钜大LARGE | 点击量:1160次 | 2020年03月09日
美能源部开始关注废旧锂离子电池回收,为何是此时?
自上世纪90年代初开始商用化以来,锂离子电池的使用越来越广泛。如今,从笔记本电脑、移动电话到电动汽车、储能设备,锂离子电池几乎无处不在。在达到电池使用的寿命后,随之而来的,是废弃锂离子电池数量以惊人的速度新增。有研究预测,到2030年,全球报废的锂离子电池将达到1100万吨以上。
二月十八日是美国的全国电池日,许多美国人会换掉家里旧电池,送到回收中心。而为庆祝这一非官方节日,美国能源部宣布,正式启动阿贡国家实验室电池回收研发中心建设,同时启动锂离子电池回收奖项目,以推动锂基电池中关键材料的回收。美国为何选择在此时布局废旧锂离子电池回收呢?
美电动汽车电池退役在即,废旧电池回收率不足
目前,美国废旧锂离子电池的回收率不足5%,这一问题若不能得到有效解决,无论是对民众身体健康,还是对自然生态环境,都将造成不良影响。因此,借助美国的电池日契机,美能源部在阿贡国家实验室设立电池回收研发中心,意在开发具有成本效益优势的回收工艺,以尽可能多地从废旧锂离子电池中回收锂、钴等有价值材料。而启动锂离子电池回收奖项,旨在鼓励美国公司就废旧锂离子电池的收集、储存、运输以至最终的回收利用寻找创新的解决方案。能源部将为该奖项供应总计550万美元的奖励资金。
能源部希望,通过研发中心和回收奖两个项目,推动新技术开发,最终达到能从废旧电池中回收90%关键材料的目标,以减少美国在锂、钴等关键电池材料方面对外国的依赖。
有鉴于全球对锂离子电池原料需求不断攀升,为了因应潜在供应短缺的风险,促使美国政府着手发展回收电池技术,透过回收电动汽车、手机等装置的锂离子电池,盼能取得更稳定且可靠的原料来源。
美国能源部宣布,在国家安全考量下,将斥资1,500万美元在芝加哥附近的阿贡国家实验室(ArgonneNationalLaboratory)展开三年的研发计画。此研究案将结合阿贡、橡树岭国家实验室、国家再生能源实验室及数家大学之力,合作开发最新技术,希望赶上我国在制造与回收锂离子电池的实力。
美能源部旗下的能源效率和再生能源办公室官员西蒙斯表示,美国仰赖他国供应锂、钴、镍、石墨等金属以及电池成品,实在不利于国家安全,因为这些来源国之中,有些并非亲密盟友。
锂盐重要产于少数南美、非洲国家以及澳洲,钴矿则大多来自刚果。近期与美国贸易关系紧张的我国,则是锂离子电池的生产重镇,我国已积极回收电池以取得锂原料,减少对锂原料的进口依赖。
锂离子电池需求持续新增,也是美政府投入研发回收技术的原因。能源部成立的最新回收中心ReCellCenter主任史班根柏格(JeffSpangenberg)表示,美国车厂未来十年大举投入打造电动汽车,加上目前电动汽车电池也接近使用年限,因此美能源部认为现在是展开电池回收的时机。
史班根柏格说:我们进行过很多分析,假如不进行回收,我们的材料将会用尽。假如我们能从回收材料取得稳定供应源,这将大幅降低风险。
CreationInn雇问、锂离子电池产业研究员梅林(HansEricMelin)表示,在美国回收锂离子电池实在没道理,她表示:当地无法使用这些材料,除非你要卖到我国,因为那里才是电池生产地。
那么,卖到我国会有需求吗?
我国电池回收利用布局早,美入局难
在电池回收利用方面,我国走在了美国前面。
为解决好新能源汽车动力蓄电池回收利用问题,工业和信息化部会同有关部门于2018年组织我国铁塔股份有限公司等开展动力蓄电池梯次利用,发挥动力蓄电池回收利用主渠道作用,在商业模式构建、关键技术研发、标准规范研究及信息化平台建设等方面加强创新。
长期以来,铁塔公司的基站备用电源重要使用铅酸电池,每年采购铅酸电池约10万吨。铁塔公司于2015年开始,陆续在12个省市3000多个基站开展梯次利用电池替换铅酸电池试验,充分验证了梯次利用安全性和技术经济性可行。
近期,铁塔公司宣布,停止采购铅酸电池,大力推广锂离子电池梯次利用。铁塔公司加快基站梯次利用示范推广,2018年已停止采购铅酸电池,统一采购梯次利用电池。截至2018年底,已在全国31个省市约12万个基站使用梯次电池约1.5GWh,替代铅酸电池约4.5万吨。铁塔公司与我国一汽、上汽集团等11家汽车生产公司合作规划构建回收渠道,并在上海、湖北、广东等区域率先执行;与再生利用公司合作优化退役动力蓄电池电池回收利用流程,确保报废梯次利用电池的集中回收和无害化处置。
此外,铁塔公司推动产学研用合作,牵头行业突破了电池成组、容量综合评估等一批梯次利用关键技术,统一了电池管理系统通信接口及协议要求,推进梯次利用的智能化和标准化。公司形成了《梯次电池产品技术规范书》《梯次电池包装、运输及仓储管控要求》等相关技术规范,牵头制定行业标准《通信基站梯次利用车用动力锂电池的技术要求与试验方法》,填补国内通信行业梯次利用技术规范空白,引领梯次利用技术进步。
铁塔公司已经发挥了重要的示范带动作用。据铁塔公司规划,2019年其将继续扩大梯次利用电池使用规模,预计应用梯次利用电池约5GWh,替换铅酸电池约15万吨,预计可消纳退役动力蓄电池超过5万吨。在17个省市地区建设回收服务网点150个,并发展备用电源综合解决方案等多种应用模式,突破残值评估、快速检测等一批关键共性技术,健全优化技术标准规范体系。
事实上,除了我国铁塔,国内也有很多锂离子电池产业链的相关公司已在电池回收利用方面布局,因此,假如美国打算将回收后的原材料卖给我国,也许有点困难。
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