文/中國汽車技術(shù)研究中心有限公司 王佳 黎宇科 李震彪 潘偉
全球范圍內(nèi),目前約有40個國家實現(xiàn)電動汽車規(guī)模化推廣應(yīng)用。中國是全球最大的電動汽車市場,歐洲和美國分列第二和第三位。
雖然市場規(guī)模在不斷擴(kuò)大,但是由于電動汽車上市時間較短,國外也是在近幾年才開始關(guān)注報廢電動汽車的拆解技術(shù)研究。例如,荷蘭汽車再生利用協(xié)會(ARN)于2013年起,舉辦“安全拆解電動和混動汽車拆解培訓(xùn)班”,包括理論講解和實操課程,學(xué)習(xí)結(jié)束通過考試后,會頒發(fā)證書。荷蘭的報廢電動汽車在拆解時,要求由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的人員進(jìn)行操作,佩戴專業(yè)的防護(hù)工具,并使用專業(yè)的拆卸工具和檢測工具。日本的相關(guān)協(xié)會也會對技術(shù)人員開展拆解和相關(guān)廢棄物處理方面的培訓(xùn),獲得證書的技術(shù)人員才能進(jìn)行拆解操作。
歐美日等地區(qū)已開始積極構(gòu)建退役動力蓄電池的回收利用體系,拆解企業(yè)作為產(chǎn)生廢舊動力蓄電池的來源渠道之一,成為動力蓄電池回收利用體系中重要的參與主體。日本在動力蓄電池回收體系構(gòu)建上已經(jīng)開始積極實踐,并具有一定的借鑒意義,主要有機(jī)動車生產(chǎn)企業(yè)主導(dǎo)和第三方機(jī)構(gòu)受托回收兩種模式。
圖1:豐田汽車鎳氫動力蓄電池回收利用體系
機(jī)動車生產(chǎn)企業(yè)主導(dǎo)模式,以豐田汽車為例,其下屬企業(yè)豐通再生資源利用公司與解體廠建立合作關(guān)系回收報廢電動汽車動力蓄電池,同時,利用售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)來回收維修環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢舊動力蓄電池,其回收利用體系詳見圖1所示。
第三方機(jī)構(gòu)受托回收模式,以JARP(Japan Auto Recycling Partnership,自動車再資源化協(xié)力機(jī)構(gòu))為例,該機(jī)構(gòu)為日本汽車制造商協(xié)會組建的專門開展車用鋰離子電池(以下簡稱LiB)收集的系統(tǒng),于2018年10月開始運作,免費支持各參與方在全國范圍內(nèi)開展廢舊動力蓄電池包的回收業(yè)務(wù)。目前已經(jīng)有包括豐田、日產(chǎn)等在內(nèi)的10家汽車生產(chǎn)企業(yè)委托JARP回收其廢舊動力蓄電池。在此系統(tǒng)中,JARP發(fā)揮信息聯(lián)絡(luò)的中間樞紐作用,主要目的是協(xié)助機(jī)動車生產(chǎn)企業(yè)回收廢舊動力蓄電池。運作過程主要是:廢舊動力蓄電池拆卸單位(4S店、維修店、汽車解體廠等)在系統(tǒng)注冊,有電池需要運輸時向JARP發(fā)送請求處理信息,JARP按需求信息上門免費將包裝好的動力蓄電池包運輸?shù)劫Y源化處理企業(yè),運作流程見圖2所示。
由于電動汽車存在帶電及環(huán)保隱患,與傳統(tǒng)汽車拆解相比,技術(shù)要求更加嚴(yán)格。電動汽車的拆解重點是動力蓄電池的拆卸,關(guān)鍵是安全防護(hù)與環(huán)境保護(hù),拆卸后的車體部分與傳統(tǒng)車處理要求一致。
國外的大型汽車廠商在其生產(chǎn)的電動汽車拆解手冊中,都對安全防護(hù)及拆解設(shè)備進(jìn)行了要求,例如,要求使用絕緣手套、安全鞋、護(hù)目鏡和檢測工具等,并且要求動力蓄電池拆卸后不得進(jìn)行拆解,并在電池上粘貼標(biāo)識。
圖2:日本JARP構(gòu)建的LiB聯(lián)合回收系統(tǒng)運作流程
以尼桑的leaf電動汽車為例,其動力蓄電池的拆卸主要包括如下步驟(尼桑leaf車型拆解手冊):
(1)確認(rèn)電動汽車車型。通過車體外觀標(biāo)識以及內(nèi)部相關(guān)部件,確定車型為電動汽車。其中,其VIN碼中含有“Z”的為電動汽車。(見圖3)
(2)安全預(yù)防措施。操作人員準(zhǔn)備安全防護(hù)工具、粘貼安全標(biāo)識、檢查高壓電池漏電及破損情況等。安全防護(hù)工具包括絕緣手套、絕緣鞋、扳手、滅火裝備、絕緣膠帶等。(見圖4)
圖3:leaf電動汽車的相關(guān)特征標(biāo)識及部件
圖4:電池拆卸前粘貼的安全警告標(biāo)識
(3)放電。在動力蓄電池拆卸前必須先進(jìn)行放電(如果電表顯示電量低于一半則無需放電)。通過打開前照燈、車廂加熱器、導(dǎo)航系統(tǒng)和后窗除霧器等電氣設(shè)備放電電池,直到電量低于一半。
(4)斷開高壓電。首先斷開充電連接器,然后通過以下方式之一斷開高壓電:a)取下高壓控制系統(tǒng)的保險絲并斷開12V電池;b)取下高壓電源開關(guān)并斷開12V電池;c)拔下維護(hù)開關(guān)并斷開12V電池。(見圖5)
(5)拆卸動力蓄電池。舉升車輛,并把電池四周的防護(hù)蓋取下;斷開電池上的高壓連接器和電池車輛連接器;取下電池粘連板和部分螺栓;將托盤放置在電池底部,取下剩余螺栓后,將電池取下。同時,對電池的存貯、包裝及運輸?shù)冗M(jìn)行了相應(yīng)要求。(見圖6)
電動汽車拆解的重點是動力蓄電池的拆卸,由于拆卸過程中存在安全、環(huán)保風(fēng)險,需進(jìn)行詳盡的技術(shù)指導(dǎo)。歐美日等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)嚴(yán)格落實生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度,要求生產(chǎn)者提供所生產(chǎn)車型的拆解手冊,并在各自網(wǎng)站進(jìn)行公開,以指導(dǎo)拆解企業(yè)進(jìn)行報廢汽車拆解。我國電動汽車產(chǎn)業(yè)的進(jìn)程較快,即將進(jìn)入大規(guī)模報廢階段,建議從相關(guān)法律法規(guī)層面盡快落實生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度,要求生產(chǎn)企業(yè)切實履行生產(chǎn)者責(zé)任,積極開展報廢電動汽車拆解技術(shù)推廣,制定具有實踐指導(dǎo)意義的拆解手冊,并對社會公開。從環(huán)境保護(hù)、安全防護(hù)、提升回收利用率等方面指導(dǎo)行業(yè)拆解水平提升。
圖5:斷開充電連接器
圖6:斷開高壓連接器并用托盤將電池取下