鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1660次 | 2021年04月07日
詳解我國(guó)動(dòng)力鋰電池的回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀以及趨勢(shì)
隨著新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,我國(guó)已成為前列大新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)國(guó),動(dòng)力蓄電池產(chǎn)銷(xiāo)量也逐年攀升,動(dòng)力蓄電池回收利用迫在眉睫,社會(huì)高度關(guān)注。
新能源汽車(chē)的動(dòng)力鋰電池有使用年限。在電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力蓄電池退役后,假如處置不當(dāng),隨意丟棄,一方面會(huì)給社會(huì)帶來(lái)環(huán)境影響和安全隱患,另一方面也會(huì)造成資源浪費(fèi)。因此,新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用十分重要。
動(dòng)力蓄電池回收是指,將已經(jīng)報(bào)廢將動(dòng)力蓄電池集中回收,通過(guò)工藝技術(shù)回收電池中的鎳鈷錳、銅、鋁、鋰等元素,再將這些材料循環(huán)利用回動(dòng)力鋰電池包,并應(yīng)用在新能源汽車(chē)中。
行業(yè)起步階段,政策扶持發(fā)展
動(dòng)力蓄電池回收利用作為一個(gè)新興領(lǐng)域,目前處于起步階段。為了加強(qiáng)新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用管理,規(guī)范行業(yè)發(fā)展,推進(jìn)資源綜合利用,國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)政策、辦法。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2018年一月,工信部、能源局、環(huán)境部等多部門(mén)聯(lián)合公布了《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》。
《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》的印發(fā),為新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用行業(yè)健康發(fā)展供應(yīng)重要保障。為了更好的推動(dòng)《管理辦法》的執(zhí)行,后續(xù)相關(guān)部門(mén)公布了《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》。
回收工藝多樣,滿(mǎn)足不同需求
鋰離子電池是動(dòng)力蓄電池中最常使用的類(lèi)型產(chǎn)品。鋰離子電池是以鋰摻雜金屬的氧化物作為電極,以鋰離子的傳遞來(lái)完成充放電。鋰離子電池是充電電池,一般由正極、負(fù)極、隔膜、電解液等組成。
動(dòng)力蓄電池的回收工藝技術(shù)多樣,適合不同情境下的應(yīng)用。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
(1)高溫冶金法
用高溫焙燒經(jīng)簡(jiǎn)單機(jī)械破碎的廢棄鋰離子電池,篩分得到含有金屬和金屬氧化物的細(xì)粉體。
工藝特點(diǎn):工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,適合大規(guī)模處理;但電池電解質(zhì)和其他成分燃燒易引起大氣污染。高溫冶金工藝流程如圖。
(2)聯(lián)合回收工藝
通過(guò)優(yōu)化,采用聯(lián)合回收工藝的方法,發(fā)揮各種基本工藝的有點(diǎn),盡可能提高回收的經(jīng)濟(jì)效益。
(3)濕法冶金
將廢棄電池破碎后,用合適的化學(xué)試劑選擇性溶解,分離浸出液中的金屬元素。工藝特點(diǎn):工藝穩(wěn)定性好,適合中小規(guī)模廢舊鋰離子電池的回收;但成本較高,廢液要進(jìn)一步處理。
(4)物理拆解
將電池組經(jīng)破碎、過(guò)篩、磁選分離、精細(xì)粉碎和分類(lèi)后得到的高含量物質(zhì),再進(jìn)行下一步回收的過(guò)程。工藝特點(diǎn):工藝十分環(huán)保,不會(huì)有二次污染;但處理效率低,耗時(shí)長(zhǎng)。
新能源汽車(chē)大力推廣帶來(lái)市場(chǎng)需求
推廣、應(yīng)用新能源汽車(chē)已成為全球主流。近年來(lái),我國(guó)也在積極推廣、普及使用電動(dòng)汽車(chē)。隨著快速上升的新能源汽車(chē)市場(chǎng)而來(lái)的是對(duì)動(dòng)力鋰電池的需求。
