什么是鋰電池回收
鋰電池回收指的是當(dāng)鋰電池經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間使用后,內(nèi)在性能已降至報(bào)廢狀態(tài)無法在所處領(lǐng)域正常發(fā)揮作用時(shí),對(duì)其進(jìn)行一系列物理性、化學(xué)性、生物性以及梯次利用等工藝處理,結(jié)構(gòu)化高效運(yùn)用并差異化提煉其內(nèi)在相關(guān)精華材料,再塑其新額利用價(jià)值。
鋰電池回收技術(shù)類型
鋰電池回收技術(shù)從大類角度來說,主要分為再生利用以及梯次利用兩類。
再生利用回收技術(shù)是指通過對(duì)廢舊鋰電池進(jìn)行預(yù)處理徹底放電后,用物理(干法)、化學(xué)、生物等方法將廢舊鋰電池中的鎳、鈷、鋰、錳等具備回收價(jià)值的有價(jià)金屬以及其余鋰電池成分結(jié)構(gòu)中的有價(jià)材料分離出來并制成金屬化合物或鋰電池原材料的技術(shù)模式;
梯次利用回收技術(shù)是指通過對(duì)廢舊鋰電池中的電芯或電池包進(jìn)行拆解、檢測(cè)、分選以及重組成新的健康電池包重新給予不同對(duì)應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行結(jié)構(gòu)化使用的回收處理技術(shù)模式,本質(zhì)其實(shí)是對(duì)鋰電池進(jìn)行結(jié)構(gòu)式分層高效利用。
鋰電池回收工藝流程
物理回收技術(shù):將廢舊動(dòng)力電池內(nèi)部成分,如電極活性物質(zhì)、集流體和電池外殼等組分經(jīng)過破碎、過篩、磁選分離、精細(xì)粉碎和分類等一系列手段,得到有價(jià)值產(chǎn)物,然后再進(jìn)行下一步回收的過程。核心工藝為粉碎篩選后進(jìn)行材料修復(fù),是比較純粹的物理過程。
濕法回收技術(shù):將廢舊電池拆解預(yù)處理后溶于酸堿溶液中,萃取出部分有價(jià)值金屬元素,再經(jīng)過離子交換法和電沉積等手段,提取出剩余有價(jià)值金屬。濕法核心工藝是對(duì)電極粉加入化學(xué)試劑浸出和提取。
火法回收技術(shù):剝?nèi)ル姵赝鈿?,將電池?nèi)芯與焦炭、石灰石混合,經(jīng)還原焙燒,得到金屬鋰、鈷、鎳、鋁等組合成碳合金;電解質(zhì)中的氟、磷等被固化在爐渣中,可用于建筑材料或混凝土的添加劑。然后進(jìn)行深加工處理,整個(gè)過程在高溫下完成?;鸱ê诵墓に囀歉邷?zé)峤猓瑥亩玫浇饘傺趸铩?br />
三種回收方式的對(duì)比:濕法回收方法效率最高,工藝成熟。
物理回收工藝簡(jiǎn)單,不用消耗額外的化學(xué)品,環(huán)保性最好,但回收效率低。
濕法回收工藝的有價(jià)金屬回收率較高,對(duì)設(shè)備要求不高,工藝成熟;但工藝復(fù)雜且不同類型鋰電池需專門的濕法工藝,成本較高,同時(shí)處理不當(dāng)會(huì)造成環(huán)境污染。
火法回收工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,兼容性較高,適合大規(guī)模處理種類繁雜的廢舊鋰電池,但能耗要求高,對(duì)設(shè)備要求高環(huán)保壓力大。
濕法回收是主流工藝。濕法治金由于能耗較低、回收率較高、產(chǎn)品純度高、對(duì)設(shè)備要求不高等特點(diǎn)受到廣泛認(rèn)可。濕法治金處理廢舊電池的主要步驟包含前處理、預(yù)處理、酸/堿液浸出、浸出液除雜、分離萃取、元素沉淀,濕法回收工藝核心部分為金屬材料的浸取過程,通過使用無機(jī)酸或有機(jī)酸將金屬以離子回收到酸溶液中。
鋰電池回收的優(yōu)勢(shì)
鋰電池回收的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
資源回收與經(jīng)濟(jì)效益
廢舊鋰電池中含有豐富的有價(jià)金屬,如鋰、鈷、鎳等,通過回收這些金屬可以減少對(duì)原生礦產(chǎn)資源的依賴,降低生產(chǎn)成本,保障鋰電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。例如,寧德時(shí)代的技術(shù)可以使鎳、鈷、錳的回收率達(dá)到99.6%,鋰的回收率達(dá)到91%。
