動(dòng)力鋰電池包回收市場(chǎng)前景和回收利用難題
來源:存能電氣 日期:2019-06-24 11:30 瀏覽量:次
動(dòng)力鋰電池包回收市場(chǎng)前景和回收利用難題。隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,我國已成為世界第一大新能源汽車產(chǎn)銷國,動(dòng)力鋰電池產(chǎn)銷量也逐年攀升,動(dòng)力鋰電池回收利用迫在眉睫,社會(huì)高度關(guān)注。新能源汽車的動(dòng)力電池有使用年限。在電動(dòng)汽車的動(dòng)力鋰電池包退役后,如果處置不當(dāng),隨意丟棄,一方面會(huì)給社會(huì)帶來環(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,動(dòng)力鋰電池包回收利用十分重要。
動(dòng)力鋰電池包回收市場(chǎng)前景
回收利用分為梯次利用和材料再生。退役鋰電池包中含有電解液以及各類金屬物質(zhì),隨意廢棄將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生沉重負(fù)擔(dān),因此鋰電池的回收利用必不可少。另一方面,鋰電池中的鋰、鈷、銅、鎳、鋁、鐵等金屬具備不同程度的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,效益也將促進(jìn)回收行業(yè)的良性發(fā)展。
目前動(dòng)力鋰電材料回收有兩種主流技術(shù)路線,干法冶金和濕法冶金。目前采用濕法冶金技術(shù)路線,已實(shí)現(xiàn)消費(fèi)級(jí)鋰電池的規(guī)模化回收利用提取鈷和鎳等金屬,一旦動(dòng)力電池回收端能上量,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力鋰電池的回收利用沒有太多技術(shù)上的障礙。
干法:以物理上的拆解粉碎為主,剝離外殼后進(jìn)行焙燒,回收電池其他輔助有價(jià)值材料,如銅鋁箔等。這種方法工藝較簡單,成本低,但回收的產(chǎn)品純度也低,目前來看,比較適合現(xiàn)階段磷酸鐵鋰的回收。
濕法:濕法冶金通過溶解的方法,得到含鈷鎳等貴金屬元素的溶液,再利用液相合成等工藝得到新的三元正極材料,這種方法工藝難度更高,但回收的元素純度更高。適合更高純度有價(jià)值金屬的提取,因此較為適用于三元材料的回收。
通常動(dòng)力鋰電池包的使用壽命為3-5年,一輛電動(dòng)車的電池組包含80-120塊單體鋰離子電池,每塊動(dòng)力鋰離子電池的重量為3-4kg。以平均每輛新能源車載有100塊單體鋰離子電池,每塊重3kg計(jì)算,截至2015年全國投入使用的動(dòng)力鋰電池包將分別達(dá)到2.66億塊,總重量將達(dá)到79.8萬噸,而這些鋰離子電池將于2018年集中進(jìn)入報(bào)廢期,退役動(dòng)力鋰電池回收問題迫在眉睫。當(dāng)前時(shí)點(diǎn)環(huán)保需求、動(dòng)力鋰電池回收的經(jīng)濟(jì)性和政策支持是驅(qū)動(dòng)鋰電回收業(yè)務(wù)發(fā)展的三大主要?jiǎng)恿Α?/span>
鋰電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解質(zhì)和隔膜四部分構(gòu)成,其中正極材料價(jià)值量最高,也是回收的重點(diǎn)。以三元鋰電池為例,其成本中正極材料占比約35%,負(fù)極材料、電解液和隔膜占比分別約5%、8%和8%。廢舊鋰離子電池的材料一旦進(jìn)入環(huán)境中,正極材料中的鎳、鈷、錳等金屬離子、負(fù)極的碳粉塵、電解質(zhì)中的強(qiáng)堿和重金屬離子都有可能造成重金屬污染或有機(jī)物污染,并最終通過食物鏈最終進(jìn)入人和動(dòng)物體內(nèi),嚴(yán)重影響環(huán)境質(zhì)量和人類健康。
廢舊鋰電池回收在具有環(huán)境效益的同時(shí),兼具經(jīng)濟(jì)效益。不同動(dòng)力鋰電池正極材料中所含的有價(jià)金屬成分不同,其中潛在價(jià)值最高的金屬包括鈷、鋰、鎳等。未來,伴隨高能量密度的三元電池需求持續(xù)增加,對(duì)鈷、鋰等原材料的需求亦將更加緊俏。因而,通過對(duì)廢舊鋰電池包進(jìn)行回收,將鎳、鈷、鋰等有價(jià)金屬進(jìn)行提取進(jìn)行循環(huán)再利用,是規(guī)避上游原材料稀缺和價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)的有效途徑,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
動(dòng)力鋰電池包回收利用難題
首先,現(xiàn)階段我國關(guān)于動(dòng)力電池回收利用的相關(guān)法律法規(guī)還有待完善。一方面,政府還未對(duì)動(dòng)力鋰電池的回收利用專門立法;另一方面,動(dòng)力電池還未實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,電池的形狀、極芯構(gòu)成、外殼材料等均不相同,這為回收利用工作帶來巨大的難度。
其次,回收利用體系仍需健全。近年來,我國先后出臺(tái)了多項(xiàng)政策文件,雖在加強(qiáng)動(dòng)力電池梯級(jí)利用和回收管理、研究制定回收利用政策、建立健全廢舊動(dòng)力電池循環(huán)利用體系、加強(qiáng)行業(yè)管理與回收監(jiān)管等方面做了規(guī)定,但由于政策并不具有強(qiáng)制性,且缺乏明確的獎(jiǎng)懲機(jī)制,因此上述政策未能得到有效落實(shí)。
再次,回收技術(shù)和工藝水平有待提高。目前我國針對(duì)動(dòng)力電池的回收工藝路線仍處在探索階段,以循環(huán)制造為目標(biāo)的回收技術(shù)還未開展。此外,動(dòng)力電池回收處理僅停留在廢物處理階段,再利用以及循環(huán)再制造技術(shù)的研究尚未開展,電池回收涉及的生產(chǎn)安全和環(huán)境保護(hù)也沒有具體的工藝措施和裝備保證。
最后,回收利用成本高、盈利難。退役電池尚無梯級(jí)利用渠道,直接報(bào)廢處理,導(dǎo)致大量的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí),電池回收需要經(jīng)過放電、拆解、粉碎、提取等多個(gè)環(huán)節(jié),設(shè)備和人力成本投入較大,在沒有形成規(guī)模效應(yīng)的情況下,企業(yè)很難盈利。此外,不同汽車企業(yè)的動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)差異較大,材料體系也不同,使得回收難度增加和回收成本上漲。
隨著我國新能源汽車的普及,環(huán)保壓力逐年的增大,鋰電池原材料價(jià)格不斷的上漲,再利用及資源化回收技術(shù)方面的突破,再利用和資源化的拆解將會(huì)使鋰電池包的原料市場(chǎng)達(dá)到“供需平衡”市場(chǎng)的價(jià)格也將趨于理性;同時(shí)也能有效的緩解財(cái)政部暫停新能源汽車補(bǔ)貼而帶來的成本壓力。
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