电动汽车产业正在孕育下一个“千亿”蓝海市场

2021-11-03

中国日报网11月3日电 据英国《卫报》报道,随着车企和政府承诺提升电动汽车的数量,预计到2030年,发达国家电动汽车数量将达到1.45亿辆。尽管电动汽车在减排方面发挥着重要作用,却带着一颗可能会危害环境的定时炸弹:电池。有专家们表示,现在应规划处理寿命到期电池办法,减少对采矿的依赖,实现原材料循环利用。

行行查数据显示,动力电池中存在大量重金属等有害物质,尤其是三元电池中的镍、钴、锰元素都具有一定的生物毒性,随意丢弃会破坏生态环境,威胁人类身体健康。同时,动力电池回收可对新能源汽车产业产生巨大价值,提升原材料供给,降低对上游矿石的依赖;企业内部可建立闭环的回收模式,实现资源的循环利用。其中,磷酸铁锂电池具有二次利用的价值,三元电池由于含有稀缺金属,回收拆解价值较高。
废旧电池回收拆解的完整流程一般包括4个步骤:(1)电池的预处理;(2)电池材料的分选;(3)正极中金属的富集;(4)金属的分离提纯。每一步骤均包含多种处理方法,各有优缺点,回收方法按提取工艺可分为3大类:火法回收技术,湿法回收技术,生物回收技术。综合利用各种方法对金属材料进行回收,金属的回收率和纯度基本均可达90%以上。
我国废旧动力锂离子电池回收工业上主要以湿法为主。
前期预处理:回收到的废旧电池首先要进行前期预处理,包括放电、拆解金属外壳和分离电极材料。回收到的废旧电池首先需要在专业放电设备上进行放电,去除残余电量,再对电池进行拆解,将电池外壳剥离,可以获得电芯材料,同时在此过程中收集电解液,而金属外壳会统一回收集中处理。主要的放电方法有浸泡法、金属导电法和低温冷冻法。浸泡法即将废旧电池放臵于一定浓度的导电溶液进行短路放电,常用的导电物质有氯化钠,该方法简单可行,是当前最常用的方法。获得的电芯材料会进行破碎及筛分处理,从而进一步获得电池正极材料、电池负极材料和隔膜。常见的预分离方法有手工拆解、机械粉碎、溶剂剥离、高温热处理等。正极材料将会进行下一步的细化处理。
火法回收处理工艺:废电池回收首先做放电处理,然后将其外壳剥离并回收;将电芯与石灰石、焦炭混合,放进焙烧炉进行还原焙烧;有机物燃烧分解,生成二氧化碳等气体,多数氧化锂以蒸气形态泄出并用水吸收,金属钴和铜等生成含碳合金,沉渣将磷和氟固定,铝被氧化成炉渣,钴酸锂被还原为金属钴和氧化锂;锂离子电池通过上述处理所生成的合金会有镍、钴、铜等金属。继续对此合金分解,能够分离出高价镍盐及钴盐。也可以通过焚烧电池去除有机物,通过将残余粉加热溶于酸这种方法,便能够分离出氧化钴,并且筛选除去铁和铜之后,可以用来制造涂料及颜料的原料。在此方法中,通过燃烧方式去除有机溶剂及粘结剂,极大可能生成有毒气体。火法回收技术处理量大、工艺简单、能处理种类繁杂的电池;但火法冶金工艺成本高、对设备的要求高、处理过程中会产生大量的有害气体。
湿法回收处理工艺:湿法回收是指将废旧电池拆解预处理后溶于酸碱溶液中,萃取出部分有价值金属元素,再经过离子交换法和电沉积等手段,提取出剩余有价值金属,包括浸出过程和分离(萃取、沉淀)过程。浸出的目的是利用酸液将锂离子电池正极材料中的金属元素及金属化合物溶解,实现固态正极活性物质中的金属组分转移至溶液中,以便后续的分离和回收。湿法回收技术处理成本低、有价金属的回收率高、工艺稳定性好;但湿法冶金工艺流程长,处理量小,处理过程中产生大量的废液需进一步环保处理。
生物回收处理工艺:生物回收技术主要是利用微生物浸出,将体系的有用组分转化为可溶化合物并选择性地溶解出来,实现目标组分与杂质组分分离,最终回收锂、钴、镍等有价金属。生物法具有成本低、污染小、可重复利用优点,长期来看是电池回收发展理想方向,但目前生物回收技术尚未成熟,如高效菌种的培养、培养周期过长、浸出条件的控制等关键问题仍有待解决。
动力电池回收全生命周期框架初步建立,政策趋严促进产业结构升级。我国动力电池回收利用体系发展历史较短,2012年6月国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》提出制定动力电池回收利用管理办法,建立动力电池梯次利用和回收管理体系,标志着我国动力电池回收政策的开端,国务院和工信部分别于2017、2018年发布《生产者责任延伸制度推行方案》及《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,明确汽车生产企业承担动力电池回收利用的主体责任,同时将生产者责任延伸到产品整体生命周期,将生产与回收紧密结合以提升回收利用率。2021年3月5日,国务院在《政府工作报告》中再次明确提出“加快建设动力电池回收利用体系”。2022年1月1日开始执行的《废锂离子动力蓄电池处理污染控制技术规范(试行)》进一步落实新修订的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,对动力电池处理环节污染防治提出更高的要求。一方面国家顶层制度的建立进一步引导动力电池回收规范化发展,另一方面通过环保监督对企业进行约束,提高行业壁垒避免野蛮生长,使得行业经济性得到一定保证。

