锂电池回收产业发展情况如何?
来源:宝鄂实业
2019-08-11 12:44
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近年来,在国家政策的引导和推动下,我国新能源汽车行业发展迅速,电动汽车产销量逐年增长,我国已成为全球最大的新能源汽车市场。
据统计数据显示,我国新能源汽车产量,从2013 年的1.8 万辆增长至2017 年79.4 万辆, 涨幅达4311%。2018 年,新能源汽车生产仍保持高速增长,1~7 月累计产量达50.4 万辆,同比增长85%。
销量方面同样快速增长,从2013 年1.8 万辆的销量增至2017 年达77.7 万辆, 涨幅达4216.7%。2018 年虽然受到补贴调整政策等影响,新能源汽车销量仍保持高速增长。1~7 月, 新能源汽车累计销量达49.6 万辆,同比增长97.1%。
动力电池市场持续火爆
伴随着新能源汽车行业的飞速发展,动力电池也迎来了前所未有的高速发展期。目前我国动力电池的产业规模已居世界第一。
从2015 年开始,我国动力电池跟随新能源汽车产销量崛起, 从2014 年的仅3.7Gwh 的出货量跃居至2015 年15.7Gwh,同比增长超过3 倍。2017 年中国动力电池产量44.5GWh, 同比增长44%。2018 年1~7 月累计产量18.9GWh,同比增长126%。
2016 年中国动力电池需求量达28GWh, 全行业有效产能约56GWh,产能利用率50% 左右。据预测,2018 年中国动力电池需求量将超50GWh。到2020 年,中国动力电池需求量将接近 100GWh。
动力电池即将迎来退役潮
目前市场上销售的电池平均使用寿命约为五年,因此在2012 年到2014 年之间生产的动力电池将会在2018 年大范围失效。据前瞻产业研究院发布的《动力电池PACK 行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》统计数据分析,预测从企业质保期限、电池循环寿命、车辆使用工况等方面综合测算,2018 年后新能源汽车动力蓄电池将进入规模化退役,到2018 年我国动力电池报废量或将达到17.5 万吨,出现一个小高峰,此外,如果按70% 可用于梯次利用,大约有累计6 万吨电池需要报废处理. 锂电池回收市场前景广阔。
从废旧动力锂电池中回收钴、镍、锰、锂、铁和铝等金属所创造的回收市场规模在2018 年将超过53 亿元,2020 年将超过100 亿元, 2023 年废旧动力锂电池市场将达250 亿元。
不同类型的动力电池金属含量不同,对应的可回收利用金属量及价格也不同。据预测, 2018 年新增报废的动力电池中,镍的可回收利用量较高,为1.8 万吨。进行测算后,镍相应的回收价格达14 亿元。与镍相比,锂的回收量虽然相对较少,但测算后的回收价格远超过镍达到26 亿元。未来,动力蓄电池的退役量迅速增长, 为动力电池回收产业带来巨大市场。
随着新能源汽车销量持续增长,电动车动力电池的回收利用问题也会越来越突出。如若相关工作没有提前做好准备,在电池报废高峰期回收处理将会面临严重的障碍与问题。
锂电池回收技术与产品发展方向
全球锂电池回收专利技术迅猛增长
锂电池回收技术最早于1991 年出现在中国, 随后日本相关技术开始萌芽。1991~2009 年, 锂电池回收技术处于发展初期,专利申请量较少, 年均14 项专利,在此阶段日本处于技术主导地位;2010 年之后,锂电池回收专利申请量突破50 项/ 年;2010~2014 年相关技术逐步增长, 年均103 项专利;2015~2017 年相关专利数量激增,年专利数量超过150 项,2017 年专利数量达293 项。中国专利的快速增长是推动锂电池回收技术专利申请量激增的主要原因。中国后来居上,赶超日本成为锂电池回收专利技术最多的国家。
锂电池回收专利技术热点主要分布在
(1) 有价金属、材料回收技术。锂电池回收工艺成本较高,铜、铝、镍和钴等金属材料是锂电池回收过程中的主要回收对象;在锂离子电池的各种正极材料中,三元系正极材料回收价值最高,磷酸铁锂、锰酸锂类正极材料回收价值较小。因此针对高价值材料的回收技术是技术热点;
(2)锂电池回收工艺,包括针对工艺步骤的改进技术。锂电池回收的工艺流程包括回收工艺大致包括进行放电、拆解、粉碎、分选等预处理,然后是分离拆解后的塑料、铁质外壳和电极材料,再对电极材料进行碱浸出、酸浸出、除杂后进行萃取;或者直接高温焚烧拆解碎片回收金属以及进一步采用湿法回收焚烧残渣。根据工艺的原理可以分成物理回收和化学回收两大类,其中化学回收又可以分为高温冶金法和湿法冶金法。
(3)应对二次污染以及危险性的处置技术,比如对爆炸、磁场、污染物等问题的处理技术。