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  • 筹划一年多后 两家车企终止与弗迪电池等合资投建电池厂

    在筹划一年多后,5月30日晚间,安凯客车(000868)和江淮汽车(600418)双双发布公告,经对拟组建合资公司相关方及出资的专利技术等进行了尽职调查和评估,未能就合资事宜达成一致,经审慎考虑并与合作各方协商一致,决定终止此前签署合资框架协议。 公告显示,2022年9月6日,安凯客车、江淮汽车、弗迪电池、浙储能源达成框架协议,四方拟共同投资成立一家合资公司,并由合资公司建设新能源动力电池生产工厂,开展动力电池项目。 该合资公司注册资本为10亿元,其中安凯客车出资4.5亿元,占注册资本的45%;江淮汽车、弗迪电池、浙储能源分别出资2亿元、1.2亿元、2.3亿元,出资占比分别为20%、12%、23%。 生产规模方面,该合资公司规划产能为10GWh-20GWh,产品主要用于商用车等市场,生产范围包括但不限于磷酸盐系阴极材料、层状过渡金属氧化物两大正极材料体系以及基于以上材料的混合体系的刀片电池。协议约定,合资公司应确保生产的磷酸盐系刀片电池仅供给安凯客车、江淮汽车、浙储能源自有品牌的整车厂(如有)。 对于本次终止合作,安凯客车、江淮汽车均表示,此前达成的协议仅为框架协议,各方尚未签署正式合资经营合同,不构成对各方的法律约束。本次终止合作事项不会对公司财务状况和经营状况产生影响。 资料显示,弗迪电池是比亚迪(002594)旗下的动力电池板块,具备100%自主研发、设计和生产电池的能力,实现全方位产业链布局。中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示,1-4月,比亚迪动力电池装车量达28.39GWh,国内市占率为23.75%,在国内动力电池企业装车量TOP 10公司中排名第二。 浙储能源成立于2019年8月,主要从事动力电池系统和储能系统的设计、集成及制造。2023年,为发展新能源业务,中贝通信(603220)通过增资及受让股权方式,溢价取得浙储能源43%股权。 安凯客车、江淮汽车则均为安徽省国资委下属企业。今年前4月,安凯客车销量为1823辆,同比大增111.73%;江淮汽车累计销量13.87万辆,其中新能源乘用车销量为8041辆。

  • 湘南地区锂矿分布广规模大 Li2O探明+潜在资源500-600万吨【SMM新能源峰会】

    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。

  • 目前锂电回收处于初级阶段 未来将以属地化处理后 再集中再生为主 【SMM新能源峰会】

    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

  • 磷酸铁锂电池需求持续增长 退役电池亟待回收【SMM新能源峰会】

    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。

  • 技术贴:海上光伏设计要点分析及案例分享【SMM光伏论坛】

    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

  • 我国废旧锂电池回收水平有待提高 详解废旧锂电池修复再生及回收再利用【SMM新能源峰会】

    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。

  • 82亿元!滨海能源年产20万吨负极材料一体化项目迎新动态

    5月27日晚间,滨海能源(000695)公告,子公司内蒙古翔福新能源有限责任公司20万吨负极材料一体化项目5万吨前端拟开工建设,拟与河北上和建筑工程有限公司签署5万吨负极材料前端项目总承包合同,合同价款暂估5亿元(含税)。 据滨海能源此前发布的公告,该项目建设地为内蒙古乌兰察布市辉腾锡勒绿色经济开发区商都产业园,预计总投资82亿元,将分两期建设,每期建设10万吨,其中一期计划施工周期24个月,二期计划施工周期20个月。 据悉,滨海能源于2023年5月收购翔福新能源100%股权,开始战略布局新能源材料产业,该公司正在建设10万吨锂电负极材料前后端项目,其中4万吨后端成品线已于同年7月底投料试生产。 根据滨海能源的规划,公司2024年底计划实现10万吨产能释放,20万吨一体化项目将分步建设、分期投产,预计在2025年底释放产能。 市场方面,研究机构EVTank、伊维经济研究院联合中国电池产业研究院共同发布的《中国负极材料行业发展白皮书(2024年)》显示,2023年全球负极材料出货量达到181.8万吨,同比增长16.8%,其中中国负极材料出货量达到171.1万吨,全球占比进一步提升至94.1%。 展望未来,EVTank预计到2030年全球负极材料出货量将超过800万吨。从短期来看,EVTank表示2024年将是之前两年全国新建石墨化和负极材料产能集中释放的一年,整个行业将面临着较大的产能过剩的压力,负极材料的价格仍将面临着较大的下行压力。另一方面,随着大量一体化产能的建成,第三方独立石墨化加工产能将面临着较大的开工压力。

