Med den snabba utvecklingen av den nya energifordonsindustrin har mitt land blivit ett gränsland för produktion och försäljning av nya energifordon. Produktionen och försäljningen av kraftbatterier ökar år för år. Återvinningen av strömbatterier är nära förestående och samhället ägnar stor uppmärksamhet.

Nya energifordon har en livslängd. Om ett elfordons batteri kasseras på ett felaktigt sätt efter att ha skrotats, kommer det att medföra miljöpåverkan och säkerhetsrisker för samhället å ena sidan och slöseri med resurser å andra sidan. Därför är återvinningen av kraftbatterier för nya energifordon mycket viktig.

Energiåtervinning av litiumbatterier hänvisar till centraliserad återvinning av skrotade kraftbatterier, återvinning av nickel, kobolt, mangan, koppar, aluminium, litium och andra element i batteriet genom processteknik, och sedan återvinning av dessa material tillbaka till kraftlitiumbatteripaketet och tillämpa det nya energifordon.

I det inledande skedet av branschen stödjer policyutvecklingen

Som ett framväxande område är återvinning av batterier fortfarande i sin linda. För att stärka hanteringen av återvinning och utnyttjande av kraftbatterier för nya energifordon, standardisera branschens utveckling och främja ett heltäckande resursutnyttjande, har staten utfärdat ett antal policyer och åtgärder.

I januari 2018 utfärdade ministeriet för industri och informationsteknologi, byrån för energi, ministeriet för miljöskydd och andra avdelningar gemensamt “Interimistiska åtgärder för hantering av återvinning och användning av kraftbatterier för nya energifordon.”

Tillkännagivandet av “Interimistiska åtgärder för hantering av återvinning och användning av kraftbatterier för nya energifordon” ger en viktig garanti för en sund utveckling av återvinning och användning av kraftbatterier för nya energifordon. För att bättre främja genomförandet av de “administrativa åtgärderna” utfärdade efterföljande relevanta avdelningar “Interimsföreskrifter om hantering av återvinning och spårbarhet av kraftbatterier för nya energifordon.”

Olika återvinningsprocesser kan möta olika behov

Strömbatteri är den mest använda produkttypen. Litiumbatterier använder metalloxid dopad med litiumjoner som elektroder för att överföra litiumjoner för att fullborda laddning och urladdning. Litiumbatterier är vanligtvis sammansatta av en positiv elektrod, en negativ elektrod, en separator och en elektrolyt.

Det finns olika återvinningstekniker för kraftbatterier, som är lämpliga för olika tillfällen.

(1) Pyrometallurgi

Avfallslitiumbatteriet rostas vid hög temperatur, och det fina pulvret som innehåller metall och metalloxid erhålls genom enkel mekanisk krossning.

Processegenskaper: Processen är relativt enkel och lämplig för storskalig bearbetning; men förbränning av batterielektrolyt och andra komponenter kan lätt orsaka luftföroreningar. Den pyrometallurgiska processen visas i figuren.

(2) Kombinerad återvinningsprocess

Genom att optimera användningen av kombinerade återvinningsprocesser kan fördelarna med varje basprocess utnyttjas fullt ut och de ekonomiska fördelarna med återvinning kan maximeras.

(3) Hydrometallurgi

Efter att förbrukade batterier har gått sönder löses de selektivt med lämpliga kemiska reagenser för att separera metallelementen i lakvattnet. Processegenskaper: god processstabilitet, lämplig för återvinning av små och medelstora förbrukade litiumbatterier; men kostnaden är hög och avfallsvätskan behöver behandlas ytterligare.

(4) Fysisk demontering

Efter krossning, siktning, magnetisk separering, finmalning och klassificering av batteripaketet erhålls material med hög halt, och sedan genomförs nästa steg av återvinning. Processegenskaper: Processen är mycket miljövänlig och kommer inte att orsaka sekundär förorening; men bearbetningseffektiviteten är låg och det tar lång tid.

Främja marknadens efterfrågan på nya energifordon

Främjande och tillämpning av nya energifordon har blivit den globala huvudströmmen. Under de senaste åren har Kina också aktivt främjat och populariserat användningen av elfordon. Med den snabba ökningen av marknaden för nya energifordon har efterfrågan på kraftlitiumbatterier också följt.

Enligt statistiken har mitt lands nya energifordonsmarknad vuxit snabbt de senaste åren. Bland dem ökade försäljningen från 18,000 2013 777,000 till 2017 4216.7 601,000, en ökning på 88 2018 % jämfört med föregående år. Fram till i år har försäljningen av nya energifordon, trots effekterna av subventionsjusteringar, fortsatt att växa snabbt. Från januari till augusti nådde den ackumulerade försäljningen av nya energifordon 1.5 XNUMX, en ökning med XNUMX % jämfört med föregående år. Till XNUMX förväntas Kina sälja XNUMX miljoner nya energifordon.

