鋰電池回收再利用,經(jīng)濟(jì)效益及戰(zhàn)略意義凸顯隨著新能源電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)的快速發(fā)展,年限之后效率不佳的動(dòng)力電池將面臨更新和退役。動(dòng)力鋰電池回收與再利用則將成為降低電動(dòng)汽車(chē)成本,實(shí)現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要關(guān)鍵。
當(dāng)前,動(dòng)力鋰電池需求爆發(fā)導(dǎo)致上游金屬原材料價(jià)格大幅上漲,包括鎳、鈷、錳、鋰等,我國(guó)僅能實(shí)現(xiàn)鎳和錳的供需平衡,鈷和鋰的資源儲(chǔ)量均面臨自有產(chǎn)能難以滿足國(guó)內(nèi)新能源電池需求激增的情況。通過(guò)廢舊鋰電池回收,退役電池正極材料中的有價(jià)金屬可再次用于電池的制造,滿足未來(lái)對(duì)于新能源電池的部分裝機(jī)需求。有利于減輕我國(guó)對(duì)金屬原材料的進(jìn)口依賴,中和原材料成本上漲帶來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展壓力;緩解當(dāng)前礦產(chǎn)資源緊缺的問(wèn)題,對(duì)降低電池生產(chǎn)成本、推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面具有重要意義。
鋰電池回收處理,指的是將報(bào)廢的鋰電池集中回收,通過(guò)物理、化學(xué)等回收處理工藝循環(huán)利用電池或?qū)㈦姵刂芯邆淅脙r(jià)值的金屬元素如鋰、鈷、鎳等提取出來(lái)。鋰電池主要構(gòu)成是正極材料、負(fù)極材料、電解液和其他。將所有的材料做成卷圈的形式纏繞在一起,再加上其他配件進(jìn)行封裝。從鋰電池的成本構(gòu)成來(lái)看,正極材料占比接近一半,其中碳酸鋰的占比又占正極材料的一半,碳酸鋰是鋰電池的主要成本
據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)及報(bào)道顯示,截至2022年,我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷量已連續(xù)8年保持全球,動(dòng)力鋰電池即將迎來(lái)以舊換新或報(bào)廢再利用時(shí)代。一般情況下,新能源汽車(chē)的壽命超過(guò)10年,新能源汽車(chē)在使用期限內(nèi)需更換1-2次電池,才更加安全有保障。動(dòng)力鋰電池迎來(lái)強(qiáng)勁回收需求,產(chǎn)業(yè)日益成熟,產(chǎn)業(yè)規(guī)模加速壯大。
如果能對(duì)廢舊電池進(jìn)行回收再利用,不僅可以節(jié)約大量的天然礦產(chǎn)資源,還可以消除廢舊電池帶來(lái)的各種危害。不過(guò),我國(guó)廢舊電池回收主要以中小企業(yè)為主,并沒(méi)有形成有影響力的企業(yè),因此,這個(gè)行業(yè)的整體發(fā)展?jié)摿€是很大的。不過(guò),由于我國(guó)目前對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的追求,即使是很多想進(jìn)入廢電池回收行業(yè)的公司也保持觀望態(tài)度。好消息是,隨著我國(guó)代新能源汽車(chē)的電池壽命逐漸到期,一大批企業(yè)紛紛瞄準(zhǔn)了動(dòng)力電池回收市場(chǎng)。
越來(lái)越多的個(gè)人和企業(yè)參與到廢舊鋰電池回收利用項(xiàng)目中,積極推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。盡管廢舊鋰電池回收利用項(xiàng)目取得了一些進(jìn)展,但仍面臨一些挑戰(zhàn),如技術(shù)成本、回收渠道建設(shè)和法規(guī)執(zhí)行等問(wèn)題。因此,需要、企業(yè)和公眾共同努力,加強(qiáng)合作,推動(dòng)廢舊鋰電池回收利用項(xiàng)目的發(fā)展。
廢舊鋰電池的處理通常有兩類處理方法,一類是集中回收拆解,另一類對(duì)這些廢舊電池進(jìn)行梯次利用。
鋰電池回收處理技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,涉及多個(gè)環(huán)節(jié)和多種技術(shù),旨在有效回收和分類處理廢舊鋰電池,實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用,同時(shí)降低環(huán)境污染。這些技術(shù)包括但不限于:
物理法:通過(guò)破碎、篩選等物理方法分離電池中的不同材料,如磁選、比重分選等,這種方法對(duì)環(huán)境友好,能夠處理多種鋰電池,且不產(chǎn)生有害物質(zhì)及污染物。
化學(xué)法:包括濕法處理和干法冶金。濕法處理主要用于回收鋰,而干法冶金則涉及高溫焙燒結(jié)合粉碎、篩選等方式回收鎳、鈷等金屬。這種方法雖然能耗較高,但能夠回收多種金屬。
熔煉分離技術(shù):通過(guò)溫度和化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)材料分離,提取金屬和無(wú)機(jī)物質(zhì)。
催化分離技術(shù):利用化學(xué)反應(yīng)在催化劑的作用下實(shí)現(xiàn)材料分離,提取電解介質(zhì)等物料。
電解分離技術(shù):利用特定的電流條件下,鋰電池中的電解介質(zhì)經(jīng)電解實(shí)現(xiàn)分離,可用于二次利用。
拆解回收技術(shù):將老舊鋰電池拆開(kāi),在確保安全的情況下,分離內(nèi)部電路元件,提取金屬、塑料、陶瓷和其他材料。
這些技術(shù)的有效應(yīng)用可以幫助大限度地回收廢棄鋰電池,減少對(duì)資源的消耗以及對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí),全球多家企業(yè)如日本的住友金屬、日礦金屬、豐田,比利時(shí)的優(yōu)美科,德國(guó)的默克,韓國(guó)的地質(zhì)資源研究院以及中國(guó)的企業(yè)等,都在投身于鋰電池回收利用的研究,推動(dòng)這一領(lǐng)域的進(jìn)步。
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2)環(huán)保處理:采用的環(huán)保技術(shù),確保廢舊鋰電池電池得到合規(guī)處理,減少對(duì)環(huán)境的污染;
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