KWh 。
相關(guān)的物流費(fèi)用估算為60元/KWh
動(dòng)力電池系統(tǒng)梯次利用再生產(chǎn)的總費(fèi)用為：600+30+80+180+60= 950元/KWh
假設(shè)15%毛利率，最終售價(jià)為950*1.15= 1092.5元/KWh
對(duì)于梯次再利用的電池系統(tǒng)，其使用成本為 1092.5元/KWh ，如果循環(huán)壽命超過1000次，性價(jià)比就超過鉛酸電池，實(shí)際上會(huì)超過3000次以上，因此，鋰離子動(dòng)力電池的梯次利用具有很大的競爭力。
動(dòng)力電池回收和多極利用的目的：
為了降低動(dòng)力電池系統(tǒng)在電動(dòng)車上的應(yīng)用成本，延長動(dòng)力鋰電池的使用全周期，擴(kuò)展動(dòng)力鋰電池的使用場所，提高動(dòng)力鋰電池在經(jīng)濟(jì)生活中的普及程度，推動(dòng)鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化以及鋰離子電池再利用行業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的可持續(xù)發(fā)展；
通過對(duì)鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集和分析，建立科學(xué)、可靠的鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)性能和壽命評(píng)估體系；通過保養(yǎng)維護(hù)來確保鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)的安全性和可靠性；
通過對(duì)鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)全生命周期的多次利用和材料回收修復(fù)的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，建立動(dòng)力電池系統(tǒng)核心部件及關(guān)鍵材料循環(huán)再利用體系和循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。
多級(jí)利用路線：
目前國內(nèi)雖然對(duì)梯次利用的概念已經(jīng)有所接受，但是如何具體實(shí)施并和回收循環(huán)結(jié)合起來，建立一個(gè)完整體系方面還是空白。同時(shí)對(duì)于相關(guān)的鋰離子電池再生產(chǎn)行業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的可持續(xù)發(fā)展研究則處于起步階段。廣東億鑫豐智能裝備股份有限公司則從裝備方面進(jìn)行了積極的探索，研發(fā)電池包拆解的自動(dòng)化設(shè)備，愿為鋰電池梯次利用事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
難度分析：
動(dòng)力電池理論上是可以回收梯次利用的，但是為什么到目前還沒有廣泛的應(yīng)用？
問題出在了動(dòng)力電池的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)上，許多企業(yè)為了提高電池組工作的可靠性，采用激光焊接工藝將電池串聯(lián)起來，或者采用螺栓緊固方法。這樣的連接結(jié)構(gòu)造成動(dòng)力電池梯次利用的難度，用戶采用舊電池重新組裝成電池組的成本過大，阻礙了動(dòng)力電池的梯次利用。
電池制造企業(yè)應(yīng)該采用提高電池循環(huán)壽命的工藝，提高附加值。
為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池回收梯次利用的目標(biāo)，在動(dòng)力電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上和生產(chǎn)工藝方面要進(jìn)行大膽的改進(jìn)，要方便電池組的拆和裝，以及維修保養(yǎng)，通過自動(dòng)化組裝設(shè)備縮短電池組裝的時(shí)間，為動(dòng)力電池的低成本梯次利用提供可能性。
這里面包含：自動(dòng)化組裝、快速、電池位置調(diào)整、低電阻連接結(jié)構(gòu)、長壽命、可維護(hù)保養(yǎng)、壽命預(yù)測、安全性、可靠性
目前國內(nèi)雖然對(duì)梯次利用的概念已經(jīng)有所接受，但是如何具體實(shí)施并和回收循環(huán)結(jié)合起來，建立一個(gè)完整體系方面還是空白。同時(shí)對(duì)于相關(guān)的鋰離子電池再生產(chǎn)行業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的可持續(xù)發(fā)展研究則處于起步階段。廣東億鑫豐智能裝備股份有限公司則從裝備方面進(jìn)行了積極的探索，研發(fā)電池包拆解的自動(dòng)化設(shè)備，愿為鋰電池梯次利用事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
難度分析：
動(dòng)力電池理論上是可以回收梯次利用的，但是為什么到目前還沒有廣泛的應(yīng)用？