環(huán)境保護(hù)
廢舊鋰電池如果不進(jìn)行妥善處理,其中的有害物質(zhì)可能會(huì)泄漏到環(huán)境中,對(duì)土壤、水源等造成污染。開展鋰電回收利用,可以有效減少?gòu)U舊鋰電池對(duì)環(huán)境的污染,實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。
技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)
鋰電池回收技術(shù)的發(fā)展不僅可以提高回收效率,降低生產(chǎn)成本,還能推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)和結(jié)構(gòu)調(diào)整。例如,南昌市鋰電回收利用建設(shè)項(xiàng)目采用了先進(jìn)的鋰電回收利用技術(shù),包括自動(dòng)化拆解技術(shù)、高效分離技術(shù)、精準(zhǔn)提純技術(shù)等。
政策支持與市場(chǎng)潛力
國(guó)家和地方政府出臺(tái)了一系列政策支持鋰電回收利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,如《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》等,為鋰電回收利用項(xiàng)目提供了政策保障。此外,隨著新能源汽車、儲(chǔ)能等領(lǐng)域的快速發(fā)展,廢舊鋰電池的產(chǎn)生量也在逐年增長(zhǎng),為鋰電池回收市場(chǎng)提供了巨大的增長(zhǎng)潛力。
減少環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展
廢舊鋰電池如果不進(jìn)行妥善處理,其中的有害物質(zhì)可能會(huì)泄漏到環(huán)境中,對(duì)土壤、水源等造成污染。開展鋰電回收利用,可以有效減少?gòu)U舊鋰電池對(duì)環(huán)境的污染,實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。
創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展
廢舊鋰電池回收產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅可以減少環(huán)境污染,還能創(chuàng)造大量的就業(yè)機(jī)會(huì),為地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
鋰電池回收發(fā)展階段
鋰電池回收這個(gè)行業(yè),經(jīng)歷如下發(fā)展階段:
一、早期探索階段(20世紀(jì)末至21世紀(jì)初)——鋰電池尚未大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用,廢舊鋰電池回收主要是理論研究和實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的小試階段,關(guān)注點(diǎn)在于如何有效地從電池中回收關(guān)鍵材料,特別是鈷、鎳、鋰等高價(jià)值金屬。
二、初步發(fā)展階段(2000年至2010年)——隨著移動(dòng)通信設(shè)備、筆記本電腦等消費(fèi)類電子產(chǎn)品廣泛使用鋰電池,以及電動(dòng)汽車市場(chǎng)的初步興起,廢舊鋰電池的數(shù)量逐漸增多,開始出現(xiàn)專門針對(duì)鋰電池回收的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)。這一時(shí)期,回收技術(shù)開始由實(shí)驗(yàn)室向工業(yè)化過渡,出現(xiàn)了簡(jiǎn)單的物理拆解和化學(xué)處理方法,但整體技術(shù)水平較低,回收效率不高,且存在一定的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。
