电动车行业一直在等待解决的回收问题
电动车由锂离子电池驱动。当这些电池达到其使用寿命末期——通常在车辆中使用八至十五年后——它们所含的锂、钴、镍和锰具有重要价值。高效回收这些材料将闭合目前严重依赖新采掘的供应链,避免随之而来的所有环保和地缘政治问题。
电池回收的理想与现实之间存在重大差距。目前的商业回收工艺能有效回收高价值材料如钴和镍,但在锂的提取上举步维艰,因为锂的化学性质使其更难以清洁、高效的方式提取。目前最先进的工业工艺通常能回收80-90%的锂——虽然不错,但还不足以使回收锂成为采掘锂的可靠替代品。
中国研究人员现在发布了一项声称能实现99.99%锂回收的工艺成果——这个回收率接近完全,损失对工业应用而言可以忽略不计。
99.99%回收率有什么不同之处
90%和99.99%回收率之间的差异看似很小,但在规模化应用中具有巨大的实际意义。如果全球电动车数量达到十亿辆——与未来15-20年的当前预测相符——它们所含的电池将代表相当于当前全球年产量一定比例的锂储量。
在90%回收率下,10%的锂在处理过程中丧失——这种损失在规模化应用中每年跨越数千万个电池包。而在99.99%的回收率下,损失可以忽略不计。这个差异决定了电池回收是否能成为原生锂矿采掘的真正替代品,还是仅仅是一种仍需持续新矿投资的有价值补充。
技术成就
中国研究团队通过优化的湿冶金步骤——水基化学工艺而非高温冶炼——来应对锂提取挑战,在每个阶段有选择性地捕获锂。该方法涉及设计精确的浸出溶液、沉淀条件和净化步骤,以防止锂在工艺的每个转移点损失。
湿冶金方法通常比火法冶金方法更适合用于电池回收,因为它们能处理更广泛的电池化学成分,在较低温度下运行,并对目标材料具有更好的选择性。这里的创新在于实现了湿冶金锂回收,其纯度和产率达到了之前方法无法实现的水平。
供应链影响
锂集中在少数几个国家——主要是智利的阿塔卡玛沙漠、澳大利亚的皮尔巴拉地区和中国国内矿床。接近完全的回收可以降低电池供应链的地缘政治风险,使拥有大规模电动车车队的国家最终能够通过回收实现在锂方面的自给自足,而不是依赖来自地缘政治敏感地区的进口。
这在电动车行业之外具有战略意义。锂对电网级能源存储、消费电子产品和军事应用越来越重要。可靠的国内回收途径可以降低国防和能源规划者所认定的重要风险。
商业化部署的路径
实验室回收成果和商业回收运营涉及不同的挑战。该工艺需要在工业规模上证明其经济可行性——试剂、能源和设备的成本必须与回收材料的价值相竞争。
根据所述的化学原理,相比现有商业工艺所需的额外步骤似乎是渐进式的而非革命性的,这表明成本溢价可能是可控的。包括CATL回收部门在内的几家中国电池回收公司可能正在评估该工艺的潜在应用。根据以往中国电池突破的轨迹,商业化时间表可能比西方分析人士预期的要短。
本文基于Green Car Reports的报道。阅读原文。
Originally published on greencarreports.com