  • 【5.31锂电快讯】多企业回应固态电池布局 | 杭州目标到2027年推动全市汽车以旧换新累计8万辆

    》【镍钴锂、回收论坛直播中】全球锂电池关键金属展望 印尼镍产业布局影响 锂电回收趋势预测 【新宙邦:控股子公司与欧洲某著名电池制造商签订电解液供应协议】 新宙邦公告,控股子公司波兰新宙邦与欧洲某著名电池制造商签订了《ELECTROLYTE SUPPLY AGREEMENT》(电解液供应协议),约定自2024年至2035年期间由波兰新宙邦向客户供应锂离子电池电解液产品。本协议的顺利履行预计将对公司未来年度经营成果产生积极影响,预计将累计增加公司2024年至2035年收入约6.76亿美元。 【壹石通:公司的勃姆石产品已经应用于半固态锂电池】 有投资者问壹石通,请问贵司有研发锂电固态电池相关技术及材料吗?壹石通在互动平台表示, 公司的勃姆石产品已经应用于半固态锂电池,与国内客户建立了业务关系,但暂未应用于全固态锂电池。在全固态锂电池材料方面,公司暂无相关布局和业务规划。 【湘潭电化:已与固态电池行业厂商联合研发 尚未形成销售收入】 湘潭电化5月29日接待机构调研时表示,今年一季度公司锰酸锂业务毛利率已转正,随着碳酸锂价格的稳定,锰酸锂业务的盈利能力也在企稳回升。公司锰酸锂产品目前主要应用于3C数码、电动两轮车、电动工具等领域,公司正在进行技术突破,与下游以及行业相关企业联合开发,力争进一步打开锰酸锂应用场景。固态电池方面,公司已与固态电池行业的优秀厂商对接并正在联合研发,目前尚未形成销售收入。 【江淮汽车:终止动力电池合作事宜合资框架协议】 江淮汽车公告,2022年9月6日,公司与安徽安凯汽车股份有限公司、弗迪电池有限公司和浙储能源集团有限公司,就动力电池合作事宜,达成共识,签署了《合资框架协议》。合资框架协议签署后,公司对拟组建合资公司相关方及出资的专利技术等进行了尽职调查和评估,并与合作相关方就合资事宜进行了沟通,但未能就合资事宜达成一致。经审慎考虑并与合作各方协商一致,决定终止本次合资框架协议。 【国轩高科:金石电池已实现车规级全固态电池制备及基础性能验证】 有投资者问,请问公司的金石电池也量产了吗?相对于G刻电池和星晨电池,每1千瓦容量的价格比是多少?就是固态电池比新品传统电池贵多少?能不能大规模应用?国轩高科在互动平台表示,金石电池是公司首款全固态原型电池,是全固态电池从0到1的突破,目前属于技术开发阶段,已实现车规级全固态电池制备及基础性能验证,电芯能量密度可达350Wh/kg(800Wh/L),电池可通过200℃热箱测试。 【杭州:到2027年推动全市汽车以旧换新累计8万辆 新能源汽车渗透率达50%以上】 杭州市出台《杭州市推动大规模设备更新和消费品以旧换新若干举措》。《若干举措》指出,实施消费品以旧换新行动,聚焦需求迫切、拉动效应大、购置成本高的耐用消费品,以汽车、家电、家装厨卫、电动自行车等领域为重点,让更多高质量消费品进入老百姓的生活。到2027年,推动全市汽车以旧换新累计8万辆,新能源汽车渗透率达50%以上;家电年销售量较2023年增长20%。 相关阅读: 【SMM分析】磷酸铁下游著名大厂小招标 其结果对市场的影响几何 【SMM分析】四月六氟磷酸锂出口数据环比小幅下降 【SMM分析】作为下一个锂资源的主战场 非洲的未来暂未明朗 【SMM分析】4月油系针状焦进出口量均有上行 煤系针状焦进出口量级减少 【SMM分析】出口涨势停滞 4月人造石墨出口量有所减小 【SMM分析】LG新能源为降本直接采购前驱体 2024年H2将46系列电池将量产 【SMM分析】金属价格上行带动三元材料成本上行 三元材料5月产量或低于月初预期 【SMM分析】澳大利亚政府发布首份国家电池计划 【SMM分析】五月废料市场表现平淡 【SMM分析】5月全国有15个省市峰谷价差超过0.7元/Kwh 【SMM分析】储能电芯价格仍有下跌空间 300+Ah电芯迭代加快 【SMM分析】大规模与分布式储能:集中式PCS与组串式PCS的适用性分析 4月电池材料进口数据出炉 智利出口中国碳酸锂量创历史新高 5月有何预期?【SMM专题】 【SMM分析】磷酸铁下半年招标在即 遇原料上涨成本影响几何? 【SMM分析】常州锂源发布““锰锂1号”“铁锂1号快充王”等三款产品 为新能源市场注入新活力 【SMM分析】4月天然石墨进口量继续增长 出口情况增减不一 【SMM分析】2024年4月锂精矿海关进口量出炉 预计5月仍将维持高位 2024年4月磷酸铁锂出口总量63.6吨 当月铁锂无进口【SMM分析】 【SMM分析】动储终端需求增速放缓,带动电池端口产量环比增速下滑 【SMM分析】4月钴中间品进口量延续增量 进口均价波动不大

