Con el rápido desarrollo de la industria de vehículos de nueva energía, mi país se ha convertido en un país fronterizo en la producción y venta de vehículos de nueva energía. La producción y las ventas de baterías eléctricas aumentan año tras año. La recuperación de las baterías de energía es inminente y la sociedad está prestando mucha atención.

Los vehículos de nueva energía tienen una vida útil. Si la batería de potencia de un vehículo eléctrico se desecha de manera inadecuada después de ser desguazado, traerá impacto ambiental y riesgos de seguridad para la sociedad por un lado, y desperdicio de recursos por otro lado. Por lo tanto, el reciclaje de baterías eléctricas para vehículos de nueva energía es muy importante.

El reciclaje de baterías de litio de energía se refiere al reciclaje centralizado de baterías de energía desechadas, el reciclaje de níquel, cobalto, manganeso, cobre, aluminio, litio y otros elementos en la batería a través de la tecnología de proceso, y luego reciclar estos materiales de regreso al paquete de baterías de litio de energía. y aplicarlo a los vehículos de nuevas energías.

En la etapa inicial de la industria, las políticas apoyan el desarrollo

Como campo emergente, el reciclaje de baterías de energía aún está en pañales. Con el fin de fortalecer la gestión del reciclaje y la utilización de baterías eléctricas para vehículos de nueva energía, estandarizar el desarrollo de la industria y promover la utilización integral de los recursos, el estado ha emitido una serie de políticas y medidas.

En enero de 2018, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, la Oficina de Energía, el Ministerio de Protección Ambiental y otros departamentos emitieron conjuntamente las “Medidas provisionales para la gestión del reciclaje y la utilización de baterías eléctricas para vehículos de nueva energía”.

La promulgación de las “Medidas Provisionales para la Gestión del Reciclaje y Utilización de Baterías de Energía para Vehículos de Nuevas Energías” proporciona una garantía importante para el sano desarrollo del reciclaje y utilización de baterías de energía para vehículos de nuevas energías. Con el fin de promover mejor la implementación de las “Medidas Administrativas”, los departamentos pertinentes posteriores emitieron el “Reglamento Provisional sobre la Gestión del Reciclaje y Trazabilidad de Baterías de Potencia para Vehículos de Nuevas Energías”.

Los diferentes procesos de reciclaje pueden satisfacer diferentes necesidades

La batería de potencia es el tipo de producto más utilizado. Las baterías de litio utilizan óxido de metal dopado con iones de litio como electrodos para transferir iones de litio para completar la carga y descarga. Las baterías de litio generalmente se componen de un electrodo positivo, un electrodo negativo, un separador y un electrolito.

Existen varias tecnologías de reciclaje para baterías eléctricas, que son adecuadas para diferentes ocasiones.

(1) Pirometalurgia

La batería de litio residual se tuesta a alta temperatura y el polvo fino que contiene metal y óxido de metal se obtiene mediante una simple trituración mecánica.

Características del proceso: el proceso es relativamente simple y adecuado para el procesamiento a gran escala; pero la combustión del electrolito de la batería y otros componentes pueden fácilmente causar contaminación del aire. El proceso pirometalúrgico se muestra en la figura.

(2) Proceso de reciclaje combinado

Al optimizar el uso de procesos de reciclaje combinados, las ventajas de cada proceso básico se pueden aprovechar al máximo y se pueden maximizar los beneficios económicos del reciclaje.

(3) Hidrometalurgia

Una vez que se rompen las baterías de desecho, se disuelven selectivamente con los reactivos químicos apropiados para separar los elementos metálicos en el lixiviado. Características del proceso: buena estabilidad del proceso, adecuado para la recuperación de baterías de litio de desecho pequeñas y medianas; pero el costo es alto y el líquido residual necesita un tratamiento adicional.

(4) Desmontaje físico

Después de triturar, tamizar, separación magnética, trituración fina y clasificación del paquete de baterías, se obtienen materiales de alto contenido y luego se lleva a cabo el siguiente paso de reciclaje. Características del proceso: El proceso es muy respetuoso con el medio ambiente y no producirá contaminación secundaria; pero la eficiencia de procesamiento es baja y lleva mucho tiempo.

Promover la demanda del mercado de vehículos de nueva energía.

La promoción y aplicación de vehículos de nueva energía se ha convertido en la corriente principal mundial. En los últimos años, China también ha promovido y popularizado activamente el uso de vehículos eléctricos. Con el rápido aumento del mercado de vehículos de nueva energía, también ha seguido la demanda de baterías de litio.