問題出在了動(dòng)力電池的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)上，許多企業(yè)為了提高電池組工作的可靠性，采用激光焊接工藝將電池串聯(lián)起來，或者采用螺栓緊固方法。這樣的連接結(jié)構(gòu)造成動(dòng)力電池梯次利用的難度，用戶采用舊電池重新組裝成電池組的成本過大，阻礙了動(dòng)力電池的梯次利用。
電池制造企業(yè)應(yīng)該采用提高電池循環(huán)壽命的工藝，提高附加值。
為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池回收梯次利用的目標(biāo)，在動(dòng)力電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上和生產(chǎn)工藝方面要進(jìn)行大膽的改進(jìn)，要方便電池組的拆和裝，以及維修保養(yǎng)，通過自動(dòng)化組裝設(shè)備縮短電池組裝的時(shí)間，為動(dòng)力電池的低成本梯次利用提供可能性。
這里面包含：自動(dòng)化組裝、快速、電池位置調(diào)整、低電阻連接結(jié)構(gòu)、長壽命、可維護(hù)保養(yǎng)、壽命預(yù)測、安全性、可靠性
主要優(yōu)點(diǎn)：1.碼垛采用助力機(jī)械手+人工，成本較低；
2.所有除電芯外的廢棄物料均由標(biāo)準(zhǔn)物料小車（綠色）收集，可以象開火車似的集中運(yùn)出；
3.摸組拆解大部采用通用物流線+專用設(shè)備來完成，可適應(yīng)不同電芯；
4.工序21和工序23采用人工完成，成本較低。
本方案采用人工+設(shè)備相配合的方式，實(shí)現(xiàn)將電池包拆解成單個(gè)電芯的功能。其中包括電池包的檢測，電池模組測試，電芯測試等測試功能；也包括了電池包拆解成電池模組，電池模組拆解成單個(gè)電芯等拆解功能；還涵蓋了單個(gè)合格電芯重新組裝成模組，及合格模組重新組裝成電池包的整個(gè)過程的設(shè)計(jì)考量。為方形鋰電池的多級(jí)利用的整體思路指導(dǎo)下的具體實(shí)施方案。具體步驟如下所述：
1.考慮到此次電池包樣本的體積及重量較大，故電池包拆解成模組段采用工作站的方式來進(jìn)行。工作站間的搬運(yùn)和傳送用AGV來自動(dòng)完成。此段共分為四個(gè)工站來完成。工作站間采用AGV搬運(yùn)電池包及電池包頂蓋和電池包箱體，也可采用叉車人工輔助完成；如果電池包體積和重量較小的情況也可采用板鏈線來完成輸送。
A.工站一為準(zhǔn)備工站，主要包括：上料；采集電池包信息；拔掉MSD上部；收集水冷冷卻液；絕緣監(jiān)測；拆除外接電線及脫落附屬件；貼回收追溯碼等功能。上料采用工廠車間天車吊裝到指定的工作平臺(tái)；人工采集電池包的相關(guān)信息（主要包括上產(chǎn)廠家、電壓、容量、生產(chǎn)日期等數(shù)據(jù)，并上傳至MES系統(tǒng)）；人工拔掉MSD上部，斷開主電源，確保安全；人工收集冷卻液，并作絕緣監(jiān)測；拆除外接電線及脫落附件，保證后工序的安全；再將系統(tǒng)生成的回收追溯碼貼與電池包的外殼上，方便后工序的數(shù)據(jù)追蹤。
B.工站二為拆頂蓋工站，主要包括：上拆解專用工作平臺(tái)；掃碼；拆除電池包上蓋；拆除MSD；拆除BMS系統(tǒng)；拆除鏈接片極柱位置保護(hù)蓋等功能。采用AGV將電池包從工站一平臺(tái)自動(dòng)運(yùn)送到工站二工作平臺(tái)；人工掃碼；龍門機(jī)械手自動(dòng)將電池包蓋的固定螺釘拆除，并將電池包蓋搬運(yùn)至AGV上，用AGV將電池包蓋運(yùn)送到緩存位置；手動(dòng)拆除MSD下部；手動(dòng)BMS系統(tǒng)；手動(dòng)拆除鏈接片極柱位置保護(hù)蓋，方便后續(xù)拆除模組間連接片時(shí)的自動(dòng)操作。
C.工站三為拆模組連接片及模組螺釘工站，主要包括：更換工位（AGV自動(dòng)運(yùn)送 ） ；自動(dòng)拆除模組間導(dǎo)電鏈接片（龍門機(jī)械手自動(dòng)完成）；拆除模組固定螺釘（龍門機(jī)械手自動(dòng)完成）。
D.工站四為取出電池模組工站，主要包括：更換工位（AGV自動(dòng)運(yùn)送,）；取出模組（助力機(jī)械手+人工）；拆除加熱部件（人工拆除）；拆除充電高壓鏈接器（人工拆除）；運(yùn)走電池包箱體（AGV自動(dòng)運(yùn)送）
2. 模組拆解成電芯單體采用倍速鏈傳送，采用自動(dòng)設(shè)備及人工配合來完成其測試和拆解功能 。
A.主要包括功能為：電池模組測試工位（測試模組內(nèi)阻等參數(shù)并判定模組基本參數(shù)是否合格，將合格品進(jìn)行碼垛，將不合格品進(jìn)行拆解）;模組側(cè)板破拆工位（自動(dòng)將側(cè)板破拆、分離)；拆除頂蓋拆分監(jiān)測線工位(人工) ；極柱焊點(diǎn)銑削工位(自動(dòng)）；取除電芯及剩余固廢工位(人工）；電芯測試工位（自動(dòng)）；電芯放電、下料工位電芯下料裝盤機(jī)構(gòu)（OK和NG自動(dòng)分類）
B.電芯容量測試（利用客戶工廠現(xiàn)有設(shè)備）；模組容量測試（利用客戶工廠現(xiàn)有設(shè)備）；電芯重組（利用現(xiàn)有PACK線）；電芯拆解（本方案不含此設(shè)備）
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