據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,近年來(lái)我國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)快速上升。其中,銷(xiāo)量從2013年1.8萬(wàn)輛增至2017年達(dá)77.7萬(wàn)輛,漲幅達(dá)4216.7%。到了今年,雖然受到補(bǔ)貼調(diào)整等影響,但新能源汽車(chē)銷(xiāo)量仍保持高速上升。1-八月,新能源汽車(chē)?yán)塾?jì)銷(xiāo)量達(dá)60.1萬(wàn)輛,同比上升88%。到2018年,預(yù)計(jì)我國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量將達(dá)150萬(wàn)輛。
此外,據(jù)公安部數(shù)據(jù)顯示,截至六月底全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量達(dá)3.19億輛,其中汽車(chē)保有量達(dá)2.29億輛。而截至上半年,全國(guó)新能源汽車(chē)保有量達(dá)199萬(wàn)輛,在汽車(chē)保有量中占比僅0.9%左右,上升空間非常大。
新能源汽車(chē)推廣效果顯著,帶來(lái)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量需求旺盛。據(jù)最新數(shù)據(jù)顯示,2018年七月,國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)市場(chǎng)動(dòng)力鋰電池裝機(jī)量為3.4GWh,環(huán)比上升16%,同比上升30%;1-七月累計(jì)裝機(jī)量為18.9GWh,同比上升126%。
隨著未來(lái)新能源汽車(chē)的進(jìn)一步普及,動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量將保持上升,增速放緩。據(jù)預(yù)測(cè),到2020年我國(guó)動(dòng)力鋰電池裝機(jī)量超過(guò)140GWh。隨著動(dòng)力鋰電池投放入市場(chǎng),到了使用年限將有一大批退役電池面對(duì)處理。新能源汽車(chē)市場(chǎng)的快速發(fā)展及動(dòng)力鋰電池的上升為動(dòng)力鋰電池回收產(chǎn)業(yè)帶來(lái)大量需求。
動(dòng)力鋰電池回收市場(chǎng)前景廣闊,市場(chǎng)規(guī)模巨大
近年來(lái),動(dòng)力蓄電池產(chǎn)銷(xiāo)量逐年攀升,隨之而來(lái)的是大量面對(duì)退役、報(bào)廢的電池。據(jù)預(yù)測(cè),從公司質(zhì)保期限、電池循環(huán)壽命、車(chē)輛使用工況等方面綜合測(cè)算,2018年后新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池將進(jìn)入規(guī)?;艘郏A(yù)計(jì)到2020年累計(jì)將超過(guò)20萬(wàn)噸(24.6GWh)。此外,假如按70%可用于梯次利用,大約有累計(jì)6萬(wàn)噸電池要報(bào)廢處理。
迅速上升的動(dòng)力蓄電池退役量為動(dòng)力鋰電池回收產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大市場(chǎng)。
從廢舊動(dòng)力鋰離子電池中回收鈷、鎳、錳、鋰、鐵和鋁等金屬所創(chuàng)造的回收市場(chǎng)規(guī)模在2018年將超過(guò)53億元,2020年將超過(guò)100億元,2023年廢舊動(dòng)力鋰離子電池市場(chǎng)將達(dá)250億元。
不同類(lèi)型的動(dòng)力鋰電池金屬含量不同,對(duì)應(yīng)的可回收利用金屬量及價(jià)格也不同。據(jù)預(yù)測(cè),2018年新增報(bào)廢的動(dòng)力鋰電池中,鎳的可回收利用量較高為1.8萬(wàn)噸。進(jìn)行測(cè)算后,鎳相應(yīng)的回收價(jià)格達(dá)14億元。與鎳相比,鋰的回收量雖然相對(duì)較少,但測(cè)算后的回收價(jià)格遠(yuǎn)超過(guò)鎳達(dá)到26億元。提高動(dòng)力鋰電池電芯能量密度達(dá)到400Wh/kg以上,將有利于顯著提高電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程。以北汽EV200為例,400Wh/kg電芯,相當(dāng)于800Wh/L以上體積能量密度。保持現(xiàn)有電池包體積和每噸百公里電耗不變,一次充電不僅可以續(xù)航620公里;還可以降低成本、延長(zhǎng)使用壽命,解決目前電動(dòng)汽車(chē)與燃油車(chē)性能之間的較大差異。日前,李泓接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)。
作為國(guó)家新能源汽車(chē)動(dòng)力鋰電池研發(fā)整體布局的一個(gè)重要環(huán)節(jié),該項(xiàng)目的任務(wù)是在產(chǎn)業(yè)鏈最前端開(kāi)發(fā)400Wh/kg以上能量密度的新型電池,積累高能量密度電池的關(guān)鍵基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)與關(guān)鍵技術(shù),并為公司同步開(kāi)發(fā)300Wh/kg電芯供應(yīng)重要參考依據(jù)和指導(dǎo)意見(jiàn)。
長(zhǎng)續(xù)航動(dòng)力鋰離子電池新材料與新體系研究研發(fā)團(tuán)隊(duì)就是在該項(xiàng)目中承擔(dān)挑戰(zhàn)電池極限能量密度的任務(wù)。