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技术

弗劳恩霍夫研究所开发了电池回收专用工具。

弗劳恩霍夫研究所开发了电池回收专用工具。

Fraunhofer FFB与亚琛工业大学共同开发了一种用于锂离子电池回收的评估模型。该模型可用来从成本和二氧化碳排放量方面对比不同的回收工艺。

该模型还考虑了地区电力结构以及回收工厂的利用情况。

图片来源:Fraunhofer FFB

这一计算模型旨在帮助回收企业、技术供应商及电池制造商从经济和生态两方面,以统一的标准评估不同的回收工艺。

欧盟研究项目Safeloop近期的一项研究指出了电池回收领域存在的重大经济挑战。研究结果显示,在当前条件下,欧洲对锂离子电池进行回收处理时,每千克电池组平均会损失约1.90欧元。研究人员将危险品运输、拆解以及材料回收方面的不确定性视为导致成本上升的主要因素。

新的弗劳恩霍夫模型侧重于对各项回收流程进行评估。现有的方法不仅在能耗和回收率方面存在差异,而且在早期决策如何影响回收材料的质量以及后续阶段所需的工作量方面也有不同。为体现这些关联,该工具采用模块化原则将整个回收链划分为不同的区域、流程步骤和技术。例如,可以对比不同的粉碎流程,并分析它们对后续回收过程的影响。

弗劳恩霍夫模型考虑地理位置与资源利用情况

该工具基于一个包含各流程步骤相关信息的数据库。用户可以指定材料处理量以及待回收电池的成分等参数,进而构建定制化的流程链。

该模型能够追踪整个回收链中的物质流动,并将其与经济及生态方面的关键绩效指标相关联。它会考虑能源消耗、二氧化碳排放、运营成本与投资成本,以及从回收的原材料中获得的收入等因素。处理成本、地区电力结构、劳动力成本以及工厂利用率也可纳入计算之中。

当吞吐量、分离效率或回收率等具体参数发生变化时,该工具会显示其对后续工艺环节、成本及排放的影响。这有助于识别成本或排放尤为高的环节,并为电池回收的工业化规模化提供多种方案分析的依据。

“通过这一工具,我们旨在为不同的回收理念建立统一的比较标准,从而为技术决策和战略规划奠定坚实基础,”弗劳恩霍夫FFB的研究员贝内迪克特·格鲁伯解释道。该模型既可用于优化现有的回收流程,也可用于评估新技术。

模块化生命周期工具是在一个由回收行业、工厂工程及咨询领域的合作伙伴共同参与的研究项目中开发的。未来,该评估框架还将进一步扩展,纳入更多电池化学类型、区域差异化的数据集以及不同的监管场景。