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在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 锂电回收论坛 上, 广东省环境监测协会-电池回收利用管理与监测专业委员会 秘书长 郑秋华分析了“ 国内动力锂电池回收行业现状及发展趋势 ”的相关话题。他表示,预计未来5-10年,动力电池退役量将迎来爆发增长,退役电池如何处理以及完善的管理体系迫在眉睫。当前我国动力电池回收市场安全事故频发、回收市场小散乱现象依然存在、锂电回收基础设施薄弱、锂电回收利用企业效益整体低下、锂电逆向物流的标准规范仍不健全、缺乏有公信力的交易平台。那么动力锂电池回收行业有何需要完善和关注的问题? 动力锂电池回收行业相应背景及政策 背景-新能源汽车产业发展 2020 年我国进口石油 5.42 亿吨,同比增长 7.3% ,创造历史新高。 第一大能源消费国,对外依存度高达72.7%,调整能源结构、保障能源安全刻不容缓! 新能源汽车不仅减小对石油的依赖,而且极大减少二氧化碳和大气污染物排放 世界各国均将能源列为优先发展战略 ,抢占新能源革命先机; 新能源汽车产业规模持续增长 据公安部数据显示,截止2023年底,我国新能源汽车保有量达2041万辆,新注册登记新能源汽车为743万辆; 新能源电池退役量将迎来高峰 预计未来5-10年,动力电池退役量将迎来爆发增长,退役电池如何处理以及完善的管理体系迫在眉睫。 截至2026年,新能源汽车动力电池累计退役量将达93万吨,当前退役电池仍以磷酸铁锂为主,到2025年,三元电池退役量将与磷酸铁锂基本持平。(据相关行业统计) 近年中国锂电池行业的相关政策 一、动力电池回收政策推动: 二、根据我国不同阶段动力锂电池政策发展规划总结: 动力电池回收利用有利于绿色环境保护 发展废旧动力电池回收产业和技术有利于降低废旧金属、废电解液等对环境的污染,有助于建立健全绿色低碳循环发展经济体系。 一块废旧手机电池的污染强度是普通干电池的100倍,可严重污染6万升水。 动力锂电池回收行业市场现状 电池回收行业三大发展 锂电池回收市场现状 市场安全事故频发、回收市场小散乱现象依然存在、锂电回收基础设施薄弱、锂电回收利用企业效益整体低下、锂电逆向物流的标准规范仍不健全、缺乏有公信力的交易平台。 动力锂电池回收市场乱象 锂电回收产业现处于发展阶段,但还存在起步阶段的一些问题。锂电回收现状依然很“骨感”,走向高质量发展仍面临多重挑战。其中,市场端的挑战如厂商格局碎片化、“白名单”与黑作坊的博弈、新能源汽车报废拆解乱象已为公众所熟悉,也正得到监管部门有效治理。小作坊,不该是电池的归宿! 回收体系建设政策 国家密集出台电池回收利用政策,初步建立电池回收利用政策体系。 回收网点建设 全国31省市区设立回收网点超过1万个,广东省网点个数超1000个。 为引导行业规范发展,工信部组织开展《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业评审工作,截至今年,已完成五批企业评审认定,共156家企业进入公告《白名单》。 具体到各地区来看,广东:20家;湖南、江西、安徽分别为18家、16家、11家;浙江、河南:各8家;江苏、湖北:各7家;天津、上海、福建:各6家;河北、广西、贵州、山东各:5家;重庆3家;吉林、甘肃、云南、四川:各2家;北京、海南、宁夏、陕西:各1家。 规范企业产能布局 规范条件企业累计再生利用产能超120万吨,梯次利用产能超50万吨。 从区域来看,江西、湖南、浙江再生利用产能较高,广东、江苏梯次利用产能较高。 商业模式-第三方回收模式 第三方回收企业作为电池回收主体,自主建立回收网络完成从电池回收到资源化利用全过程的商业模式 商业模式-电池厂商回收模式 电池生产企业作为电池回收主体,利用渠道优势打造对电池材料的闭环回收与废旧电池梯次利用的商业模式。 动力锂电池回收行业发展趋势 趋势一:国内企业依托技术优势积极拓展国际市场 国内头部回收企业(华友/格林美/邦普/中伟)等积极开拓国际市场;海关总署牵头开展退役电池进口标准制定,引导国外电池材料回流。 趋势二:电池回收政策管理体系区域完善 合理借鉴海外法规,与欧盟电池法规等形成衔接,有效破解贸易壁垒;政策约束性增强,《回收利用管理办法》年中完成。 趋势三:回收模式及产业布局持续优化 锂电回收头部企业逐渐开展全业务、全国性、上下游延伸布局;全国将逐渐形成完善的区域化回收生态布局。 特点1:锂电回收头部企业与地方资源优势结合进行全国性布局; 特点2:锂电回收企业积极向汽车拆解、原材料制造上下游延伸布局; 特点3:电池、整车企业依托资源优势强势进入回收领域,构建资源循环体系; 特点4:省市地区逐渐形成回收→梯次→再生区域化全生态。 趋势四:关键回收技术持续创新 企业加速整包利用、快速分选、主动均衡等关键梯次技术突破;短程再生、清洁高值利用成为退役电池再生技术未来发展趋势。 梯次利用关键技术: 1、整包梯次利用:直接整包利用,避免拆解后的高难 度重组利用 2、快速分选技术:全面评估退役电池性能,对电池电芯进行快速分选 3、主动均衡技术:采用能量转移的方式,解决一致性 差的问题 再生利用关键技术: 1、带电破碎技术:直接破碎分选,安全性提高,物料 分散效果好 2、精细拆解技术:兼容性高,低功耗拆解,精细化归集,含杂率低 3、短程再生技术:实现锂与多种杂质的分离,简化锂的回收利用流程 动力锂电池回收行业需要完善和关注的问题 需要完善和关注的问题 锂电池回收行业市场乱象丛生,急需加快对市场的监管及打击力度,遏制不良影响不断蔓延。 动力电池退役后的流向缺乏闭环机制和管理,急需开展严格的规范和控制。 国家、地方政府等对正规企业进行扶持,出台相关的补贴政策;改观正规企业利润微薄,盈利困难,而一些环保和处置不达标的非正规作坊们如日中天的怪象。 加强对动力电池回收体系的建设,提高回收服务网点的备案审核。提倡废铅酸蓄电池收集企业对锂电池C端的回收工作,减少流入小作坊。
在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 储能产业论坛 上,上海有色网金属交易中心有限公司总经理 董谌围绕“新能源产业链新交易、新定价、新金融”的话题作出分享。 有色网交易中心 - 现货交易+价格发现+供应链金融服务 复制线下交易流程,但是更公平、更安全 我们的使命 1. 促进成交 面向全国范围有色金属行业引入大量优质交易商,撮合交易,促进成交; 2. 保障交易安全 搭建高安全的交易平台、支付通道,充分保障交易安全; 3. 降本增效 充分利用互联网的覆盖面积广、传播速度快的特点;提升交易效率、降低交易成本; 4. 价格发现 成交数据辅助价格发现,纳入有色网报价; 5. 提供金融服务 推荐优质客户、甄别优质资产,助力金融资源进入实体产业链。 能力与责任 发展历程 业务数据 三位一体的交易金融服务平台 安票达:承兑汇票贴现等,低风险金融服务。 安汇达:全线上的现货交易平台。 安融达:供应链金融服务。 