  • 国家拨款60亿引爆固态电池!谁能打响全固态量产第一枪?

    随着电池领域关键技术的不断突破,市场上多家车企和电池厂商开始逐步推出固态电池量产计划表,使得近期固态电池板块愈发火热、热点频频。 5月29日,据多家媒体消息,中国或将投入约60亿元用于全固态电池研发,包括宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利共六家企业或获得政府基础研发支持。 多位知情人士确认,此项行业内史无前例的项目由政府相关部委牵头实施,鼓励有条件的企业对全固态电池相关技术开展研发。据悉,该项目经过严格筛选后,最后具体分为七大项目,聚焦聚合物和硫化物等不同技术路线。 消息一出,固态电池概念尾盘异动拉升,多个概念股大涨。 固态电池真的要来了吗? 0-1 的突破:妥协的半固态电池 4月,智己汽车的一场发布会引爆固态电池概念,但与此同时,当下的固态电池产业发展也引来诸多质疑。 是炒作还是真突破?是吹牛还是真实力? 从液态电池转变为固态电池,被业内人士认为是下一代电池技术发展的主要路径,且可以在电池性能、安全性等方面得到大幅提升。 但是,以当下的技术想要实现全固态电池量产,还有很多难题。 宁德时代曾在业绩说明会坦言,固态电池目前还有很多基本的科学问题待解决,如大多数固态电解质中的离子扩散速率与液态电解质存在数量级差异、固固界面难以始终保持良好接触等,在突破这些科技问题后,还会遇到产业化的问题。宁德时代董事长曾毓群在3月份也曾表示,固态电池当前的技术效果“仍不够好”。 电池网了解到,智己汽车所发布的第一代“光年”固态电池采用的是纳米尺度固态电解质包覆超高镍材料,新一代高比能复合硅碳材料为负极,电池容量达到133kW·h,在极端情况下也不会出现热蔓延、起火,CLTC纯电续航里程超过1000km,充电12分钟可以补能400km。 据智己汽车电池供应商清陶能源消息显示,第一代“光年”固态电池在固态电解质里加入了10%的“润湿剂”。 资料显示,固态电池一般分为三种形态,分别是半固态(液体含量5-10wt%)、准固态(液体含量0-5wt%)和全固态(液体含量0wt%),因此,智己L6所搭载的第一代“光年”固态电池同样属于液态到固态的过渡产品,也就是市场所言的半固态电池。 清陶能源总经理李峥表示,公司预计在今后的两三年内逐步减少润湿剂的比例,逐渐过渡到真正意义上的固态电池。 近日,研究机构EVTank、伊维经济研究院联合中国电池产业研究院共同发布的《中国固态电池行业发展白皮书(2024年)》指出,2022年以来,固态电池的研发和产业化取得了明显的进展,尤其是伴随着以卫蓝新能源和赣锋锂电等为代表的中国企业的半固态电池的量产装车,标志着半固态电池在2023年实现了经济学意义上的产业化。 同时,EVTank也强调,全固态电池目前仍然面临着尚未完全解决的离子电导率问题、固固界面问题和循环性能问题等,预计其产业化时间节点将在2030年左右。 因此,目前行业基本确定了“液态电池-半固态电池-准固态电池-全固态电池”的发展路线。据中国汽车动力电池产业创新联盟数据,1-4月,我国半固态电池装车量达1138.8MWh,配套电池企业为卫蓝新能源。 