三、快速成長(zhǎng)階段(2010年代至2020年)——政策法規(guī)逐步建立和完善,許多國(guó)家和地區(qū)開始實(shí)施電池回收政策,要求生產(chǎn)商負(fù)責(zé)產(chǎn)品的生命周期管理,包括回收和處置環(huán)節(jié)。這一階段,技術(shù)研發(fā)取得重要突破,濕法冶金、火法冶金及物理回收技術(shù)得到顯著改進(jìn)和優(yōu)化,鋰電池回收效率和資源利用率有所提高,同時(shí)更注重環(huán)保和可持續(xù)性。梯次利用概念被引入,退役的鋰電池在經(jīng)過檢測(cè)后被用于儲(chǔ)能系統(tǒng)或者作為次級(jí)電源使用,延長(zhǎng)了其使用壽命,降低了資源浪費(fèi)。
四、深度整合與創(chuàng)新階段(2020年至今)——鋰電池回收產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)迅速擴(kuò)張,技術(shù)不斷創(chuàng)新,包括自動(dòng)化拆解線、清潔高效的化學(xué)回收工藝、新型環(huán)保材料的再生利用等。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和管理體系進(jìn)一步健全,企業(yè)之間的技術(shù)交流與國(guó)際合作加強(qiáng),形成了相對(duì)完善的上下游產(chǎn)業(yè)鏈。應(yīng)對(duì)大規(guī)模退役的動(dòng)力電池回收需求,新的解決方案和商業(yè)模式不斷涌現(xiàn),如模塊化設(shè)計(jì)便于拆解回收、智能回收網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等。
鋰電池回收行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
鋰電池回收行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈包括:上游主要是廢舊電池提供方,以及回收需要的材料商、設(shè)備商(輸送機(jī)、撕碎機(jī)、引爆器等)。由整車廠商如北汽新能源、豐田等,鋰電池廠商如寧德時(shí)代、比亞迪等還有一些中間商構(gòu)成。中游主要是拆解回收廠商和檢測(cè)方 。在梯次利用方面,由于與電池關(guān)聯(lián)度最高,因此動(dòng)力電池企業(yè)布局最多,北汽新能源、東風(fēng)汽車等車企也有布局;在拆解回收方面,一般是第三方專業(yè)回收公司進(jìn)行拆解處理,如邦普循環(huán)、格林美等。下游為回收應(yīng)用場(chǎng)景,可應(yīng)用于電池材料廠和電池廠等。
比亞迪
比亞迪股份有限公司,創(chuàng)立于1995年,2002年7月31日在香港主板發(fā)行上市,在電池拆解回收領(lǐng)域,比亞迪采取精細(xì)化拆解、材料回收、活化再生綜合三步走策略。其中精細(xì)化拆解獲得正極材料粉末、負(fù)極石墨、銅箔集流體、銅箔集流體、外殼、蓋板及塑料附件等原料。對(duì)比動(dòng)力電池回收精細(xì)化拆解和破碎分選兩種不同處理方式,精細(xì)化分選回收純度更佳,獲取的正極粉末及正極集流體、負(fù)極粉末及負(fù)極集流體、外殼、蓋板及附件等純度更高,性能更好。
格林美
格林美從2003年開始啟動(dòng)廢舊電池回收業(yè)務(wù),歷時(shí)17年投資建設(shè)廢舊電池與鈷鎳鎢鍺銦等稀有金屬?gòu)U物完整回收,到目前已經(jīng)建成中國(guó)最大超細(xì)鈷鎳粉末制造基地,中國(guó)核心鋰離子動(dòng)力電池鈷鎳原料制造基地。同時(shí)格林美自主研發(fā)攻克了小型電池與充電電池完整資源化與循環(huán)再造三元?jiǎng)恿Σ牧系年P(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)電池的經(jīng)濟(jì)化、規(guī)?;厥占疤幚怼3蔀閯?dòng)力電池回收領(lǐng)域最大的上市公司之一。
光華科技