平台基础 交易牌照: 上海有色网金属交易中心依据国发【2011】38号、国办发【2012】37号、中(沪)自贸管【2014】266号、沪商市场【2014】595号等政策文件的要求规划设计的新型全线上现货交易市场,拥有上海最高标准现货交易所牌照。 支付通道: 全国第二、有色行业唯一,接入人民银行下属上海清算所“大宗商品清算通”,国内最高规格第三方资金清算结算。 交易平台: 安全、高效的现货交易平台“安汇达”,截至2023年,已签约企业 2300家,累计交易金额 8500亿;2023年经清算通交易金额超1900亿。 交收及融资监管: 通过直连合作仓库底层数据库的电子仓储系统,实现电子库存单的交易和融资功能。同时,结合AI智能识别技术打造动产监管系统,实现全天候、24小时无人工干预的动产融资监管。 平台模式 用技术工具打造安全、高效、低成本的大宗现货交易平台,并为供应链金融搭建底层系统。 核心系统 清算通支付结算系统 “央行版企业间支付宝”: 人民银行重要金融基础设施,是专为大宗现货交易平台服务的企业间大额资金清算结算通道。 100%保障交易及资金安全: 配套交易场景,灵活冻结保证金;基于交易双方合同约定和指令,实时资金划付;防止资金受账户冻结、限额等异常情况影响。 无需额外开户,网银直接签约: 交易商可使用已有银行结算户,在企业网银即可完成清算通签约。 网银回单,单证齐全: 所有资金回单、对账单都可以在企业网银查询、下载。完全支持现有财务、税务操作要求。 浦江数链 主要功能及应用场景 平台交易功能基于现货交易习惯定制开发 特色功能-物联网监控系统 安票达-承兑汇票贴现直通车 安票达-对接多家银行,让报价“卷起来” 绿色通道: 合作银行为安票达用户提供绿色通道,支持线上注册、准入等操作,企业需准备的材料简单; 价格优势: 渠道专属优惠贴现报价,合理让利给产业链企业,真正降低企业财务成本; 一站式贴现: 安票达助力企业一站式完成实时查价、比价、贴现、历史贴现记录查询等贴心操作。 安融达-供应链融资业务 应用场景: 短期拆借: 场景:利用合作仓库的有色金属库存解决临时性资金缺口 优势:统一定价、无最低融资期限、无最低融资资金额限制 最低货物池: 场景:设置每日最低货物池质押额,形成固定融资额 优势:按融资需求,保有最低持货水平线,根据融资方式改变贸易习惯 动态货物池: 场景:根据贸易需求,以置换押品或部分还款方式动态调整融资额 优势:融入企业日常贸易,替换企业高息借款。
5月30日,在由上海有色网(SMM)主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 —— 光伏发电系统供应链论坛 上,SMM光伏高级分析师毛婷婷分享了光伏电池P转N进程及市场竞争格局分析。 1.光伏电池市场P转N进程 光伏电池行业发展驱动力——降本+增效 光伏电池技术迭代持续围绕“增效”+“降本”展开。 从发电量角度看,光电转换效率、衰减率、双面率、弱光表现、温度系数等是主要的影响因素。 晶硅光伏电池技术发展路径 2023-2024年光伏电池技术P型向N型迅速转型,叠层电池产业化未来将加速。 中国企业光伏电池产能现状:P型退坡 N型达70%以上 2.光伏电池市场竞争格局分析 2023年中国光伏电池市场供需回顾 中国光伏电池市场快速完成P/N结构切换 ,屡现结构性供需矛盾 • 2023 年 N 型电池市占率快速提升 :2023年月度N型电池比例从年初10%提升至12月的48.68%,包含topcon、HJT、ABC等N型电池片。2023年全年Topcon电池占比23.62%,HJT电池占比2%不到,N型BC电池占比1%出头。 • 2023 年上半年 N 型扩产进展慢市场仍以 P 型为主导: 2023年上半年Topcon电池产能释放缓慢,PERC电池需求占比85%以上。 • P/N 切换期,结构供需矛盾大 : 2023年下半年电池结构性供需矛盾较为明显,2023年Q3N型需求提升超供应扩张速度,盈利能力大幅削减。 中国TOPCon电池片历史价格回顾(2023年5月-2024年4月) 光伏电池市场产能结构——专业化电池厂 VS一体化组件厂自有电池厂 专业化电池厂齐聚Topcon电池,头部一体化组件厂多种电池技术路线并行,2024年下半年专业化电池扩产或将进入BC路线。 Topcon电池市场直销量降低 大厂之间以双经销交易为主 电池厂Topcon直销订单减少,双经销模式为主。新晋N型电池厂以直销为主,企业数量多,竞争激烈 210RN系列逐渐成为大尺寸系列主流 182系列已被183微矩形所替代 SMM 评述: •182.2*183.75:该尺寸电池片已替代182方片系列成为市场主流标注尺寸,但因下游组件厂差异化竞争日益激烈,组件厂自身的特殊尺寸型号也变多,对于专业化电池厂,18X系列尺寸可在设备端兼容度高,可根据市场需求进行灵活调整。 •210*210:大尺寸电池片的良率控制对工艺要求更高,生产难度更大,当前市场约15家制造商可生产该尺寸,且大部分为原PERC210系列厂家,少数新晋厂家也在提升该尺寸布局, •210*182:4-5月该尺寸供应量正快速提升,当前约有10家制造商生产该尺寸,且在Q2、Q3间供应增量较为明显,其产量已赶超210方片成为大尺寸系列的主流。 •5月Topcon电池增量达4GW,以专业化电池厂家的爬产增量为主,电池供应集中度有所走弱,Top5制造商电池供应占比从4月49%降低至5月的44%。 •5月通威的电池产量增长较为明显,主因其眉山基地Topcon电池爬产放量,而捷泰有所减产,主因其库存高位,减产以去库存。 未来光伏电池市场供需展望 Topcon电池扩产暂缓,未来光伏电池扩产增量来自于XBC与HJT。 2024年-2027年光伏电池整体扩产速度放缓,PERC产能将逐步被市场淘汰,未来产能增量主要来自于HJT和XBC,五年间1400GW总电池产能将成为峰值,2026年往后随着钙钛矿的成熟,又将主导新一轮电池技术革命。 XBC作为N型晶硅电池效率中的“王pai”,市场期待值在2023年四季度中大幅提升,动摇了不少电池厂家对于产能的规划,原规划Topcon与HJT电池路线的产能布局中纷纷加入了XBC电池。 电池市场累库将延续到2024年-产业链过剩矛盾突出,组件扩产放缓,是电池企业之间的生存之战,此期间电池累库风险较大。 而2025-2026年预计为电池市场的去库存周期,2024年高涨的库存需要拉长时间年限来消化。2026年往后新一轮电池技术革命开启,2027年扩产带来新的增量。 》【光伏论坛直播】全球光伏行业发展机遇与挑战 工业硅、多晶硅市场展望 高效电池技术分享 》CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会专题报道
