中國儲能網(wǎng)訊:在實體經(jīng)濟整體不景氣的近些年,新能源產(chǎn)業(yè)卻在2014、2015、2016年分別實現(xiàn)200%、300%、400%的增長速度,根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》規(guī)劃,到2020年國內(nèi)新能源汽車保有量將達500萬輛,占比汽車銷售量的7-10%,2025、2030年占比分別增加15~20%、40~50%。

“這不僅意味著產(chǎn)業(yè)鏈前、中端各環(huán)節(jié)勢頭向上,也預示著位于后端的動力電池回收將迎來巨大機遇期?!?月12日,在高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)和中信證券聯(lián)合舉辦的新能源汽車產(chǎn)業(yè)投資策略會上,中南大學教授/博導、賽德美董事長兼CTO李薦就2017年動力電池回收前景進行全面解析。
動力電池回收的必要性
1、環(huán)境保護:鈷、鎳、鋰都是礦產(chǎn)冶金化工出來的,對環(huán)境污染較為嚴重。且根據(jù)材料性能,氟化物——六氟磷酸里遇水變成氫氟酸;有機溶劑污染——電解液溶劑;廢舊塑料——隔膜、密封件等,若不加以重視,企業(yè)將面臨環(huán)評和未來巨大環(huán)保治理壓力。
2、安全性:用在電動汽車上,涉及到高壓直流電,若不回收處理,任由消費者隨意放在家,出現(xiàn)問題的概率很大。
3、資源問題:全球鈷年產(chǎn)量15萬噸,而國內(nèi)鈷資源95%依進口,其中電池行業(yè)用鈷占比為69%。2016年我國汽車銷量約為2700萬輛,新能源汽車50.7萬輛,占比不到2%,但2016年國內(nèi)的碳酸鋰消費量為7.87萬噸,占全世界的37.3%,其中鋰50.9%被電池消耗。按照這個比例,要完成規(guī)劃中的新能源汽車銷量占比達40~50%的目標,鋰、鈷、鎳等原材料如何滿足需求是國內(nèi)將面臨的另一難題。
動力電池回收存在的機會:
1、資源有限,回收循環(huán)才是行業(yè)治本之策:企業(yè)生產(chǎn)多少電池,未來必將面臨應(yīng)對電池材料處理問題,此外,礦產(chǎn)資源是有限,不停循環(huán)利用才是治本之法。
2、前景廣闊:中汽研預測近年動力電池回收市場將迅速發(fā)展,2018 年將達到50億元規(guī)模、2020年達到136億元規(guī)模、2023年達到311億元規(guī)模。
3、競爭壓力相對?。涸谛履茉雌噺牡V產(chǎn)到原材料、設(shè)備、電池、整車廠、運營、回收的龐大的產(chǎn)業(yè)鏈中,電池回收今年才逐漸得到產(chǎn)業(yè)鏈的重視,競爭相對薄弱。
4、政策支持:實際上從2012年開始國家相關(guān)部門就密集出臺了大量與電池回收相關(guān)的政策、意見。例如:五部委聯(lián)合組織制定了《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策(2015年版)》、上海回收一個電池包提供一千塊元的補助等。
頻繁的政策出臺,一方面說明國家層面對電池回收項目的重視;另一個方面,也反映出目前缺乏整體效應(yīng)良好的回收方法。
當前電池回收利用的主流應(yīng)該是梯次利用,除了國家倡導外,從動力電池從車上撤下的動力電池可參與到低速車、儲能等多領(lǐng)域的梯級利用,因而也是行業(yè)較為熱衷的方向。
但梯級利用面臨著較高的成本問題。退下來的每個動力電池都要檢測,重新分類、重新配組,工作量巨大,將耗費大量時間和資金成本。
與此同時,梯次利用面臨的另一個難題是,過國、內(nèi)外回收工藝、技術(shù)仍有存在技術(shù)難關(guān):
1、傳統(tǒng)冶金技術(shù)。主要集中在鈷酸鋰電池和三元電池的回收上,如美國拖斯寇,可處理不同型號、不同化學性質(zhì)鋰電池。但該工藝能耗高、設(shè)備復雜、流程長成本高,且無法形成盈利。
2、火法冶金技術(shù)。美國Inmetco采用高溫法處理廢舊鋰離子電池,但該工藝能耗高、無法直接回收有價材料,同時碳排放巨大,經(jīng)濟價值低。
3、國內(nèi)傳統(tǒng)濕法冶金技術(shù)。通過將電池中有價值的成分變成溶液,分離不可溶物質(zhì),再通過反復萃取,得到鈷和鎳不同的鹽或其混合物。但該工藝流程長、污染治理成本,且并不適用磷酸鐵鋰電池。
為此,李薦提出關(guān)于動力電池回收的新方向,即通過全組分回收、電機材料修復后,直接將修復后的電池返回電池行業(yè)使用,李薦稱,該項新工藝的優(yōu)點在于安全、高效、自動化、無污染,目前正在落地示范工程。
該工藝的理論基礎(chǔ)為:
1、鋰離子電池失效機理——主要原因是電池中活性里的減少。即電池中供電池工作的離子被固化,無法支撐電池發(fā)揮性能。在鋰離子活性不夠,而非電機材料損壞導致電池性能衰減的情況下,加入一定電解液,可以恢復很多鋰離子性能。
但鋰離子電池必須要在隔離水分的情況下加電解液才有用,因此必須要到專業(yè)的地方進行加電解液的操作。
2、鋰離子電池的電機材料生產(chǎn)工藝——主要是高溫固相法。
3、無論失效多嚴重的電池,其內(nèi)部的各種成分仍能保留。
該工藝具備,三大技術(shù)核心:1、電池材料分離技術(shù);2、電解液回收技術(shù)。目前其他產(chǎn)業(yè)化上還沒有回收;3、短流程、低成本、無污染的電池材料修復技術(shù)。
目前賽德美正在建設(shè)相關(guān)示范工廠,年處理量預計可達1萬噸,第一期4000噸的產(chǎn)線已經(jīng)組建了中試生產(chǎn)線。