Выбор маршрутов повторного использования и переработки выбывших литий-ионных аккумуляторов с учетом экономических и экологических функций

Pathway decisions for reuse and recycling of retired lithium-ion batteries considering economic and environmental functions
Ruifei Ma, Shengyu Tao, Xin Sun, Yifang Ren, Chongbo Sun, Guanjun Ji, Jiahe Xu, Xuecen Wang, Xuan Zhang, Qiuwei Wu, Guangmin Zhou
2024-09-02

переработка аккумуляторовповторное использование аккумуляторовгидрометаллургическая переработкаоценка жизненного циклаотработавшие аккумуляторы электромобилей
Повторное использование и переработка выбывших аккумуляторов электромобилей (EV) представляют собой устойчивый подход к управлению отходами, однако сопряжены с трудностями принятия решений. На основе процессно-ориентированного метода оценки жизненного цикла предложена стратегия экономической и экологической оптимизации маршрутов обращения с выбывшими аккумуляторами. Стратегия применена к различным сценариям повторного использования с разными конфигурациями емкости, включая системы накопления энергии, базовые станции связи и тихоходные транспортные средства. На стадии окончания срока службы оценены гидрометаллургическая, пирометаллургическая и прямая переработка с учетом остаточной стоимости аккумуляторов. При оптимальном маршруте литий-железо-фосфатные (LFP) аккумуляторы увеличивают прибыль на 58% и сокращают выбросы на 18% по сравнению с гидрометаллургической переработкой без повторного использования. Аккумуляторы на основе оксида лития, никеля, марганца и кобальта (NMC) увеличивают прибыль на 19% и сокращают выбросы на 18%. Несмотря на более высокую непосредственную доходность переработки аккумуляторов NMC, аккумуляторы LFP обеспечивают более значительные долгосрочные преимущества благодаря повторному использованию перед переработкой. Предложенная стратегия представляет собой доступную оценочную платформу для выявления оптимальных маршрутов обращения с выбывшими аккумуляторами электромобилей. Повторное использование и переработка выбывших аккумуляторов электромобилей обеспечивают устойчивое управление отходами, но сопряжены с трудностями принятия решений. Ma и соавт. представили стратегию с доступной экономической и экологической платформой оценки обращения с этими аккумуляторами.
1
По сравнению с гидрометаллургической переработкой без повторного использования оптимальные маршруты повышают прибыль на 58% и сокращают выбросы на 18% для аккумуляторов LFP.
2
Для аккумуляторов NMC оптимальные маршруты повышают прибыль на 19% и сокращают выбросы на 18%; несмотря на более высокую немедленную доходность переработки, аккумуляторы LFP обеспечивают больший долгосрочный эффект при повторном использовании перед переработкой.
3
Сравниваются гидрометаллургическая, пирометаллургическая и прямая переработка с учётом остаточной стоимости аккумуляторов на этапе окончания срока службы.
4
В рамках метода оценивается повторное использование аккумуляторов в системах хранения энергии, базовых станциях связи и тихоходных транспортных средствах при различных конфигурациях ёмкости.
5
Исследование разрабатывает стратегию на основе процессной оценки жизненного цикла для оптимизации маршрутов обращения с отработавшими аккумуляторами электромобилей с учётом экономических и экологических целей.

отработавшие литий-ионные батареи электромобилей, включая аккумуляторы химических систем LFP и NMC

экономическая и экологическая оптимизация вариантов их повторного использования и переработки в конце жизненного цикла для различных сценариев повторного применения и процессов переработки

Publication Details
Publication Date
2024-09-02
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
231
Access Type
Author Information
Authors
Ruifei Ma
Shengyu Tao
Xin Sun
Yifang Ren
Chongbo Sun
Guanjun Ji
Jiahe Xu
Xuecen Wang
Xuan Zhang
Qiuwei Wu
Guangmin Zhou
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%