在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 储能产业论坛 上,中国地质调查局武汉地质调查中心 教授级高工 卢友月介绍了湘南地区锂矿成矿规律,并对其资源潜力作出分析。她表示,湘南地区锂矿主要矿床类型为蚀变花岗岩型、云英岩型,其次为伟晶岩型、热液脉型、细晶岩型、矽卡岩型,成矿与燕山早期、燕山晚期高分异花岗岩密切相关。湘南地区锂矿具有分布广、规模大、埋藏浅、品位低、共伴生组分多、易采选等特点,具有很好的勘查开发价值。湘南地区锂矿资源潜力大,可划分为5个找矿远景区,Li 2 O探明+潜在资源500-600万吨,区内产业配套齐全,开发利用条件成熟,有望成为新的大型锂矿勘查开发基地。 一、锂矿资源概况 战略性矿产/关键金属/关键矿产:是国际上近年来提出的新概念,是指对新材料、新能源、信息技术、航空航天、国防军工等新兴产业具有不可替代重大用途的一类金属元素及其矿床的总称。 各国各机构一般根据各自的经济重要性和供应风险等因素来确定关键矿产清单。 锂是目前地球上最热门的商品之一,也被称为“新油”或“白金”,全球锂资源争夺已经“白热化” 随着当前新兴技术产业的快速发展,锂被广泛应用在高能电池、储能、航空航天、受控核反应等多个新兴行业和领域,享有“工业味精”、“宇航合金”、“白色石油”和“21世纪最有应用潜力的金属”等美誉。全球碳中和背景之下, 新能源产业的蓬勃发展催生了全球对锂需求的不断增长,中国、美国、欧盟、日本等主要经济体加大对锂资源重视程度,将之列为战略性/关键性矿产。 全球锂资源分布高度集中,主要在南美锂三角地区(阿根廷、玻利维亚和智利)、澳大利亚、中国、美国、刚果(金)、津巴布韦和加拿大。 全球锂矿资源供应格局基本形成 南美盐湖锂矿产能集中在四家龙头企业,行业集中度高;澳大利亚固体锂矿产能均被长协锁定,且短期产能增量有限;我国锂矿资源供给占全球比例低,但开发积极性正在提升;非洲锂矿将成为锂产能扩张新增长点,但短期内不会冲击全球供需格局。 矿床类型包括盐湖卤水型、伟晶岩型(包括相关的蚀变花岗岩型及云英岩型)、黏土型、锂沸石型、其他卤水型(油气田卤水和地热卤水)和离子吸附型(许志琴等,2021;隰弯弯等,2023)。 中国目前80%的锂来源于硬岩型,华南作为中国最重要的三个硬岩型锂矿带(新疆阿尔泰、川西和华南)之一,是我国花岗岩型锂矿床(如江西宜春、湖南正冲和尖峰岭、广西栗木等)最为集中产出区。 卤水型及黏土型锂矿虽然储量巨大,但开发利用技术尚待突破。近年来开发的主要是伟晶岩型锂矿,其中蚀变花岗岩型和云英岩型锂矿品位一般较低,选矿难度大,但随着锂矿价格提升及云母提锂技术的不断提高(周贺鹏等,2020;何飞等,2022),加上其分布广、规模大、采矿难度小等,目前已呈现出显著的规模效应,是中国当前锂矿勘查和开采的主要对象(王登红等,2022)。在此背景下,湘南地区一跃成为全国锂矿勘查开发的重点地区之一。 紫金矿业、赣锋锂业、大为股份、上海安能、大中赫、志存锂业等投资建厂,锂产业链意向投资额超2000亿元。 二、湘南地区成矿地质背景 位于南岭成矿带和钦杭成矿带交汇部位,扬子和华夏板块结合部,区内自中生代以来发生强烈的构造岩浆作用和金属矿产的爆发式成矿,锡锂钨铍等矿产资源丰富。 地层发育较全,除志留系缺失外,从青白口系到第四系均有出露; 主要经历了加里东、印支和燕山等几次大的构造岩浆活动事件,由此形成了由断裂、褶皱、构造盆地等组成的复杂变形格架; 侵入岩主要为加里东期、印支期、燕山早期、燕山晚期花岗岩。主要矿床成因类型:云英岩型、蚀变花岗岩型、热液脉型、矽卡岩型等。 按元素组合及其与相关岩体的关系大致可分为两大类:一类是与酸性岩浆岩(花岗岩类)有关的钨、锡、铌、钽多金属矿床,如柿竹园、香花岭、尖峰岭、正冲等;另一类是与中酸性岩浆岩(花岗闪长岩类)有关的铜、钼、铅、锌、金矿床,如水口山-康家湾、宝山、铜山岭、大坊等。 锡锂多金属成矿主要与晚期高分异花岗岩关系密切。 晚期高分异花岗岩、云英岩等及其相关的W、Sn、Li、Rb、Nb、Ta 、Be等。 发现大义山、香花岭、界牌岭等锡多金属矿集区锂铷矿资源潜力巨大,成果广泛应用于区域锂矿勘查和投资。 三、锂矿成矿规律 主要矿床类型及基本特征 地质找矿标志 :首先花岗岩体出露或隐伏花岗岩分布地区,蚀变强烈,如云英岩化、白云母化、萤石化、钠长石化、绿泥石化等。其次是小岩体出露区(包括大岩体内的小岩体),尤其是蚀变强烈的小岩体,为有利有效的找矿标志。 地球物理场找矿标志: 磁异常、重力异常、高极化率异常,往往指示可能存在隐伏岩体和矿体。 地球化学场找矿标志: 锂、铷、锡、铌、钽、铯、铍等含量较高,在含量总体高的背景上,重叠性好的各元素高值异常区(带)。 遥感影像特征及识别标志: 环状构造遥感影像特征及识别标志,多为岩体或褶皱分布区。 地质构造演化对锂矿的控制: 锂矿主要与中生代滨西太平洋构造-岩浆事件有关。 岩浆作用、构造等对锂矿的控制: 岩体内部形成云英岩型、蚀变岩体型锂矿,外接触带形成热液脉型锂多金属矿床。蚀变岩体型锂锡矿的受晚期岩体凸起部位控制。锂铷铌钽等战略性矿产与高分异花岗岩及云英岩关系极为密切。 时间分布规律: 锂矿主要有两个成矿时代,其中大多数矿床形成于燕山早期(160-150Ma),少数矿床形成于燕山晚期(95-86Ma) 。 空间分布规律: Nb、Ta、Li、Rb→Be→Mo→W、Sn→Bi、Cu→Pb、Zn、Ag→Sb、Au→Hg 。 四、资源潜力及找矿方向 湘南地区查明资源量总计35万吨,1000m以浅预测资源总计159万吨。 举例: 1、上堡-大义山找矿远景区(50-60万吨) 2、九嶷山找矿远景区(130-150万吨) 3、香花岭-尖峰岭找矿远景区(250-300万吨) 4、千里山-界牌岭找矿远景区(50-60万吨) 5、万洋山-诸广山找矿远景区(20-30万吨) 五、总结 1. 湘南地区锂矿主要矿床类型为蚀变花岗岩型、云英岩型,其次为伟晶岩型、热液脉型、细晶岩型、矽卡岩型,成矿与燕山早期、燕山晚期高分异花岗岩密切相关。 2. 湘南地区锂矿具有分布广、规模大、埋藏浅、品位低、共伴生组分多、易采选等特点,具有很好的勘查开发价值。 3. 湘南地区锂矿资源潜力大,可划分为5个找矿远景区,Li 2 O探明+潜在资源500-600万吨,区内产业配套齐全,开发利用条件成熟,有望成为新的大型锂矿勘查开发基地。
在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 锂电回收产业论坛 上,湖南锂汇通新能源科技有限责任公司总经理 李重洋介绍了锂电回收行业现状以及其未来的发展趋势。他表示,目前动力电池回收领域,存在着小作坊猖獗的现象。这些小作坊主要是非法拆车厂、非法电池倒卖商、非法电池处理商。它们由于不需要进行环保成本和运营成本的投入,在回收价格上有极大的优势,通常会进行高价回收,挤压正规渠道的利润空间和市场份额。目前国家各个地区对于非法危废收集的打击力度持续加强,长期来看,工信部等部门发布多项政策指南引导电池回收规范化发展,白名单制度有望趋严,电池回收行业进入壁垒不断提高,小作坊有望逐步退出。 锂电回收行业现状 新能源汽车产业政策驱动+高速发展,激活千亿回收市场 2016 年以来,我国共出台20多条废旧电池相关的政策,其中《新能源汽车产业发展规划2021-2035》加快推动动力蓄电池回收利用立法,强化溯源管理,建立高效循环利用体系。 同时,随着国家“碳达峰、碳中和”刚性目标出台,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和,废旧电池闭环业务将迎来重大发展机遇。 