報廢動力鋰電池和廢手機電池可以通過鋰電池破碎回收設備實現(xiàn)金屬再利用價值,鋰電池破碎回收設備的研發(fā)給報廢鋰電池提供一條新出路。據(jù)悉,無論是混動還是電動的新能源汽車,其體內都會有一樣必不可少的重要器官——動力電池。相比于燃油汽車,動力電池可以說是一件耗材,因為它的使用壽命肯定比車身其他部件要短。就像一臺手機電池的使用壽命,一年后電池總是比新買的時候要費電很多。一般來說,動力電池的容量低于80%就不能再用在新能源汽車上。因此大部分電動汽車的使用壽命在5年左右! 1塊20克重的手機電池可使1平方公里土地污染50年左右,那么,1塊重以噸計的電動汽車動力電池會造成怎樣的污染?我國電動汽車動力電池淘汰高峰期即將到來,大約在5年以后就將出現(xiàn)大量換電需求,屆時我國電動汽車動力電池累計報廢量將達到12萬到17萬噸。
此外通過據(jù)數(shù)據(jù)了解分析,若按商用車(按3年電池壽命假設)和乘用車(5年)所使用的動力鋰電池報廢量,將在2020年分別達到27Gwh和4.2Gwh,在2023年分別達到84Gwh和17.5Gwh。根據(jù)測算,從廢舊動力鋰電池中回收鈷、鎳、錳、鋰及鐵和鋁等金屬所創(chuàng)造的市場規(guī)模將會在2018年開始爆發(fā),達到52億元,2020年達到136億元,2023年將超過300億元。這些因為發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)而產(chǎn)生的電池報廢量如果不得到妥善的處置,將會對環(huán)境造成較大的污染;此外,廢棄的鋰離子電池具有顯著的資源性,下文我們將分析鋰離子電池回收的技術可行性和成本經(jīng)濟性。
組成鋰離子電池的正極、負極、隔膜、電解質等材料中含有大量的有價金屬。不同動力鋰電池正極材料中所含的有價金屬成分不同,其中潛在價值高的金屬包括鈷、鋰、鎳等。例如,三元電池中鋰的平均含量為1.9%、鎳12.1%、鈷2.3%;此外,銅部分、鋁部分等占比也達到了13.3%和12.7%,如果能得到合理回收利用,將成為創(chuàng)造收入和降低成本的一個主要來源。
鈷是一種銀灰色有光澤的金屬,有延展性和鐵磁性。因具有很好的耐高溫、耐腐蝕、磁性性能,鈷被廣泛用于航空航天、機械制造、電氣電子、化學、陶瓷等工業(yè)領域,是制造高溫合金、硬質合金、陶瓷顏料、催化劑、電池的重要原料之一。鈷資源多伴生于銅鈷礦、鎳鈷礦、砷鈷礦和黃鐵礦礦床中,獨立鈷礦物極少,陸地資源儲量較少,海底錳結核是鈷重要的遠景資源。再生鈷的回收也是鈷資源的重要來源之一。通過鋰電池破碎回收設備的處理可從報廢鋰電池終究將價值昂貴的鈷資源分離出來。
鋰元素作為廣泛用于動力鋰電池中的元素,其用途非常廣泛,且目前市場上碳酸鋰的價格不斷走高,需求端尤其是新能源汽車驅動的需求擴大以及供給端產(chǎn)能釋放的難度共同作用于碳酸鋰的價格,促使越來越多的企業(yè)開始關注鋰電池回收的經(jīng)濟效益。金屬進行回收再利用的節(jié)能率在70%~90%之間,如果使用電池回收原材料生產(chǎn)電池,在節(jié)能減排方面具有完全的優(yōu)勢??紤]鋰離子電池回收的經(jīng)濟性問題,需要站在電池的全生命周期考慮。電池原材料以有色金屬為主,我國有色金屬工業(yè)的能源消耗水平與國際先進水平存在明顯的差距,能源消耗主要集中在礦山、冶煉和加工三大領域。但有色金屬回收過程的能源消耗遠小于原生金屬。