廣東光華科技股份有限公司創(chuàng)建于1980年,從2017年開始切入鋰電池生產(chǎn)領(lǐng)域,2018年光華科技以自有資金5000萬(wàn)元人民幣在珠海市設(shè)立珠海中力新能源科技有限公司。該公司擬申請(qǐng)經(jīng)營(yíng)范圍為:二次資源循環(huán)利用技術(shù)的研究、開發(fā)、高新技術(shù)咨詢與服務(wù);鋰離子電池的回收、拆解、綜合利用與拆解物的處置、銷售;新能源汽車動(dòng)力電池的收集、儲(chǔ)存、處置;新能源汽車動(dòng)力電池回收、梯級(jí)利用、拆解、綜合利用與銷售等。
天奇股份
天奇股份在全國(guó)范圍內(nèi)設(shè)立多家子公司,產(chǎn)品與服務(wù)主要涉及汽車制造、智能倉(cāng)儲(chǔ)、循環(huán)裝備、報(bào)廢汽車回收拆解、鋰電回收處理、新能源工程、重工制造等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。逐步形成擁有自動(dòng)化物流裝備、智能倉(cāng)儲(chǔ)與分揀、信息技術(shù)開發(fā)與服務(wù)、設(shè)備遠(yuǎn)程故障診斷分析與云服務(wù)、固體廢棄物處理智能裝備、報(bào)廢汽車回收與利用、大型精密鑄造件加工、新能源工程、鋰電池回收與利用等綜合業(yè)務(wù)的產(chǎn)業(yè)集團(tuán)。
寧德時(shí)代
寧德時(shí)代早在2015年就收購(gòu)了邦普循環(huán),通過回收廢舊電池中的金屬元素來生產(chǎn)三元正極前驅(qū)體。其全資子公司寧德蕉城的經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)也包括了電池回收系統(tǒng)。
駱駝股份
湖北襄陽(yáng)的駱駝股份一直著力打造傳統(tǒng)鉛酸蓄電池的循環(huán)產(chǎn)業(yè),公司廢鉛蓄電池回收處理能力可達(dá)86萬(wàn)噸/年,規(guī)范回收率達(dá)到90%以上,遠(yuǎn)超過國(guó)家政策要求水平。駱駝股份已在國(guó)內(nèi)各大區(qū)域與海外分別擁有多個(gè)電池生產(chǎn)與回收基地,在生產(chǎn)、銷售、回收等方面,規(guī)模優(yōu)勢(shì)與協(xié)同優(yōu)勢(shì)顯著,同時(shí)建立銷售與回收共用渠道,“銷一收一”,將替換市場(chǎng)和回收市場(chǎng)結(jié)合,可以大幅降低物流成本,節(jié)約渠道費(fèi)用,提升經(jīng)營(yíng)效率。
贛鋒鋰業(yè)
贛鋒鋰業(yè)業(yè)務(wù)貫穿上游鋰資源開發(fā)、中游鋰鹽深加工及金屬鋰冶煉、下游鋰電池制造及廢舊電池綜合回收利用等價(jià)值鏈的各重要環(huán)節(jié),鋰電池回收方面,贛鋒鋰業(yè)計(jì)劃未來規(guī)劃中,公司將建立每年可回收10萬(wàn)噸退 役鋰電池的大型綜合設(shè)施。公司通過擴(kuò)充鋰電池回收業(yè)務(wù)產(chǎn)能及在回收及再利用退役電池方面的專長(zhǎng)繼續(xù)向下游拓展業(yè)務(wù)。
天能集團(tuán)
天能結(jié)合自身的技術(shù)路線儲(chǔ)備情況,已經(jīng)深度布局五大應(yīng)用場(chǎng)景來滿足不同客戶的不同需求。其子公司天能新材料專注動(dòng)廢舊鋰離子電池、電池生產(chǎn)廢料及含有鎳、鈷、銅、錳、鋰、鋁的有色金屬的回收、梯級(jí)利用;三元前驅(qū)體及鋰離子電池材料的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售;廢舊鋰離子電池回收處置設(shè)備的研發(fā)與銷售;循環(huán)技術(shù)的研究等。年處理2.3萬(wàn)噸廢舊動(dòng)力鋰電池。
浙江新時(shí)代中能循環(huán)科技有限公司