新能源汽车产业政策驱动+高速发展,激活千亿回收市场 据中国中国汽车技术研究中心数据显示,2023年全球新能源汽车销量达到1465.3万辆,其中中国新能源汽车销量达到949.5万辆,占全球销量的64.8%,预计2025年全球新能源汽车销量将超2500万辆,其中国内将达1220万辆。 新能源汽车产业爆发式增长,引发镍钴锂等有价金属原料危机,进而推动锂电回收产业高速发展。 据SMM和中国汽车技术研究中心数据显示,2023年国内动力电池退役量达50万吨,产值过百亿元,预计2025年回收量将达78万吨,2030年近500万吨,对应经济价值近1500亿元,若同时考虑储能、消费型锂电以及残次品锂电的回收价值,则市场规模将超过2000亿元,占全球50%以上。 资本加速布局,回收产能过剩,市场无序竞争 2021年以来,多家上市公司通过新建、收并购等形式布局废旧动力电池综合利用项目,回收规划产能远远大于可回收量。 回收网点分布与新能源汽车销量省份基本一致,已公布的白名单规范的企业中,同时具备梯次利用和再生利用资质的企业有9家。 锂电回收发展现状:商业模式多样,回收渠道是核心 电池回收渠道包括整车厂、电池厂、汽车拆解企业、梯次利用商、贸易商等,回收渠道种类多,且废旧电池配方、形状各异,如何建立稳定的电池回收渠道至关重要。现阶段3C电池报废较多, 预计未来动力和储能电池将是主要来源 ,电池回收企业应与整车厂、电池广、汽车后市场服务商、互联网企业共同探索合作模式。 第三方回收企业模式应用较为广泛。 第三方电池回收企业在电池回收的技术和工艺上具备较强的优势,但需要自主搭建回收网络,通过与整车厂商、电池厂商达成合作等方式建立稳定的电池回收渠道。 锂电回收发展现状:处于行业初期,各个环节都存在部分不规范现象 电池回收: 目前主要以电池厂废料招标为主,车企少量供应验证车报废电池,以及各类废电池打碎的电池料。 分类/处理: 筛分具有梯级价值的电池,几乎没有正规化展开。 取而代之的现状是小作坊的不合规直接破碎。 贸易物流: 动力电池作为交通部第九类危险品运输,应当 具备危废处理专门资质 ,成本约为2-3倍,但并未得到执行。 现状是破碎后的电池料成为流通的主要产品。 梯次利用: 拆解Pack分容后重新组装Pack。 现状是经济性仍存在一定问题,循环寿命不达标,电池性能与安全存在隐患等。 目前行业政策要求在电池一致性管理技术取得关键突破前,原则上不得新建大型动力电池梯次利用储能项目。 拆解破碎: 手工拆解Pack,机械破碎,环保压力大成本较高。 现状是正规环节谁也不想做,放任小作坊处理。 再生冶炼: 最为成熟,随着锂钴价格较高,经济性明显。 但具有地域性,需要通过运输集中如格林美模式。 锂电池回收技术路线 锂电回收目前面临的挑战:退役电池流向小作坊,带来污染和浪费问题 目前动力电池回收领域,存在着小作坊猖獗的现象。这些小作坊主要是非法拆车厂、非法电池倒卖商、非法电池处理商。它们由于不需要进行环保成本和运营成本的投入,在回收价格上有极大的优势,通常会进行高价回收,挤压正规渠道的利润空间和市场份额。 目前国家各个地区对于非法危废收集的打击力度持续加强,长期来看,工信部等部门发布多项政策指南引导电池回收规范化发展,白名单制度有望趋严,电池回收行业进入壁垒不断提高,小作坊有望逐步退出。 未来发展模式:预计将以属地化处理后,再集中再生为主 由于汽车厂商和动力电池企业具有渠道端的优势,能够成为废旧电池来源的最前端入口者,所以下游的再生利用和梯次利用企业都与上游车厂和电池企业合作。 动力电池属地无害化处置后,电池料符合物流要求, 拓展了覆盖区域半径;电池料杂质更少,可为冶炼企业减少废渣和成本,创造更多的价值;拆解废品如金属等可就地处理获取利润,减少运输成本和湿法成本。 动力电池回收企业的核心竞争力
在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 锂电回收论坛 上, 中国科学院过程工程研究所青年研究员 张盈介绍了“退役磷酸铁锂电池高值回用技术”的相关话题。她表示,双碳战略为磷酸铁锂电池发展提供了重大发展机遇,市场需求持续增长;退役磷酸铁锂电池兼具资源和环境属性,是重要的城市矿产,亟待回收;磷酸铁锂回收主要有三类技术:先提锂、后提锂、一步法,技术各具特色,目前先提锂技术先行一步。 磷酸铁锂电池市场需求分析 全球气候快速变暖是人类面临的最大挑战之一,为此,全球的应对措施是碳中和,到2050年实现碳中和是全球最为最紧迫的任务。 我国新能源汽车快速发展 2015年,中国新能源汽车产量开始放量;2023年,销量达到950万辆,年增长率37.9%。 新能源产业发展前景巨大 2021.3,总书记提出构建以新能源为主体的新型电力系统、 退役电池回收技术研究现状 磷酸铁锂电池退役量面临爆发式增长 据中商产业研究院数据,2022年退役电池数量在20万吨左右,预计到2025年该数值或将达到174万吨上下,2030年达380万吨上下。 当电池容量衰减到初始容量的80%左右,电池将退役;亟待回收处理的电池主要为磷酸铁锂电池,占比达60%以上。 退役磷酸铁锂电池是重要的城市矿产 集流体和正极材料极具回收价值 我国废旧LFP电池利用的主流技术与问题 退役磷酸铁锂电池回收技术思路 磷酸铁锂制备技术现状 液相法(德方纳米):高倍率、低温性能好,压实密度低; 固相法:工艺/设备简单、过程可控性好,产品质量稳定。 固相法是磷酸铁锂主要制备方法 生产厂家包括安达科技、裕能、贝特瑞、万润、天赐等。 化学法回收废旧电池的总体思路 电池黑粉制电池级材料进展 杂质种类多、形态复杂、多物相夹杂 杂质来源: Al, Cu:来源于铝箔、铜箔,为单独物相; Ni, Co, Mn:来源于混入的三元电池;Ti、Zr等为掺杂元素; F:来源于电解质LiPF6及粘结剂PVDF; C:来源于负极石墨及导电剂炭黑。 选择性提锂铁磷渣杂质多、组成复杂 含来自于集流体、三元材料、正极材料掺杂物质等多元杂质;铁磷渣主要物相为磷酸铁和石墨,因黏结剂粘结作用粒度分布宽。 提锂渣制磷酸铁技术路线 技术挑战:铁磷渣高效溶解和磷酸铁制备过程中杂质行为调控 杂质在二水磷酸铁中掺杂的DFT模拟 建立了铁磷渣酸浸液“双酸法”制备电池级磷酸铁新技术 结语与展望 双碳战略为磷酸铁锂电池发展提供了重大发展机遇,市场需求持续增长; 退役磷酸铁锂电池兼具资源和环境属性,是重要的城市矿产,亟待回收; 磷酸铁锂回收主要有三类技术:先提锂、后提锂、一步法,技术各具特色,目前先提锂技术先行一步; 团队聚焦磷酸铁制备技术研发,基于磷酸铁相转规律,建立提锂渣/铁磷溶液双酸法制备电池级磷酸铁新技术,正在推进万吨级规模产业化。
