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动力电池的回收利用率能否提升,不是回收拆解端的工艺提升就能解决的,需要全产业链联动,尤其是生产者责任延伸制度的建立。正如一位动力电池回收企业工作人员所言:“如果一个电池包在设计的时候就不可拆解,那么进入回收环节的时候就很难顺利地将电池包拆解下来,更谈不上再利用,即使能拆解下来,也会增加很多工序,费时耗力。”
新能源车报废回收新能源汽车产生的废电池理论上说只要按照相关流程和环保要求都不会产生污染。目前新能源汽车电池基本上可以分为5类。
类是铅酸电池。这种电池是以氧化铅为正板,以海绵铅为负板,硫酸水溶液作为电解液,主要作为内燃机汽车内部各种电器和电子设备的供电电源,是目前在汽车领域应用广泛的电池。主要代表车企有长安、长城、吉利、上汽通用等传统燃油车或低速的电动车。
第二类是碱性电池。碱性电池由镍基和碱性溶液电解液构成。主要代表车企有一汽丰田混动车型、长安福特混动车型等。
第三类是锂离子电池。锂离子电池由锂离子电池和锂聚合物电池2种。锂离子电池的阴材料主要有锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物等。锂聚合物电池是正、负、电解质三要素中至少一项使用离子材料为主要的电池系统。主要代表车企有丰田混动、别克混动等。
第四类是磷酸铁锂电池。这种电池是用磷酸铁锂作为正材料的锂离子电池。主要代表车企有比亚迪秦、唐,宇通新能源客车等。
第五类是三元锂电池。这种电池是正材料使用镍钴锰酸锂三元正材料的锂电池。主要代表车型有特斯拉、北汽EV200等。
新能源车报废回收电池组的充电功率有限
电能被生产出来后就必须马上被消耗或者储存到电池这样的介质之中,而很明显当我们说到“动能回收”的话,选择自然只能是后者。而在面对制动这种短时间内要完成较大能量转换(大功率)的工况,目前技术水平下电池充电功率有限的事实,基本上就注定了它会是木桶中短的那块板。
所以出于安全考虑虑,当制动力的请求(刹车踏板踩踏力度)一旦**出电池功率上限,多出来的这部分制动力就只能还是由机械制动部分承担了,于是部分(很多情况下还是大部分)动能也只能和往常的常规动力车型一样,以摩擦生热的方式被转化为毫无用处的热能,然后散失到环境里。
复杂的工况使得能量难以完全利用
虽然新能源车有个新字,但动能回收功能从思路到实体其实都不怎么“新”了,电气化铁路很早就实现了所谓的回馈制动,列车减速时会将部分动能转化为电能,再将之回馈到电网当中去以供同线路其他列车使用,以达到节能的目的。
而在汽车领域,哪怕是在EV仍未大行其道的早几年,也也不乏像Efficient Dynamic动力方案这样的解决思路,例如在上代E92 M3上,就实现了一般情况下发电机只在油门踏板松开的情况下工作的逻辑(此功能如今已几乎推广到全系产品之中),一方面化动力输出,另一方面尽可能降低油耗。虽然回收能量因为结构原因无法用于驱动车辆,只能供车载电器消耗,但也是常规动力车型架构下比较理想的模式了。
新能源车的动能回收为什么效率并不高?
而自从踏入新能源时代之后,由于电力储备是可以直接用于驱动车辆了,再加上电机/发电机和电池组功率的,所以动能回收功能也再进一步,强度加大不少以至于能轻易地在实际驾驶中为驾驶者所感知,甚至成为了公众眼中新能源车区别于常规动力车辆的一种功能。
但问题来了——既然这些个EV/HEV从结构上就有着能把车辆残余动能回收并悉数利用的优势,但为何从目前市面上的产品来看,再生制动(动能回收)的能量回收效率却普遍如此低下呢?而我总结了一下,主要原因大概是以下几个方面:
动能≠总能耗
在一个的无阻力的环境里,一个力将物体从静止加速到一定速度,这时物体所带动能是和这个力所做的功相等的。但我们所处的真实世界却并不“”,就拿汽车来说,行驶中会有风阻、滚阻,车辆本身的机械部件也有各种损耗,甚至能量从化学能(燃油/电池)转化为机械能这个过程本身都存在一个效率的问题。
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