浙江新時(shí)代中能循環(huán)科技有限公司成立于2015年,注冊(cè)資金2194 萬(wàn)元,位于交通便利、配套完善的"長(zhǎng)三角"南翼浙江紹興杭州灣上虞經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)(國(guó)家級(jí)),專注于退役動(dòng)力鋰電池梯次回收及循環(huán)利用業(yè)務(wù),已建成年產(chǎn)1800金噸鈷、鎳、鋰等金屬化合物濕法回收生產(chǎn)線,產(chǎn)出的鈷鹽、鎳鹽、鋰鹽類產(chǎn)品循環(huán)再用于動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)。
深圳恒創(chuàng)睿能環(huán)??萍加邢薰?/strong>
深圳恒創(chuàng)睿能環(huán)??萍加邢薰臼呛w研究生在深圳創(chuàng)立的一家針對(duì)鋰電綜合利用科技公司。在國(guó)內(nèi)鋰電池應(yīng)用普及以及新能源汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展之際,恒創(chuàng)睿能針對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)末端,從環(huán)保角度出發(fā),以鋰電池梯次利用、材料再生、電子極材料再造核心技術(shù)為基礎(chǔ),堅(jiān)持“科技開創(chuàng)綠色未來”。實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰電池全自動(dòng)化無污染回收、利用、處理,積極響應(yīng)國(guó)家低碳循環(huán)發(fā)展戰(zhàn)略。
中偉新材料股份有限公司
是湖南中偉控股集團(tuán)有限公司旗下控股子公司、上市主體,是國(guó)家高新技術(shù)企業(yè),國(guó)家智能制造、綠色制造工廠等示范項(xiàng)目。公司是專業(yè)的鋰電池正極材料前驅(qū)體與新能源循環(huán)材料綜合服務(wù)商,屬于國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的新材料、新能源領(lǐng)域。
豪鵬科技
成立于2010年9月21日,位于江西省贛州市章貢高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園水西園區(qū)。主要從事廢舊新能源汽車動(dòng)力電池回收及梯次利用,廢舊電池?zé)o害化和資源循環(huán)利用。
安徽南都華鉑新材料
成立于2017年,是由國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)、上市公司浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司全資控股公司。公司主要從事廢舊鋰電子電池回收利用、新能源材料的研發(fā)、生產(chǎn)、加工、銷售為主。公司積極開展對(duì)外合作,與國(guó)內(nèi)重要的科研單位及高校建立合作,包括中南大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)、浙江大學(xué)等知名院校開展深度產(chǎn)學(xué)研合作,目前已申報(bào)國(guó)家發(fā)明專利30項(xiàng),授權(quán)發(fā)明專利10項(xiàng)。首期年處理2.5萬(wàn)噸廢舊鋰離子電池回收項(xiàng)目目前已經(jīng)投入試生產(chǎn)。
賽德美
一家專注于新能源汽車動(dòng)力電池梯級(jí)利用和再生利用的技術(shù)研究和全面開展的動(dòng)力電池綜合利用及產(chǎn)業(yè)化實(shí)施的科技創(chuàng)新型企業(yè)。
華友鈷業(yè)
華友鈷業(yè)打造材料體系一體化服務(wù),從鋰礦到前驅(qū)體或正極材料,梯次利用與再生利用,實(shí)現(xiàn)“材料價(jià)格、降低彼此成本、保障資源供應(yīng)、收益共享,促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展”。華友循環(huán)主要承擔(dān)廢舊動(dòng)力電池再生利用職責(zé),廢舊動(dòng)力電池經(jīng)過檢測(cè)、分選,分為梯次利用跟再生利用環(huán)節(jié)。
原標(biāo)題:科普 | 什么是鋰電池回收?