5月30日,在由上海有色网(SMM)主办的 CLNB2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 —— 光伏发电系统供应链论坛 上,中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司新能源工程院副总工程师楼巍分享了海上光伏设计要点分析及案例分享。其从海上光伏发展背景、海上光伏设计要点以及海上光伏案例分享等角度进行了详细地阐述。 海上光伏发展背景 海上光伏发展背景 碳达峰、碳中和: 以风电和光伏为代表的新能源产业将成为新蓝海。 海上光伏解决了用地和消纳的困难: 我国大陆海岸线长1.8万公里,按照理论研究,可安装海上光伏的海域面积约为71万平方公里。按照1/1000的比例估算,可安装海上光伏装机规模超过100GW。 海上光伏规划设计的背景 其从江苏、山东以及浙江等对海上光伏规划设计的背景进行了介绍。 以山东为例,山东省《海上光伏建设工程行动方案》指出:布局“环渤海”“沿黄海”两大千万千瓦级海上光伏基地,规划总规模4200万千瓦。以东营、烟台、威海、青岛等地浅海海域为重点,采用渔光互补、多能互补等模式,加快桩基固定式项目开发,开工规模300万千瓦以上,建成并网150万千瓦左右。重点结合海上风电场址布局,启动多种场景漂浮式光伏示范,打造“风光同场”一体化开发模式。 海上光伏优势:海上光伏发电工程从陆地搬到了海上,因海上水面开阔没有遮挡物,日照较长且利用充分,具有可显著提升发电量、土地占用少、易与其它产业相结合等特点。推动海上光伏开发建设有利于沿海省份突破土地约束,拓展新能源发展空间,对优化调整省内能源结构、推进海洋强省建设以及助力经济社会绿色低碳高质量发展有重要意义。 海上光伏储量:我国大陆海岸线长1.8万公里,按照理论研究,可安装海上光伏的海域面积约为71万平方公里。按照1/1000的比例估算,可安装海上光伏装机规模超过100GW。 快速发展阶段:2020~2022年,我国陆续出台海上光伏产业相关政策,加快创新“光伏+”模式,推进光伏发电多元布局。今年以来,山东、浙江等东南沿海省份正在大力推动海上光伏的发展,并出台了具体细则。除了分布式、大基地,海上正成为光伏应用的重要场景和争夺重点。 海上光伏设计要点 其从全国层面以及地方层面对光伏发电有关的政策进行了介绍。 海上光伏产业尚处于初级阶段,明显制约其规模化、产业化发展,存在技术或研究的挑战如下: ►挑战1 结构耐久性问题:着重考虑解决高温、高湿、高盐雾引发的问题;需考虑满足抗PID能力,耐湿热、盐雾腐蚀性能和粘结力的稳定性。 结构稳定性问题:对台风、巨浪、强风暴潮等极端灾害下作用机理认识有待提高。 结构可靠性问题:海上光伏支撑结构疲劳破坏机理不明确;螺栓孔、连接件失效机理和破坏模式不明确。 需思考如何承受25年运行期内严苛的海洋环境! ►挑战2 钢桩经济性问题:PHC混凝土管桩长度受限,不适应较深海域;钢桩防腐和海上施工造价高。 结构安全性问题:海上浮冰、强波浪、强风协同作用;支撑结构经济性和安全性需要兼顾。 安装及运维便利性问题:离岸较远区域,安装及运维难度大;若采用钢拉索柔性支架,长期易松弛,运维安全性偏低;海上场景特殊性,绝缘故障频发。 海上固定式和漂浮式结构系统亟待突破! 结构安全为高质量海上光伏电站的基础。 ♦场景特点:海上环境复杂多变,台风、海浪、浮冰等易造成光伏场站结构性损坏。 ♦选型建议:兼顾造价成本的情况下,选择结构可靠的系统。 1.钢桩相比混凝土管桩具有更好的抗弯抗裂能力,目前的市场环境,钢桩的适应性更强。 2.推荐采用大跨度光伏支架方案,大大降低了方案的总用钢量,减少了方案的桩体数量及打桩成本。 其还对施工与运维便利性为海上光伏电站重中之重的场景特点和选型建议进行了介绍。 ►挑战3 防腐及防护能力是海光场景最核心的安全痛点之一 水面场景的复杂性,给光伏系统电气安全带来一系列风险 场景特点:由于海洋环境变化,易造成接线松动、端子虚接,导致过温起火,影响系统安全。 选型建议: 逆变器、箱变等电气设备应能够:1.实时监控接线端子处温度,并适时进行告警及保护;2.在出现电气设备短路等故障时,交流、直流侧应均可实现快速自动分断保护。 ►不足4 数据采集:采集设备抗腐蚀、防水等要求高;数据采集量大,类型多,对数据清洗、预处理的要求高,数据治理不充分。 海上光伏无人化、可视化、智能化的要求更高且亟需解决! 数据分析:数据停留在展示阶段,挖掘难度大,数据价值未显现。 海上特色:海上光伏数字化研究,特别是海洋环境对设备和运行研究基本处于空白。 海上光伏案例分享 其对国华HG14海上光伏1000MW项目是山东省2022年度桩基固定式海上光伏项目、中电建即墨HG37海上光伏项目是山东省2022年度桩基固定式海上光伏项目、国家能源集团龙源浙江温岭100MW潮光互补智能光伏发电项目等案例进行分享。 结束语 乘海上光伏发展浪潮,打造优质精品工程。 统筹推进海上光伏规模化、集约化、协同化发展。 打造技术先进、特色鲜明、智慧融合的海上光伏技术。 》【光伏论坛直播】全球光伏行业发展机遇与挑战工业硅、多晶硅市场展望高效电池技术分享 》CLNB2024(第九届)中国国际新能源产业博览会专题报道
在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 锂电回收论坛 上, 哈尔滨工业大学教授 戴长松讲述了“废旧锂离子电池修复再生及回收再利用”的话题。他表示,我国废旧锂离子电池处理处置发展中存在理念落后、废旧锂离子电池回收技术水平有待提高,以及电池制造者、销售商和使用者的环境保护的积极性不高的问题。提及如何加强对废旧锂离子电池处理处置行业污染防治的建议,他表示,要加大政策引导,实现锂电池处理处置的产业化和规模化发展;建立科学的环境监管体系,健全锂离子电池行业标准;加强科研开发,提高锂电池生产和处理处置。 回收技术现状 目的意义 新能源汽车所用的锂离子电池是理想的动力源,特别是在EV、HEV中,但是也会造成能源危机和环境污染。 根据2023年到2024电池行业年度报告数据显示,预计到2033年,锂电池的需求量将以每年15%的复合年增长率增长五倍,这一趋势将直接推动对电池金属材料的需求增长。 随着电气化和电池生产的激增,对电池金属的需求预计将不断上升。短期内,回收利用可以帮助满足这部分需求,为那些原生金属产量低的地区提供边际的供应安全。长期来看,回收将在满足市场需求方面发挥关键作用。 因此,在资源价值和环保危害驱动下,废旧电池回收势在必行。 电动车发展技术路线图对回收的要求 18所肖成伟研究员提供 行业的一个短板 已经实用化的废旧锂离子电池回收工艺过程中,鲜少提及含量较少且在循环过程中有消耗的电解液的变化与处理,大多数只考虑了有价金属的回收处理,对锂离子电池中环境影响危害最大的电解液的研究及合理处置相对薄弱;另一方面,随着电解液的价格走高,如果可以从里面提取出电解质锂盐将具有良好的经济价值。 创新技术成果 1. 锂离子电池电解液分离及回收 电解液萃取工艺 利用超临界CO2技术,一体化完成电解液的无害化和正极材料剥离,无二次污染物排放,做到真正意义上的“绿色回收”。避免了火法工艺能源消耗大,锂损失严重,有机物破坏,空气污染物二次处理等问题,湿法工艺采用有机溶剂萃取回收有有机溶剂残留。 电解液萃取工艺优化 锂离子电池电解液分离及回收 通过实验得出结论:不同压力下,跨临界CO 2 电解液萃取效率随时间的变化规律;不同温度下,跨临界CO 2 电解液萃取效率随时间的变化规律。 通过对超/跨临界对电解液回收效率的对比来看,在操作条件更温和的跨临界条件下,萃取效果较超临界条件显著提高;各因素的主效应关系为压力>温度>萃取时间。 