動(dòng)力鋰電池中含有大量值的稀土元素和有色金屬,如鈷、鋰、鎳、銅、鋁等,金屬含量礦石。回收利用廢舊動(dòng)力鋰電池,具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,是當(dāng)前鋰電產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)。金屬價(jià)格高位觸發(fā)鋰電回收價(jià)值,鋰電回收行業(yè)利潤(rùn)率良好。據(jù)未來(lái)智庫(kù)消息,預(yù)計(jì)2030年,鋰電回收市場(chǎng)規(guī)模近1700億,碳酸鋰10萬(wàn)元/噸以上鐵鋰回收仍具備經(jīng)濟(jì)性。
當(dāng)前,動(dòng)力鋰電池需求爆發(fā)導(dǎo)致上游金屬原材料價(jià)格大幅上漲,包括鎳、鈷、錳、鋰等,我國(guó)僅能實(shí)現(xiàn)鎳和錳的供需平衡,鈷和鋰的資源儲(chǔ)量均面臨自有產(chǎn)能難以滿足國(guó)內(nèi)新能源電池需求激增的情況。通過(guò)廢舊鋰電池回收,退役電池正極材料中的有價(jià)金屬可再次用于電池的制造,滿足未來(lái)對(duì)于新能源電池的部分裝機(jī)需求。有利于減輕我國(guó)對(duì)金屬原材料的進(jìn)口依賴,中和原材料成本上漲帶來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展壓力;緩解當(dāng)前礦產(chǎn)資源緊缺的問(wèn)題,對(duì)降低電池生產(chǎn)成本、推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面具有重要意義。
新能源電池全生命周期為“動(dòng)力電池回收—鎳鈷鋰電池原料再造—電池材料再造—?jiǎng)恿﹄姵卦僭臁?。從整個(gè)動(dòng)力鋰電池回收全產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,動(dòng)力鋰電池回收可分為梯次利用和報(bào)廢回收。所謂梯次利用,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是對(duì)電池輕度報(bào)廢基礎(chǔ)上的重復(fù)再利用。
對(duì)于無(wú)法回收或再利用的廢舊鋰電池,進(jìn)行安全的處置。多國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)制定了相關(guān)政策和法規(guī),鼓勵(lì)和規(guī)范廢舊鋰電池的回收利用。廢舊鋰電池回收渠道的建設(shè)是項(xiàng)目的關(guān)鍵,這讓廢舊鋰電池回收利用技術(shù)也在不斷改進(jìn)和創(chuàng)新。智能回收設(shè)備和成套技術(shù)的應(yīng)用,提高了回收效率和質(zhì)量,降低了人工成本和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),以確保其不會(huì)對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康造成危害。
廢舊鋰電池經(jīng)過(guò)自動(dòng)化廢舊動(dòng)力鋰電池拆解回收線可以系統(tǒng)進(jìn)行回收。在集中回收時(shí)進(jìn)行人工分類(lèi)、拆解和分離,把其中有價(jià)值的材料(如鋰、鈷、鎳等)回收再利用。這些材料可以用于生產(chǎn)新的電池或其他工業(yè)產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。
廢舊鋰電池的處理通常有兩類(lèi)處理方法,一類(lèi)是集中回收拆解,另一類(lèi)對(duì)這些廢舊電池進(jìn)行梯次利用。
鋰電池回收處理技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,涉及多個(gè)環(huán)節(jié)和多種技術(shù),旨在有效回收和分類(lèi)處理廢舊鋰電池,實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用,同時(shí)降低環(huán)境污染。這些技術(shù)包括但不限于:
物理法:通過(guò)破碎、篩選等物理方法分離電池中的不同材料,如磁選、比重分選等,這種方法對(duì)環(huán)境友好,能夠處理多種鋰電池,且不產(chǎn)生有害物質(zhì)及污染物。
化學(xué)法:包括濕法處理和干法冶金。濕法處理主要用于回收鋰,而干法冶金則涉及高溫焙燒結(jié)合粉碎、篩選等方式回收鎳、鈷等金屬。這種方法雖然能耗較高,但能夠回收多種金屬。
熔煉分離技術(shù):通過(guò)溫度和化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)材料分離,提取金屬和無(wú)機(jī)物質(zhì)。
催化分離技術(shù):利用化學(xué)反應(yīng)在催化劑的作用下實(shí)現(xiàn)材料分離,提取電解介質(zhì)等物料。
電解分離技術(shù):利用特定的電流條件下,鋰電池中的電解介質(zhì)經(jīng)電解實(shí)現(xiàn)分離,可用于二次利用。
拆解回收技術(shù):將老舊鋰電池拆開(kāi),在確保安全的情況下,分離內(nèi)部電路元件,提取金屬、塑料、陶瓷和其他材料。
這些技術(shù)的有效應(yīng)用可以幫助大限度地回收廢棄鋰電池,減少對(duì)資源的消耗以及對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí),全球多家企業(yè)如日本的住友金屬、日礦金屬、豐田,比利時(shí)的優(yōu)美科,德國(guó)的默克,韓國(guó)的地質(zhì)資源研究院以及中國(guó)的企業(yè)等,都在投身于鋰電池回收利用的研究,推動(dòng)這一領(lǐng)域的進(jìn)步。