数据来源:行行查,行业研究数据库 www.hanghangcha.com

再生资源 电池 新能源车

相关推荐

Facebook将关闭人脸识别系统,超10亿用户个人面部信息将被删除

智能客服外包服务商“零犀科技”宣布完成数亿元C轮融资

医疗器械供应链智慧解决方案提供商“无境创新”获数千万元融资,由“金沙江创投”独家投资

WiFi6芯片价格明年提高10%

庞大的用电需求对新能源充电设施提出了考验

汽车级芯片组解决方案提供商“云途半导体”近日获得“保隆科技”的战略投资

国家十四五电商规划发布

短视频加速商业化转型

国家公共信用信息中心、全国煤炭交易中心联合健全完善煤炭中长期合同履约监测系统

山东首个整县分布式光伏项目开工

行行查

行业研究数据库

移动端
电动汽车产业正在孕育下一个“千亿”蓝海市场
2021-11-03

中国日报网11月3日电 据英国《卫报》报道,随着车企和政府承诺提升电动汽车的数量,预计到2030年,发达国家电动汽车数量将达到1.45亿辆。尽管电动汽车在减排方面发挥着重要作用,却带着一颗可能会危害环境的定时炸弹:电池。有专家们表示,现在应规划处理寿命到期电池办法,减少对采矿的依赖,实现原材料循环利用。