电解液和粘结剂去除技术 甲醇能使DMC和EMC的萃取效率提高15%,但是由于醇羟基的活泼氢与锂盐发生分解反应;PC夹带剂(碳酸丙烯酯) 对萃取效率增加效果较好,电解液去除率可达90%左右。 2. 三元正极材料直接修复再生技术 团队突破了传统三元材料回收技术的污染高、附加值低的缺陷,发明了三元正极材料直接修复再生技术。 研究成果可应用于储能等领域,在废旧三元正极材料回收再利用领域有潜在市场。 修复后的材料放电比容量、循环性能和倍率性能可达到商用新材料水平。 通过修复前后NCM 的高分辨率XRD 图谱和XRD Rietveld 精修结果对比来看: NCM-S:晶胞体积增大,层状结构的有序性被破坏,Li/Ni混合较大(9.79%); 修复后材料的晶胞参数更接近于新材料,表明晶体结构得到了修复 NCM-S :9.79%;NCM-MA-R:0.634% 修复后材料晶体结构和Li/Ni混排的有序恢复。 提出基于机械化学活化的高温固相修复技术,对多尺度和多形式的降解行为实现综合处理。 通过修复前后NCM材料的TEM 图像来看,NCM-S:表面有2 nm的杂质层,d=0.207nm,可能循环过程中形成的Li2CO3层或者LiF层,内部检测到尖晶石相;此外,晶粒内存在属于R-3m的层状相;NCM-MA-R表面更加规整光滑,结构良好,呈现清晰的层状分布; 高温固相修复技术可以恢复无序的晶相结构。 NCM-N中检测到的Li2CO3推测为合成过程中的残留物;失效材料中检测到了比例较高的Li2CO3 和LiF , 同时还有非活性物质NiO的出现,都是造成材料失效的主要原因: 修复后两种材料中几乎全部的NiO都被去除;表面的Li2CO3和LiF明显减少; 形成F浓度梯度分布,表面存在氟掺杂; 表明修复策略在杂质相的去除和转化中起着至关重要的作用。 小结: 提出了多晶三元正极材料的固相修复策略,以直接再生降解的NCM材料; 修复技术对颗粒形态的重建、化学成分和晶体结构的恢复,以及失效材料中杂质相的有利转化都有诱导和促进作用; 受益于对多尺度和多形式降解行为的综合处理,修复后的材料在0.1C时表现出176.8 mAh g-1的容量,这与相应的商业材料(172.8 mAh g-1)相当。恢复后的阴极的容量令人满意,证明它是一种有效的直接翻新策略。 3. 锂离子电池磷酸铁锂固相修复技术 团队,突破了磷酸铁锂高经济效益回收再利用的瓶颈,发明了一种失效磷酸铁锂固相修复的技术;研究成果在锂离子电池回收领域有潜在市场;申请专利,电化学性能修复效果明显。 失效分析:对三种不同失效电池正极材料进行; 失效分析:晶型、表面化学成分。 固相修复:对失效靶点进行修复,在物理结构上恢复磷酸铁锂结构的脱嵌锂离子能力与活性锂含量。 固相修复:电化学性能得到恢复,在倍率、循环等测试的放电比容量得到提升,工作平台得到延长。 4. 废旧锂离子电池选择性回收锂 采用豆渣作为绿色还原剂。523三元正极材料来自于汽车用动力电池。 5. 后处理技术—— 采用超临界CO 2 处理对再制备三元正极材料性能的改进 后处理设计思路:通过超临界CO2处理的方法对材料表面进行改性,提高材料的电化学性能。 6. 磷酸铁锂电池回收及材料再制备技术 7. 层状动力电池正极材料混合回收技术 1)分离出来废旧锂离子电池电解液; 2)杂质离子的除去和控制; 3)前驱体的制备。 产业化技术优势 产业化推广技术 已形成了回收技术规范和技术标准的建议稿;已在骆驼集团和理士国际集团产业化应用;为政府提供政策建议报告。 撰写回收建议书一份,报给国办和中办 我国废旧锂离子电池处理处置发展中存在的问题: (1) 理念落后、废旧锂离子电池回收技术水平有待提高; (2) 电池制造者、销售商和使用者的环境保护的积极性。 加强对废旧锂离子电池处理处置行业污染防治的建议 (1) 加大政策引导,实现锂电池处理处置的产业化和规模化发展; (2) 建立科学的环境监管体系,健全锂离子电池行业标准; (3) 加强科研开发,提高锂电池生产和处理处置。 已形成四项、成套的回收再利用技术 1)废旧磷酸铁锂系动力锂离子电池的成套回收再利用技术,包括:电解液回收与分离,FePO4,Li2CO3 产出; 2) 废旧三元系动力锂离子电池的成套回收再利用技术,包括:电池正极材料修复判据和修复技术;电解液回收与分离,前驱体(NixCoyMn1-x-y) OH 2 ,Li 2 CO 3 产出; 3) 废旧三元动力锂离子电池的正极材料直接修复再生技术; 4) 废旧磷酸铁锂动力电池的正极材料直接修复再生技术。
在由上海有色网(SMM)主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 —— 光伏发电系统供应链论坛 上,生态环境部固体废物与化学品管理技术中心主任许涓对废旧光伏电池回收利用技术及政策进行了介绍。 一、基本介绍 1.光伏组件的来源及数量 全球趋势:全球光伏装机容量从2010年40 GW增长到2019年580 GW,年均增长34.5% 我国趋势:到2020年年底,我国光伏组件累计装机容量达253 GW。 预测:到2030年,全球废旧光伏组件的总量将达8 Mt,到2050年,这一数字将增至78 Mt;可再生能源电力占比2025年33%→ 2050年达到86%(IEA,IRENA,BP)。 2.光伏组件的种类及结构 (1)光伏系统构成 (2)光伏组件类型:晶体硅组件(主要成分:硅、银、铝)、碲化镉组件(主要成分:碲、镉、铟、锡、银)、铜铟镓硒组件(主要成分:铜、铟、镓、硒、碲、镉)。 (3)光伏组件结构:晶体硅太阳能电池是光伏组件的核心部分。 (4)晶体硅组件构成:退役组件仍包含大量有价值材料:硅、银、铝、铜、钢、玻璃、塑料、铅、锡等。 二、回收利用技术现状 1、回收利用技术种类 (1)组件拆解 为回收和循环利用光伏组件中材料,晶硅组件回收技术分为组件拆解和组分回收两个步骤。 2、回收利用技术特点 (1)组件拆解 其对不同去除EVA的晶体硅光伏组件回收工艺方法比较进行了阐述。 (2)组分回收 传统晶硅退役组件的电池回收,主要依托选择性浸提、沉淀、萃取等方法,将电池片中贵重金属(银、铜等)分别回收。 另外,对于从组件拆解下来的完整电池片,可考虑进行电池片修复工序,使其恢复可使用的光电转换效率,再次进入光伏应用链条。 3、回收利用技术情况 (1)技术情况 (2)组件回收面临的难题 ►技术上: •回收过程中污染物的产生和处理的问题。 •前期投产的晶硅电池组件多采用含氟背板,经过焚烧会产生氟化氢等毒性气体。同时,含氟背板中碳氟化合物结构不易破坏,较长时间无法降解。 •应用潜力较大的碲化镉薄膜电池中含有剧毒重金属镉,会通过食物链积累危机人类健康。 •另外,如果回收工艺使用了化学溶剂来溶解光伏组件中的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA),虽然可以回收高纯硅、高价值金属材料,但也会产生大量有机和无机酸、碱废液,对环境污染较严重。 EVA高温热解气化时导致的应力,通过机械破碎玻璃或激光划图+优化的升温速率可解决 完整硅片的使用成为新课题:1)电池效率提升显著、大尺寸成为方向;2)或许硅粉更有价值,但成本成为问题。 