美能源部為什么此時關注廢舊鋰電池回收
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發表時間:2022-10-26 16:04:03
【小中大】
自上世紀90年代初開始商用化以來,鋰離子電池的使用越來越廣泛。如今,從筆記本電腦、移動電話到電動汽車、儲能設備,鋰離子電池幾乎無處不在。在達到電池使用的壽命后,隨之而來的,是廢棄鋰離子電池數量以驚人的速...
此文關鍵字:鋰電池
自上世紀90年代初開始商用化以來,鋰離子電池的使用越來越廣泛。如今,從筆記本電腦、移動電話到電動汽車、儲能設備,鋰離子電池幾乎無處不在。在達到電池使用的壽命后,隨之而來的,是廢棄鋰離子電池數量以驚人的速度增加。有研究預測,到2030年,全球報廢的鋰離子電池將達到1100萬噸以上。
2月18日是美國的全國電池日,許多美國人會換掉家里舊電池,送到回收中心。而為慶祝這一非官方節日,美國能源部宣布,正式啟動阿貢國家實驗室電池回收研發中心建設,同時啟動鋰離子電池回收獎項目,以推動鋰基電池中關鍵材料的回收。美國為何選擇在此時布局廢舊鋰離子電池回收呢?
美電動車電池退役在即,廢舊電池回收率不足。
目前,美國廢舊鋰離子電池的回收率不足5%,這一問題若不能得到有效解決,無論是對民眾身體健康,還是對自然生態環境,都將造成不良影響。因此,借助美國的電池日契機,美能源部在阿貢國家實驗室設立電池回收研發中心,意在開發具有成本效益優勢的回收工藝,以盡可能多地從廢舊鋰離子電池中回收鋰、鈷等有價值材料。而啟動鋰離子電池回收獎項,旨在鼓勵美國企業就廢舊鋰離子電池的收集、儲存、運輸以至最終的回收利用尋找創新的解決方案。能源部將為該獎項提供總計550萬美元的獎勵資金。
能源部希望,通過研發中心和回收獎兩個項目,推動新技術開發,最終達到能從廢舊電池中回收90%關鍵材料的目標,以減少美國在鋰、鈷等關鍵電池材料方面對外國的依賴。
有鑒于全球對鋰電池原料需求不斷攀升,為了因應潛在供應短缺的風險,促使美國政府著手發展回收電池技術,透過回收電動車、手機等裝置的鋰電池,盼能取得更穩定且可靠的原料來源。
美國能源部宣布,在國家安全考量下,將斥資1,500萬美元在芝加哥附近的阿貢國家實驗室(ArgonneNationalLaboratory)展開三年的研發計畫。此研究案將結合阿貢、橡樹嶺國家實驗室、國家再生能源實驗室及數家大學之力,合作開發最新技術,希望趕上中國在制造與回收鋰電池的實力。
美能源部旗下的能源效率和再生能源辦公室官員西蒙斯表示,美國仰賴他國供應鋰、鈷、鎳、石墨等金屬以及電池成品,實在不利于國家安全,因為這些來源國之中,有些并非親密盟友。
鋰鹽主要產于少數南美、非洲國家以及澳洲,鈷礦則大多來自剛果。近期與美國貿易關系緊張的中國,則是鋰電池的生產重鎮,中國已積極回收電池以取得鋰原料,減少對鋰原料的進口依賴。
鋰電池需求持續增加,也是美政府投入研發回收技術的原因。能源部成立的最新回收中心ReCellCenter主任史班根柏格(JeffSpangenberg)表示,美國車廠未來十年大舉投入打造電動車,加上目前電動車電池也接近使用年限,因此美能源部認為現在是展開電池回收的時機。
史班根柏格說:我們進行過很多分析,如果不進行回收,我們的材料將會用盡。如果我們能從回收材料取得穩定供應源,這將大幅降低風險。
CreationInn雇問、鋰電池產業研究員梅林(HansEricMelin)表示,在美國回收鋰電池實在沒道理,她表示:當地無法使用這些材料,除非你要賣到中國,因為那里才是電池生產地。中國電池回收利用布局早,美入局難
在電池回收利用方面,中國走在了美國前面。
為解決好新能源汽車動力蓄電池回收利用問題,工業和信息化部會同有關部門于2018年組織中國鐵塔股份有限公司等開展動力蓄電池梯次利用,發揮動力蓄電池回收利用主渠道作用,在商業模式構建、關鍵技術研發、標準規范研究及信息化平臺建設等方面加強創新。
長期以來,鐵塔公司的基站備用電源主要使用鉛酸電池,每年采購鉛酸電池約10萬噸。鐵塔公司于2015年開始,陸續在12個省市3000多個基站開展梯次利用電池替換鉛酸電池試驗,充分驗證了梯次利用安全性和技術經濟性可行。
近期,鐵塔公司宣布,停止采購鉛酸電池,大力推廣鋰電池梯次利用。鐵塔公司加快基站梯次利用示范推廣,2018年已停止采購鉛酸電池,統一采購梯次利用電池。截至2018年底,已在全國31個省市約12萬個基站使用梯次電池約1.5GWh,替代鉛酸電池約4.5萬噸。鐵塔公司與中國一汽、上汽集團等11家汽車生產企業合作規劃構建回收渠道,并在上海、湖北、廣東等區域率先實施;與再生利用企業合作優化退役動力蓄電池電池回收利用流程,確保報廢梯次利用電池的集中回收和無害化處置。
此外,鐵塔公司推動產學研用合作,牽頭行業突破了電池成組、容量綜合評估等一批梯次利用關鍵技術,統一了電池管理系統通信接口及協議要求,推進梯次利用的智能化和標準化。企業形成了《梯次電池產品技術規范書》《梯次電池包裝、運輸及倉儲管控要求》等相關技術規范,牽頭制定行業標準《通信基站梯次利用車用動力電池的技術要求與試驗方法》,填補國內通信行業梯次利用技術規范空白,引領梯次利用技術進步。
鐵塔公司已經發揮了重要的示范帶動作用。據鐵塔公司規劃,2019年其將繼續擴大梯次利用電池使用規模,預計應用梯次利用電池約5GWh,替換鉛酸電池約15萬噸,預計可消納退役動力蓄電池超過5萬噸。在17個省市地區建設回收服務網點150個,并發展備用電源綜合解決方案等多種應用模式,突破殘值評估、快速檢測等一批關鍵共性技術,健全優化技術標準規范體系。
事實上,除了中國鐵塔,國內也有很多鋰電池產業鏈的相關公司已在電池回收利用方面布局,因此,如果美國打算將回收后的原材料賣給中國,也許有點困難。
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