不过,也有部分厂商表示,目前半固态电池在性能方面并没有大幅领先液态电池,甚至在叠加成本因素之后,半固态电池的优势并不明显。 在2023年年底,蔚来也搭载卫蓝新能源提供的150度半固态电池完成1000km路测。但蔚来CEO李斌曾表示,蔚来的半固态电池车型象征意义大于实际意义,更多的在于展现电池技术的发展进度。 尽管全固态电池离商业化量产上车仍有很大一段距离,但在解决安全问题、续航焦虑的强大性能面前,一众车企及电池厂商已经纷纷入局。像广汽、长安等车企已经先后召开发布会宣布全固态电池计划;国轩高科、领新新能源、太蓝新能源等电池企业也公布项目建设进度及最新研发动态。 当然,面对市场上固态电池的“营销狂欢”,动力电池龙头宁德时代也坐不住了。 4月,宁德时代首席科学家吴凯披露,宁德时代有机会在2027年小批量生产固态电池。他表示,如果用1-9数字表示全固态电池的成熟度,宁德时代目前的成熟度在4的水平,目标到2027年到7-8的水平。 宁德时代此次“改口”,更像是行业气氛的烘托。目前整个电池行业已经进入了固态电池“狂欢”的阶段,作为电池龙头如果迟迟没有动态,势必会引发投资者及市场认为公司在创新领域落后于行业的误解。 其实,早在2023年上海车展期间,宁德时代就曾发布凝聚态电池,其单体能量密度最高可达500Wh/kg,而该电池首先应用的场景是航空领域。 考虑到宁德时代有着超两万人的研发团队,2023年研发投入更是高达183亿元,在固态电池等下一代电池研发创新方面的优势要强于绝大部分公司。 总的来说,半固态电池目前最大意义是0-1的突破,无论是直接研发全固态,还是以满足当下需求的过渡产品来进化,其最终的目的都是高能量、高安全的全固态电池。 技术+成本:全固态产业化任重道远 半固态电池与全固态电池绝非一字之差,目前的半固态电池技术体系其实与液态电池生产工艺流程有非常大的互通性,包括隔膜也没有去除,最直观的变化便是电解质更换为半固态电解质。 如果只看体验方面的变化,半固态电池的主要亮点在于安全性以及续航能力。 而全固态电池对于锂电材料、制作工艺、封装方式的要求更高,且化学属性发生较大变化,与现有的液态电池生产工艺差异更高,需要重新建立技术体系,包括供应网络及市场生态。 从产业链来看,目前国内主流企业已相继加入固态电池体系研发过程中,包括研发固态电解质替代电解液及隔膜,但由于目前固态电解质具体技术路线尚未确定,因此对于具体金属元素的需求也各不相同;正极材料则继续沿用高镍三元,并向富锂锰基转变;负极材料则逐渐向硅基负极、锂金属负极等方向演变;同时由于封装方式的影响,有望带动铝塑膜需求...... 国内固态电池发展态势强劲,技术攻关和产业化布局也不断进步。据电池网不完全统计,2024年至今短短五个月的时间,国内已先后有十余个固态电池项目传出新动态,已公开投资金额合计近400亿元。 此外,截至目前,国内已有14家固态电池制造领域相关企业获得48轮融资。具体来看,清陶能源获10轮融资,卫蓝新能源获8轮融资,辉能科技获7轮融资,欣界能源获6轮融资,太蓝新能源获5轮融资,高能时代、赣锋锂电、恩力动力均获2轮融资,领新新能源、中科深蓝汇泽、中固时代、中科固能、融固新材料、毅华新能源获1轮融资。 今年两会期间,固态电池技术引发广泛讨论和提案。