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廢舊鋰離子電池還有用嗎,如何將廢舊鋰離子電池“變廢為寶”呢?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年05月26日  

一般來說動力鋰電池的質保期在5~8年,目前市面上首批投入的電動汽車開始進入置換期,同時鋰離子電池報廢的高峰期也即將到來,面對批量退役電池公司又會如何處置,目前仍然還沒有一套完整的解決方法。


不過,在今年三月一日東京舉辦的資源回收博覽會上,本田汽車公司的一名高管表示:公司計劃到2025年,使用廢舊鋰離子電池作為原料,開始生產鎳鈷合金。相關機構預測,到2025年日本國內要回收的鋰離子電池將暴增至50萬套。


降成本促回收


目前電動汽車已經成為全球新能源汽車的發展風向標,但假如電池沒有完善回收,不僅會造成資源浪費,還會給社會帶來極其巨大的環境影響和安全隱患。


據歐洲汽車新聞網報道,本田汽車在日內瓦汽車展宣布,到2025年,本田在歐洲銷售的所有新車都將是純電動或混合動力車型。截至目前,本田生產的14款混合乘用車車型,其中混合動力汽車銷量占其總銷量的26%,2018年售出了747,177輛。本田汽車公司循環資源推廣部門總經理TomokazuAbe表示:到2030年,本田可能會生成30萬輛配備鋰離子電池的汽車。


注:僅供參考


但假如30萬輛配備鋰離子電池的汽車沒有對電池有著整套的回收規劃,那么又將出現另一種的環境污染。根據2017年的市場價,一輛飛度(Fit)車中,能夠回收價值4000日元(約合36美元,239.2元人民幣)的鎳和鈷材料。目前為止,該公司鎳回收率達99.7&,鈷回收率達91.3%,錳回收率達94.8%。


但由于電池供應量有限,而且缺乏成熟的回收技術,導致效率低下造成回收的成本較高。于是,本田想通過廢舊電池的陰極生產鎳鈷合金,并將該合金二次加工作為金屬氫化物出售,目標是儲氫市場。另外,還可以通過控制運輸成本,以及使用機器人拆卸汽車,從而降低回收成本。


業內人士介紹,日本制鋼所的儲氫罐由金屬氫化物合金組成,該合金由60%的鎳,30%的鑭和鈰以及10%的硅樹脂組成。而生產一個直徑為4,200毫米,高度為550毫米的儲氫罐要使用4噸此類合金,這一市場前景值得期待。


當然遠不止一家公司開始解決鋰離子電池回收的問題。去年,日本汽車制造商協會正在建立一個覆蓋整個行業的退役鋰離子電池的回收模式,這一項目包含豐田、日產等多家日本汽車廠商。他們設想,汽車拆卸網點收到廢舊電動汽車后將退役電池拆解出來,就近轉給回收利用廠進行處理。汽車廠商則要向日本汽車循環利用協作機構繳納費用。


特斯拉CTO斯特勞貝爾提出,特斯拉會在超級廠中盡可能100%回收電池原材料。特斯拉有電池回收的規劃,也有明確的業務方向,超級廠整合了供應鏈,非常適合進行電池拆解,從原料回收,到再次利用的過程。去年,特斯拉開發了1.04GWh儲能業務,幾乎是2017年358MWh儲能業務的三倍,達到了一個新的里程碑。


國內加速電池回收


一旦報廢動力鋰電池進入爆發期,很有可能帶來難以磨滅的災難。不回收鋰離子電池將會造成環境二次污染,但回收成本卻難以降低等一系列問題擺在了回收公司的面前。


來自《調研報告》的最新數據顯示,我國動力蓄電池累計配套量超過131GWh,產業規模位居前列。配套類型上,磷酸鐵鋰、三元電池分別占比約54%、40%。


目前,電池回收最大的難點包括再生利用的技術瓶頸仍有待突破、回收利用體系還未形成、回收利用盈利困難等。對此,國家還得完善配套政策支撐體系,出臺多樣化激勵措施,只有讓公司嘗到甜頭,發揮市場主體用途,才能加快健全回收體系,形成多方合力。


事實上,去年開始我國鐵塔公司就已經停止了鉛酸電池的采購,并在31個省市約12萬座基站開展梯次利用電池備電應用。此外,國家電網也在嘗試建設1MWh梯次利用磷酸鐵鋰離子電池儲能系統示范工程,用于接納可再生能源發電和調頻等。