行行查数据显示,动力电池中存在大量重金属等有害物质,尤其是三元电池中的镍、钴、锰元素都具有一定的生物毒性,随意丢弃会破坏生态环境,威胁人类身体健康。同时,动力电池回收可对新能源汽车产业产生巨大价值,提升原材料供给,降低对上游矿石的依赖;企业内部可建立闭环的回收模式,实现资源的循环利用。其中,磷酸铁锂电池具有二次利用的价值,三元电池由于含有稀缺金属,回收拆解价值较高。
废旧电池回收拆解的完整流程一般包括4个步骤:(1)电池的预处理;(2)电池材料的分选;(3)正极中金属的富集;(4)金属的分离提纯。每一步骤均包含多种处理方法,各有优缺点,回收方法按提取工艺可分为3大类:火法回收技术,湿法回收技术,生物回收技术。综合利用各种方法对金属材料进行回收,金属的回收率和纯度基本均可达90%以上。
我国废旧动力锂离子电池回收工业上主要以湿法为主。
前期预处理:回收到的废旧电池首先要进行前期预处理,包括放电、拆解金属外壳和分离电极材料。回收到的废旧电池首先需要在专业放电设备上进行放电,去除残余电量,再对电池进行拆解,将电池外壳剥离,可以获得电芯材料,同时在此过程中收集电解液,而金属外壳会统一回收集中处理。主要的放电方法有浸泡法、金属导电法和低温冷冻法。浸泡法即将废旧电池放臵于一定浓度的导电溶液进行短路放电,常用的导电物质有氯化钠,该方法简单可行,是当前最常用的方法。获得的电芯材料会进行破碎及筛分处理,从而进一步获得电池正极材料、电池负极材料和隔膜。常见的预分离方法有手工拆解、机械粉碎、溶剂剥离、高温热处理等。正极材料将会进行下一步的细化处理。
火法回收处理工艺:废电池回收首先做放电处理,然后将其外壳剥离并回收;将电芯与石灰石、焦炭混合,放进焙烧炉进行还原焙烧;有机物燃烧分解,生成二氧化碳等气体,多数氧化锂以蒸气形态泄出并用水吸收,金属钴和铜等生成含碳合金,沉渣将磷和氟固定,铝被氧化成炉渣,钴酸锂被还原为金属钴和氧化锂;锂离子电池通过上述处理所生成的合金会有镍、钴、铜等金属。继续对此合金分解,能够分离出高价镍盐及钴盐。也可以通过焚烧电池去除有机物,通过将残余粉加热溶于酸这种方法,便能够分离出氧化钴,并且筛选除去铁和铜之后,可以用来制造涂料及颜料的原料。在此方法中,通过燃烧方式去除有机溶剂及粘结剂,极大可能生成有毒气体。火法回收技术处理量大、工艺简单、能处理种类繁杂的电池;但火法冶金工艺成本高、对设备的要求高、处理过程中会产生大量的有害气体。
湿法回收处理工艺:湿法回收是指将废旧电池拆解预处理后溶于酸碱溶液中,萃取出部分有价值金属元素,再经过离子交换法和电沉积等手段,提取出剩余有价值金属,包括浸出过程和分离(萃取、沉淀)过程。浸出的目的是利用酸液将锂离子电池正极材料中的金属元素及金属化合物溶解,实现固态正极活性物质中的金属组分转移至溶液中,以便后续的分离和回收。湿法回收技术处理成本低、有价金属的回收率高、工艺稳定性好;但湿法冶金工艺流程长,处理量小,处理过程中产生大量的废液需进一步环保处理。
生物回收处理工艺:生物回收技术主要是利用微生物浸出,将体系的有用组分转化为可溶化合物并选择性地溶解出来,实现目标组分与杂质组分分离,最终回收锂、钴、镍等有价金属。生物法具有成本低、污染小、可重复利用优点,长期来看是电池回收发展理想方向,但目前生物回收技术尚未成熟,如高效菌种的培养、培养周期过长、浸出条件的控制等关键问题仍有待解决。
动力电池回收全生命周期框架初步建立,政策趋严促进产业结构升级。我国动力电池回收利用体系发展历史较短,2012年6月国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》提出制定动力电池回收利用管理办法,建立动力电池梯次利用和回收管理体系,标志着我国动力电池回收政策的开端,国务院和工信部分别于2017、2018年发布《生产者责任延伸制度推行方案》及《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,明确汽车生产企业承担动力电池回收利用的主体责任,同时将生产者责任延伸到产品整体生命周期,将生产与回收紧密结合以提升回收利用率。2021年3月5日,国务院在《政府工作报告》中再次明确提出“加快建设动力电池回收利用体系”。2022年1月1日开始执行的《废锂离子动力蓄电池处理污染控制技术规范(试行)》进一步落实新修订的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,对动力电池处理环节污染防治提出更高的要求。一方面国家顶层制度的建立进一步引导动力电池回收规范化发展,另一方面通过环保监督对企业进行约束,提高行业壁垒避免野蛮生长,使得行业经济性得到一定保证。

数据来源:行行查,行业研究数据库 www.hanghangcha.com

再生资源 电池 新能源车
相关推荐