在SMM于比利时·布鲁塞尔举办的2024 (第二届)欧洲锂电池峰会上,SK tes Sustainable Battery Solutions总经理Nils Steinbrecher围绕“渠道理解——回收循环渠道探索及其发展趋势”的话题作出分享。
电池回收迫在眉睫的理由
如何实现《巴黎协定》和可持续发展目标?
可持续发展目标:联合国成员国2015年提出的2030年可持续发展议程。
2030年议程:为人类和地球绘制现在和未来的和平与繁荣蓝图。
《巴黎协定》:自2016年起具有法律约束力的国际条约,目标是限制全球变暖至2°C以下,并努力将其限制在1.5°C。
全球电池废料市场正在快速发展
挑战在于减少电池生产在整个生命周期(从原材料到再利用和回收)中的环境足迹。
电动汽车数量将从2019年的190万辆增加到2030年的3,000万辆叠加锂离子电池需求每年将增加3000万,可令2030年面临锂储量耗尽的风险。
SK tes可保证满足不断升级的可持续废电池回收利用需求;为更清洁的环境做出贡献,减少对环境的影响;在培养能源自主性方面发挥关键作用;在动荡的市场中保障原材料供应链的安全;在安全性、效率和可持续性方面设定行业基准。
过去到未来
电池的寿命
过去:
采矿:来自欧盟以外的新原矿、自然资源污染、能源消耗;
冶炼厂:高碳足迹、污染、不同标准、耐久性低;
市场:缺乏共同标准、来自其他市场的竞争、价值链中客户缺乏信息;
使用寿命结束:钴和锂等资源在废物中流失、有效的废物收集、处理和回收服务很少、电池无法二次利用。
未来:
采矿:对原材料的原产地、碳强度要求以及原材料的更佳利用进行尽职调查;
精炼厂:新电池中提高回收材料含量,对生产过程的性能、耐用性和碳强度要求;
市场:推动循环电池产业发展,开拓二次原材料市场,通过“电池护照”和二维码提供更清晰的标签和信息;
使用末期:严格的收集计划和回收目标,旧电池再利用,可追溯性,更高效的回收,确保废旧电池的环保处理。
基于上述情况,欧盟绿色协议和电池法规应运而生。
技术
过去:
长期以来,焚烧炉和熔炉是回收锂电池的唯一商业途径;
火法冶炼工艺至今仍在许多国家普遍使用;
如今最常用的技术是湿法冶炼工艺,该工艺使用机械工艺产生的黑粉作为产物;
湿法工艺的主要优势在于其能耗更低,且能从电池中回收更多材料。
未来:
直接回收的讨论更为频繁,实验室规模的研究以及少数初创企业都在研究这种回收技术。
尽管目前尚未有商业化的大规模直接回收工厂,但这项技术似乎适用于某些电池,尤其是电池可以轻易拆卸的情况,但不适用于大型粘合电池组。
未来,根据电池类型,结合使用不同的回收技术可能最为高效。
综合来看,上述技术是火法到湿法到直接回收工艺或它们的组合。
商业模式:
过去:电池化学性质不同,价格也有所差异,对某些化学电池,回收商向客户支付净正额;这一点尤其适用于小批量电池,在过去更为普遍,因为闭环解决方案成本过高;我国电池数量庞大,率先开始形成闭环。
未来:
自欧盟电池法规生效以来,由于新电池所需的未来最小回收含量,代加工业务模式的需求越来越大。
进一步的全产业链商业模式开始涌现,电池的一端需要在欧洲的任何地方进行回收,而另一端电池品位材料需要交付给OEM的电池制造供应链。
过去和未来,实现了从简单的废物处理到代加工和全面的E3E解决方案的发展。
电池化学
过去欧洲电池行业起初规模较小,主要使用笔记本电脑和手机中的钴酸锂电池,以及小型电动汽车中的一些镍锰钴和镍氢电池;如今,磷酸铁锂和磷酸锰铁锂电池正快速发展,可能很快就会占据电动汽车电池的主流,而它们已经是储能系统的主要化学成分。目前,大多数回收商仍将技术重点放在镍锰钴电池上。
未来,主要电池生产商已宣布将在几年内推出钠离子电池;此外,许多公司都投资固态电池的研发,有些公司甚至宣布了首次面市时间;其他化学体系也正在测试当中,该领域的研发非常活跃;回收商需要保持高度灵活性,为未来新的化学体系做好准备。
从过去到未来,实现从钴酸锂/三元材料到磷酸铁锂,再到钠离子电池和固态电池的发展之路的转变。