EVA有机溶剂中溶胀,需解决 根据需求,多种技术组合,实现回收目标。 3、回收利用流程 ►经济效益上: •光伏组件回收若不能产生规模效应经济效益不明显。目前,只有以PV Cycle为例的少数企业能够实现盈利。 •在欧洲电子电气废弃物(WEEE)新规章等政策的推动下,PV Cycle自成立以来占据了欧洲90%的市场份额。 •在国内,由于目前的回收规模较小,尚无专业企业开展,资源化的回收技术还处于实验室研发阶段,且多数技术能耗较高,经济性较差,导致市场发展动力不大。 ►政策上: •欧盟2012年将光伏组件列为电子废弃物进行管理,要求必须集中收集85%的废旧组件,同时80%的必须要进行再循环利用。 •国内对于光伏组件的回收方面并未出台相关政策,对于光伏组件的处置无专门的监督管理体系,对再生材料的销售也无相应政策支持,加上目前报废量并不大,多数企业处于观望阶段。 三、污染控制技术要求 1、拆卸过程污染控制要求 1.废弃光伏组件应按可行的顺序进行拆解,得到接线盒、引出线、边框和光伏层压件。 2.废弃光伏组件拆解时应保证光伏层压件的完整性。 3.不应丢弃预先取出的所有零部件。所有取出的零部件及材料应贮存在适当场所,并清楚的标识。 4.拆解场地应符合 HJ/T 181 的规定。 5.生态修复要求拆卸后的风电和光伏设备基础及附属设施应遵照主管部门要求,进行合规处理。 6.环境保护要求废风电和光伏设备的拆解、破碎宜遵循资源高值化原则,最大限度保证拆解、破碎产物的循环利用。现场应有完备的污染防治机制和处理环境污染事故的应急预案。 2、收集、贮存、运输污染控制要求 ►收集: 1.禁止将废弃组件混入生活垃圾或工业固体废物中。 2.收集商应将收集的废弃组件交给有资质的机构拆解、处理。 3.收集过程中,应设置防护措施,避免掉落、污染环境或危害人体健康。 ►运输: 1.在运输前应进行登记。 2.严禁运输过程中擅自对废弃组件采取任何形式的拆解、处理。 3.运输过程中的防护措施等应满足相关标准的要求。 4.应避免运输过程的二次破坏。 ►贮存: 1.废弃组件贮存场地应符合 GB 18599 的相关规定。 2.废弃组件应该进行分类存放,在显要位置标识其种类名称。 3、处置要求 ►一般规定: 1.处理过程中产生的废水应进行集中处理,处理后的废水宜循环再利用,排放废水应符合 GB 8978的相关规定。 2.处理过程中产生的废气应符合 GB 16297 中的规定。 3.不应随意丢弃废弃组件的任何零部件或材料。 4.不能再生利用的材料或者回收处理过程中产生的固体废物可作为一般工业固体废物贮存、处置,贮存和处置场应符合 GB 18599 的规定。 5.外观损坏,维修后发电性能未受影响的组件,经维修后可再使用,维修后组件的外观应满足 IEC 61215-1:2016 第 8 章的要求;外观未损坏,功率衰减,但仍有利用价值的组件可维修后再使用。维修后的组件安全性应符合相关现行标准要求。 4、再生利用 ►半导体材料的再生利用: 1.硅材料的回收一般用化学方法去除正背面电极、减反射膜、发射极、背面 BSF 等,以获得可回收利用的硅材料。 2.回收硅料可以用于生产硅铁合金,也可以进一步提纯制备光伏级硅料。 ►金属材料的再生利用: 1.电池中金属材料的回收提纯一般用溶剂腐蚀后再还原的方法再生。铝边框处理后可作为铝型材原料用于生产铝边框,也可用于建筑材料等其它行业。 2.金属材料再生利用时排放的废气应符合 GB 16297 的规定,废液经处理后各项污染物达到 GB 8978中的规定才能排放。 3.回收的金属材料可以作为金属冶炼提纯的原料循环利用。再生利用的金属产品应符合国家相关金属产品质量要求。 ►玻璃的再生利用: 1.完整的封装玻璃处理后,如果透光率等参数符合标准要求可以用作光伏封装玻璃,也可以作为平板玻璃在其它行业应用。 2.破碎的封装玻璃可以作为玻璃再生原料使用。再生利用的废玻璃产品应符合国家相关玻璃产品要求。 ►聚合物材料的再生利用: 1.废弃组件处理后回收的聚合物材料主要包括塑料和橡胶,应分类再生利用。 2.塑料的再生利用可参照 GB/T 30102。 3.含阻燃剂的废塑料只能适用于含阻燃剂的塑料制品原料,表面应标有符合 GB/T 16288 规定的再生利用标志。 4.不能再生利用的聚合物材料可焚烧进行能量回收。 5、管理要求 1.回收处理企业应建立记录制度。 2.拆解与处理企业有关废弃组件处理的记录、污染物排放监测记录以及其他记录应保存3年以上。 3.回收处理企业应建立废水废气处理系统,并定期监测排放的废水、废气中的污染物浓度。 4.回收处理企业应对厂界噪声定期进行监测,并符合GB 12348的要求。 5.回收处理企业应制定突发事件的处理程序,有完整的防护装备和措施,操作应遵守国家相关的职业安全卫生法规或标准。 6.新上岗操作人员应进行岗前培训,或在技术部门人员的指导下进行。 7.回收处理企业应具备相应的环保设施,并达到国家相关污染物排放控制标准。 四、政策制度导向 1、政策导向 1.习近平总书记强调,实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。这标志着我国生态文明建设进入以降碳为重点战略方向的关键时期。 2.面对“双碳”战略对固体废物环境治理提出的新要求,必须以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,坚持与时俱进,坚持整体观念,坚持协同增效,将“双碳”战略要求贯穿于固体废物污染防治全过程,全方位推进固体废物环境治理体系改革创新。 2、商业模式探索 3、光伏组件回收政策 (1)相关政策 ► 一些政府已经开始制定组件废物管理和回收指令或指导方针,以促进有价值材料(如银、铜和铝)的回收,同时减轻有毒材料(如铅或镉)的危害。 •欧盟于2012年在其废旧电气和电子设备(WEEE)法规中增加了光伏类别,随后又对污染和材料提取提出了要求。 •美国华盛顿州明确要求光伏组件回收。 •澳大利亚开始考虑光伏产品管理计划,尚未出台明确法规。 •印度出台草案,考虑强制回收。 •日本则制定了指导方针,并正在考虑制定回收法令。 (2)相关政策——欧盟 在世界光伏市场的发展过程中,欧洲从 2012 年开始通过废弃电气和电子设备(WEEE)指令2012/19/EU,规定了光伏组件的回收,其中包括电气和电子设备废弃物的收集、回收和循环利用目标,包括光伏组件。自 2012 年起,所有欧盟成员国都已将光伏法规纳入国家法律,要求欧盟市场上的所有光伏组件制造商运营自己的回收和循环利用系统,或加入现有的生产商合规计划。 其对德国、法国以及西班牙的相关的政策进行了介绍。 3)相关政策——日本 •2004 年,日本发行了《关于太阳能电池类物品废弃处理的法律事项》,随后十几年也在陆续提出与光伏回收处理相关的方案和指导方针。 •2016 年,日本环境省公布了光伏发电设备处理方法相关的方针,方针规定,废旧光伏设备需要根据《废弃物处理法》及《建设回收法》等进行处理。 (4)相关政策——美国 •美国在各州(华盛顿除外)和全国层面均缺乏针对光伏回收的回收机构、政策、激励措施和监管机制。 •2020 年 3 月,在美国华盛顿州参众两院通过了一项法案,发布该州的光伏回收新政策,要求最终设计和执行一个综合性的光伏产品回收计划。 (5)相关政策——我国 类似欧盟的 WEEE,我国也于 2009 年 2 月25 日签发了《废弃电器电子产品回收处理管理条例》( 以下简称《管理条例》),并于 2011 年 1月 1 日起执行。 世界范围内产业化现状 技术路线众多,实现产业化运行寥寥。