其中,中国科学院院士、南开大学副校长陈军接受采访时表示,目前固态电池是各国研发的重点,一旦产业化,将改变电动车产业格局,开辟电动航空等新兴市场。 陈军介绍,其所在团队积极承担国家重大研发计划、重点研发项目,联合北京的科技创新优势单位协同攻关,已研发出400Wh/kg的固态电池,这跟目前市场上最先进的300Wh/kg的锂电子电池能量密度相比超出30%。未来一到两年要突破600Wh/kg固态电池的研发。 另据智慧芽方面消息显示,近两年来,中国在固态电池专利申请和布局上已经有显著进步,在专利布局上甚至赶超了日本。 截至5月27日,从技术来源(专利申请人)看,日本仍是全球固态电池领域专利申请最多的国家,占全球专利申请量的比例近40%,中国排第二,占比约为26.6%。但从布局市场(专利申请所在地)来看,中国是全球固态电池专利布局最多的市场,约占31.4%。日本紧随其后,约占27%。 EVTank分析称,以日本和美国等为代表的海外企业布局固态电池较早,包括丰田、松下、Solid Power、QuantumScape等均以全固态电池为发展目标,其产业化进展相对缓慢。以卫蓝新能源、清陶能源和赣锋锂电等为代表的中国企业则选择了产业化较为容易的半固态电池作为过渡阶段产品,推动了半固态电池的产业化发展。 电池网了解到,日韩主要以硫化物体系为主,中国以氧化物和硫化物体系居多,而美国的初创型公司则在硫化物、氧化物和聚合物都有布局。 中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教表示,目前,聚合物、氧化物、硫化物路线相对于其他路线,技术成熟度相对高一些,布局的企业也较多。其中,聚合物优势在于易加工,成本也具有一定优势,但电导率和稳定性较差;氧化物导电性和稳定性表现相对好一些,但成本比聚合物要高一些;硫化物导电性能优异,但热稳定性差,工艺难且成本高。 除了技术难点外,固态电池面临的最大问题是量产难,包括涉及材料成本高和制程复杂的问题。按照目前国内电池厂商及车企公布的进度来看,全固态电池量产时间点主要集中在2026年-2028年,预计在2030年实现产业化;而日韩等国外电池企业同样集中在2027年-2030年进行量产。 在这其中,2027年是一个关键节点,谁将率先落地应用,或将一定程度改变未来的市场格局。 但在技术和成本的双重限制下,全固态电池产业化任重道远。 结语: 自今年以来,固态电池产业链利好消息频传,半固态电池相继装车,车企方面也已有相关固态电池新品发布或路测运行.......此外,随着eVTOL行业高速发展,其对电池能量密度、安全性、倍率性能等提出更高要求,但目前的电池技术无法完全满足其要求,因此未来固态电池有望在eVTOL迎来批量应用。 基于对固态电池技术路线和降本路径的研判,EVTank预计到2030年全球固态电池的出货量将达到614.1GWh,在整体锂电池中的渗透率预计在10%左右,其市场规模将超过2500亿元,主要为半固态电池。

  • 废旧光伏电池回收利用技术及政策【SMM光伏论坛】

    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。

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