至于退役電池歸誰處理,五部委聯合公布的《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策》中,已有明晰規定,即誰產出誰負責,誰污染誰治理。這也就意味著動力鋰電池生產公司和汽車生產公司要擔負起動力鋰電池回收的責任。


根據指導意見,汽車生產公司正在通過多種形式構建回收體系。目前,北汽新能源、廣汽三菱等45家公司已設立了3204個回收服務網點,重要集中在京津冀、長三角、珠三角及中部新能源汽車保有量較高的地區,并重要以4S店的形式存在。


關于回收公司來說,與主機廠合作一定程度上保證了退役動力鋰電池的來源,拓寬了回收渠道,有利于推動其實現回收市場化;關于車企來說,是對正規回收公司的回收資質和回收處理技術等方面的認可。可預見的趨勢是,盡管車企扮演主體責任,但更多的回收工作將會由第三方公司來承擔。


建議提出,重要的回收網點布局模式可以分為自有銷售渠道建設回收網點模式和與第三方回收公司合作共建回收網點模式。其中自有銷售渠道建設回收網點模式是主流,重要是依托經銷商的4S店進行相應的回收,約80%公司采用這種模式。


根據工業和信息化部的規劃,將充分利用現有報廢汽車、電子電器拆解以及有色冶金等產業基礎,統籌布局動力蓄電池回收利用公司,促進行業可持續發展。通過政策利好及市場公司多方加力布局電池回收,未來不久有望形成完整規范的產業鏈。


行業龍頭也將呼之欲出。


目前動力鋰電池行業龍頭寧德時代就曾經通過其子公司寧德和盛以股權受讓及增資的方式收購廣東邦普。廣東邦普是一家經營范圍包括電池材料的生產、加工、銷售;廢舊二次電池回收技術的開發與轉讓等。通過本次收購,公司將產業鏈拓展至鋰離子電池回收利用業務。


今年兩會上,全國政協委員、我國工程院院士、湖南商學院校長陳曉紅建議,完善我國動力蓄電池回收利用體系和行業標準,優化相關產業技術,建立動力蓄電池強制回收利用制度。


從現狀來看,我國動力鋰電池回收利用仍屬于一個新興領域,并在起步階段。盡管國家接連出臺多項政策,但動力鋰電池強制回收利用制度尚未建立、行業標準不夠完善、技術體系也不夠健全也成為制約動力回收的難題。不要等到報廢電池泛濫成災時,才意識到新能源汽車遠比燃油車更不環保。本田的混合乘用車車型都配備了鋰離子電池。當地時間三月一日,東京舉辦了資源回收博覽會(ResourceRecyclingExpo),本田汽車公司循環資源推廣部門總經理TomokazuAbe在會上表示:從2025年,本田將回收利用大量廢舊鋰離子電池,到時,我們將準備好加廠。


目前,本田共生產14款混合乘用車車型。據本田所說,其混合動力汽車銷量占其總銷量的26%,而且在2018年售出了747,177輛。Abe還表示:到2030年,本田可能會生成30萬輛配備鋰離子電池的汽車。本田的計劃是使用廢舊電池的陰極生產鎳鈷合金,目標是儲氫市場。


Abe表示:根據2017年的市場價,從一輛飛度(Fit)車中,我們能夠回收價值4000日元(約合36美元,239.2元人民幣)的鎳和鈷材料。目前為止,該公司鎳回收率達99.7&,鈷回收率達91.3%,錳回收率達94.8%。


Abe談到:人們擔心鎳和鈷材料會短缺,而且擔心幾年后回收成本將降低。Abe估計,目前從廢舊電池回收金屬的成本為每公斤100日元(約合5.98元人民幣)。但是,回收公司的知情人士表示,因為電池供應量有限,而且缺乏成熟的回收技術導致效率低下,目前回收的成本較高。Abe表示,可以通過控制運輸成本,以及使用機器人拆卸汽車,從而降低回收成本。


本田計劃將此類二次合金作為金屬氫化物(MH)出售,用作儲氫罐用合金。日本制鋼所(JapanSteelWorks)的一位高管表示,近年來,日本的金屬氫化物合金需求成倍上升。該公司生產此類合金以及儲氫罐已經超過30年。


日本制鋼所的儲氫罐由金屬氫化物合金組成,此類合金由60%的鎳,30%的鑭和鈰以及10%的硅樹脂組成。鎳合金在與氫接觸時會發生膨脹,加入樹脂可以控制膨脹。據日本制鋼所所說,生產一個直徑為4,200毫米,高度為550毫米的儲氫罐要使用4噸此類合金。


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