在由上海有色网(SMM)主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 —— 光伏发电系统供应链论坛 上,上海交通大学太阳能研究所所长沈文忠分享了n型光伏技术发展与趋势展望。 PERC太阳电池发展及现状 PERC电池简介 PERC电池技术在常规Al BSF的基础上加入背面钝化层并通过激光开槽实现金属化接触,钝化层显著降低了背面的复合,同时通过调节背面结构,实现背面长波端的增长;PERC+结构由铝栅线替代全铝背场,独特的局域铝背场,实现了双面发电,双面率为~70%。 从2015年正式量产,通过全产业链的努力,包括设备、辅材、电池厂商等,PERC技术发展迅猛,并迅速占领市场成为主流。 PERC电池的发展历程 PERC 电池受益于其强大的性能与成本优势,在主流市场上占据着 80% 以上的份额;抓住 PERC 电池发展良机的企业一跃成为上一轮行业洗牌( Al-BSF 、多晶)后的龙头企业。 PERC电池的技术发展历程及现状 膜层与金属化的优化:包括正面的膜层优化,提高光学吸收;降低栅线宽度,减少光的遮挡,优化浆料体系,改善金属与硅基的接触,引入MBB技术,降低单耗等等; 双面技术的推广:将背面全铝背场改为铝栅线,双面收光,双面发电,综合发电提高10%-30%; 选择性发射极技术叠加:通过金属化区域重掺杂,非接触区域轻掺杂,兼顾接触与钝化; 电池衰减问题的解决:前期通过光/电注入改善B-O造成的衰减,后期直接采用掺Ga硅片显著改善。 除了以上所述的部分,还有许多其它工艺细节上的优化,包括有新型清洗添加剂,正面发射极的优化,碱抛光技术等等,但受限于电池结构,电池端的提效越来越有限,量产极限效率在 23.5%-23.8% 。 2023 年市场占比超过 70% ,但 2024 年快速淘汰,占比将小于 20% 。 其还对量产PERC的功率损失分析进行了阐述。 TOPCon太阳电池技术及发展 高效钝化接触的基本原理 n-TOPCon电池技术 FraunhoferISE提出隧穿氧化钝化接触(TunnelOxidePassivatedContacts,TOPCon)概念。 TOPCon结构与PERC产线兼容性好,可承受高温过程(~900oC),具有较好的产业化前景,且双面率高(~85%)。2024年PERC升级TOPCon是一大趋势。 其还对电池极限效率、三种技术路线的工艺流程、n-TOPCon制造过程及扩产、n-TOPCon技术发展等进行了介绍。 为什么TOPCon电池技术会脱颖而出? 主流PERC电池打下的坚实基础;核心装备国产化已成熟;技术路线竞争促进TOPCon发展;TOPCon技术已具有高性价比;全产业链n型TOPCon新生态已形成。 目前挑战/机遇:LPCVD还是PECVD;选择性发射极(SE)、激光辅助烧结(LECO)、多晶硅层(减薄(<80nm)、掺杂、选择性)、浆料优化、双面钝化接触。 2022年发展迅猛,2023年量产平均效率在25.0%左右,成本基本与PERC持平,2-3年内入库转换效率可达26%。抓住TOPCon电池发展良机的企业成为新一轮行业洗牌(PERC、p型单晶)后的龙头企业。 其还介绍了TOPCon性能衰减:PID及UVID以及急需测试技术的发展等内容。 SHJ 太阳电池技术及发展 其介绍了2023年晶硅太阳电池技术的进展。 SHJ电池技术及发展 晶硅太阳电池终极技术:异质结技术是最高效率晶硅电池的必由之路;异质结太阳电池是迈向更高电池效率的基石。 ►2022-2024 异质结电池技术三减(银、硅、栅)一增(效) 双面微(纳)晶硅技术nc-Si:H提高带隙和电导率(提升0.5-0.6%+0.3%) 转光膜把紫外光转化为蓝光(提升功率1.5-2.0%) 无主栅 0BB 技术 + 银包铜降低银浆耗量(从18-20降到10-12mg/W) 薄片化降低硅料耗量(100-120微米) 核心是:设备降本、产业链生态发展 (1)硅片降本:允许高氧含量;(2)0BB+银包铜:极大降低银耗量,2024年发展核心;(3)低碳足迹 颗粒硅+ CCz+ SHJ 连续直拉单晶硅(CCz: Continuous Czocharlski) 低碳足迹差异化优势:1千克颗粒硅的碳足迹数值仅为27.59千克二氧化碳当量(棒状硅46.26千克二氧化碳当量)。 ( 4 )柔性晶硅异质结电池 其还对柔性晶硅异质结电池进行了介绍。 XBC太阳电池技术及发展 晶硅电池产业化技术变化趋势 高效化: 1 )电学性能钝化完善,从前表面钝化的 Al-BSF 、前后表面钝化的 PERC 到前后表面钝化 + 载流子选择性传输的 TOPCon 和 SHJ ; 2 )光学性能充分吸收太阳光,从绒面、多层减反、 M(0)BB 、背接触、宽带隙及上下光转换到叠层技术。 背接触技术是一种平台技术,可以与各种电池结合: SunPower 经典 n-IBC 25.2% (2014) ; Kaneka n-SHJ-IBC 26.7% (2017); ISFH p-POLO-IBC 26.1% (2018) ; CSEM/EPFL 钙钛矿 /n-SHJ-IBC 叠层 29.6 % (2022) ; LONGiHBC 27.30% (2024) 。 适度超前产业化策略,产业链协同是关键。 BC电池优势: 正面无栅线遮挡,电池效率高,组件美观;正面钝化优化不受电池发射极影响。 以往BC电池劣势: 与主流工艺完全不同,独家孤独的电池技术被证实是很难获得快速发展;工艺复杂,规模小,产业链配套不全,不适合低度电成本光伏技术路线。 目前BC电池机会: 适合主流技术路线:Al BSF →PERC→PERC+→PERC++ (n-TOPCon);TOPCon优异的钝化性能及高掺杂形成隧穿界面有利于非银金属化;硅片技术提升,工艺简化,激光及非银金属化工艺应用,龙头引领产业链配套全面发展。 其还介绍了分布式市场前景广阔、40+年背接触电池发展、TBC:26-27%效率背接触太阳电池量、目前产业化BC电池等内容。 N型技术融合引领下一代电池发展 n型技术融合引领下一代电池发展 xBC与SHJ结合:HBC太阳电池。 后续发展方案:THBC太阳电池(迈向27-28%量产技术 铜电镀技术:栅线细、效率高、双面率高 后续发展方案:钙钛矿/异质结叠层太阳电池(30%+量产技术) 总结 双碳目标指引下的光伏产业蓬勃生机 n 型转型驱动下的光伏技术如虎添翼 产能过剩形势下的光伏创新重中之重 》【光伏论坛直播】全球光伏行业发展机遇与挑战 工业硅、多晶硅市场展望 高效电池技术分享
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