Dessutom, enligt uppgifter från ministeriet för allmän säkerhet, var antalet motorfordon i Kina i slutet av juni 319 miljoner, varav antalet fordon var 229 miljoner. I slutet av första halvåret i år nådde antalet nya energifordon i landet 1.99 miljoner, vilket motsvarar endast cirka 0.9% av det totala antalet fordon, och det finns mycket utrymme för tillväxt.

Främjande effekten av nya energifordon är anmärkningsvärd, och produktionsefterfrågan på kraftlitiumbatterier är stor. De senaste uppgifterna visar att i juli 2018 var den installerade kapaciteten för litiumbatterier på den inhemska marknaden för nya energifordon 3.4 GWh, en ökning med 16 % från månad till månad och en ökning med 30 % från år till år; den ackumulerade installerade kapaciteten från januari till juli var 18.9 GWh, en ökning med 126 % jämfört med föregående år.

Med den fortsatta populariseringen av nya energifordon i framtiden kommer produktionen av kraftlitiumbatterier att fortsätta att öka och tillväxttakten kommer att sakta ner. Det uppskattas att 2020 kommer den installerade kapaciteten för Kinas kraftlitiumbatterier att överstiga 140GWh. När kraftlitiumbatterier kommer ut på marknaden kommer ett stort antal uttjänta batterier att kasseras efter att deras livslängd är slut. Den snabba utvecklingen av marknaden för nya energifordon och framväxten av kraftlitiumbatterier har lett till en enorm efterfrågan till återvinningsindustrin för kraftlitiumbatterier.

Marknaden för återvinning av kraftlitiumbatterier har breda utsikter och marknadsskalan är enorm

De senaste åren har produktionen och försäljningen av kraftbatterier ökat år för år och ett stort antal batterier står inför skrot och skrot. Det uppskattas att från den omfattande beräkningen av företagets garantiperiod, batterilivslängd och fordonsanvändningsförhållanden, kommer det nya energifordonsbatteriet att gå i storskalig pension efter 2018, och det förväntas överstiga 200,000 24.6 ton (2020 GWh) ) till 70. Dessutom, om 60,000 % kan användas för echelonanvändning, kommer cirka XNUMX XNUMX ton batterier att skrotas.

Den snabba ökningen av mängden kraftbatterier har lett till en enorm marknad för återvinningsindustrin för kraftlitiumbatterier.

Omfattningen av återvinningsmarknaden som bildas genom att återvinna kobolt, nickel, mangan, litium, järn, aluminium, etc. från avfallskraft litiumbatterier kommer att överstiga 5.3 miljarder yuan 2018, 10 miljarder yuan 2020 och 25 miljarder yuan 2023.

Olika typer av kraftlitiumbatterier har olika metallinnehåll, motsvarande olika mängder och priser på återvinningsbara metaller. Det uppskattas att 2018, i de nyligen kasserade kraftlitiumbatterierna, är den återvinningsbara nickelförbrukningen så hög som 18,000 1.4 ton. Efter beräkning nådde motsvarande nickelåtervinningspris 2.6 miljarder yuan. Jämfört med nickel är återvinningsgraden för litium relativt liten, men återvinningspriset är mycket högre än för nickel och når 400 miljarder yuan. Att öka energitätheten för litiumbatterier till mer än 200Wh/kg kommer att avsevärt öka körsträckan för elfordon. Med BAIC EV400 som ett exempel, motsvarar ett 800Wh/kg batteri en volymetrisk energitäthet över 100Wh/L. Medan den befintliga batterikapaciteten och strömförbrukningen på 620 kilometer per ton hålls oförändrad, kan en enda laddning inte bara hålla i XNUMX kilometer; det kan också minska kostnaderna, förlänga livslängden och lösa problemet med stora prestandaskillnader mellan elfordon och bränslefordon. För några dagar sedan sa Li Hong i en intervju med en reporter från Science and Technology Daily.

Eftersom forskning och utveckling av det nationella nya energifordonets litiumbatteri är en viktig länk i hela layouten, är projektets uppgift att utveckla batteriets energitäthet i en industriell kedja på mer än 400 wh/kg, och den ackumulerade förståelse för viktiga grundläggande vetenskapliga frågor och nyckelteknologier, Och gav viktig referens och vägledning för företagets samtidiga utveckling av 300 wh/kg batterier.

I detta projekt tar det långlivade litiumbatteriets nya material och nya system FoU-teamet på sig uppgiften att utmana batteriets extrema energitäthet.