Según las estadísticas, el mercado de vehículos de nueva energía de mi país ha crecido rápidamente en los últimos años. Entre ellos, las ventas aumentaron de 18,000 en 2013 a 777,000 en 2017, un aumento interanual de 4216.7%. Hasta este año, a pesar del impacto de los ajustes de las subvenciones, las ventas de vehículos de nueva energía han mantenido un rápido crecimiento. De enero a agosto, las ventas acumuladas de vehículos de nueva energía alcanzaron los 601,000, un aumento interanual del 88%. Para 2018, se espera que China venda 1.5 millones de vehículos de nueva energía.

Además, según datos del Ministerio de Seguridad Pública, a finales de junio, el número de vehículos de motor en China era de 319 millones, de los cuales el número de vehículos era de 229 millones. A fines del primer semestre de este año, el número de vehículos de nueva energía en el país alcanzó los 1.99 millones, lo que representa solo alrededor del 0.9% del número total de vehículos, y hay mucho espacio para el crecimiento.

El efecto de promoción de los vehículos de nueva energía es notable y la demanda de producción de baterías de litio eléctricas es fuerte. Los últimos datos muestran que en julio de 2018, la capacidad instalada de baterías de litio en el mercado nacional de vehículos de nuevas energías fue de 3.4GWh, un incremento del 16% mes a mes y un incremento interanual del 30%; la capacidad instalada acumulada de enero a julio fue de 18.9GWh, un incremento interanual del 126%.

Con la mayor popularización de los vehículos de nueva energía en el futuro, la producción de baterías de litio seguirá aumentando y la tasa de crecimiento se ralentizará. Se estima que para 2020, la capacidad instalada de las baterías de litio de China superará los 140GWh. A medida que las baterías de litio entren en el mercado, una gran cantidad de baterías retiradas se desecharán después de llegar al final de su vida útil. El rápido desarrollo del mercado de vehículos de nueva energía y el auge de las baterías de litio han traído una gran demanda a la industria del reciclaje de baterías de litio.

El mercado de reciclaje de baterías de litio tiene amplias perspectivas y la escala del mercado es enorme

En los últimos años, la producción y las ventas de baterías eléctricas han aumentado año tras año, y un gran número de baterías se enfrentan a chatarra y chatarra. Se estima que a partir del cálculo integral del período de garantía de la compañía, la vida útil del ciclo de la batería y las condiciones de uso del vehículo, la batería de energía del vehículo de nueva energía entrará en un retiro a gran escala después de 2018, y se espera que supere las 200,000 toneladas (24.6GWh ) para 2020. Además, si el 70% se puede utilizar para un uso escalonado, se desecharán unas 60,000 toneladas de baterías.

El rápido aumento en la cantidad de energía que se retira de la batería ha traído un gran mercado para la industria del reciclaje de baterías de litio.

La escala del mercado de reciclaje formado por la recuperación de cobalto, níquel, manganeso, litio, hierro, aluminio, etc. de las baterías de litio de energía residual superará los 5.3 mil millones de yuanes en 2018, 10 mil millones de yuanes en 2020 y 25 mil millones de yuanes en 2023.

Los diferentes tipos de baterías de litio tienen diferentes contenidos de metal, correspondientes a diferentes cantidades y precios de metales reciclables. Se estima que en 2018, en las baterías de litio de energía recién desechadas, el consumo de níquel reciclable es tan alto como 18,000 toneladas. Después del cálculo, el precio de reciclaje de níquel correspondiente alcanzó los 1.4 millones de yuanes. En comparación con el níquel, la tasa de recuperación del litio es relativamente pequeña, pero el precio de recuperación es mucho más alto que el del níquel, alcanzando los 2.6 millones de yuanes. Aumentar la densidad de energía de las baterías de litio a más de 400Wh / kg aumentará significativamente el kilometraje de los vehículos eléctricos. Tomando BAIC EV200 como ejemplo, una batería de 400Wh / kg equivale a una densidad de energía volumétrica superior a 800Wh / L. Si bien se mantiene la capacidad de la batería existente y el consumo de energía de 100 kilómetros por tonelada sin cambios, una sola carga no solo puede durar 620 kilómetros; También puede reducir costos, extender la vida útil y resolver el problema de las grandes diferencias de rendimiento entre los vehículos eléctricos y los vehículos de combustible. Hace unos días, Li Hong dijo en una entrevista con un reportero de Science and Technology Daily.

Como la investigación y el desarrollo de la batería de litio de la energía del vehículo de nueva energía nacional es un eslabón importante en todo el diseño, la tarea del proyecto es desarrollar la densidad de energía de la batería en una cadena industrial de más de 400 wh / kg, y el acumulado comprensión de cuestiones científicas básicas y tecnologías clave, y proporcionó una referencia y orientación importantes para el desarrollo simultáneo de baterías de 300 wh / kg por parte de la empresa.

En este proyecto, el equipo de I + D de nuevos materiales y nuevos sistemas de la batería de litio de larga duración asume la tarea de desafiar la extrema densidad de energía de la batería.