受环境和供应链问题的刺激,LiCycle、Northvolt和Ganfeng Lithium等公司都在建设回收工厂。
今年晚些时候,加拿大Li Cycle公司将在纽约州罗切斯特(Rochester,N.Y.)投资1.75亿美元兴建一座工厂,其原址是伊士曼-柯达(Eastman-Kodak)综合大楼。建成后,它将成为北美最大的锂离子电池回收厂。
该工厂的最终产能为25公吨的原料,通过公司的零废水、零排放工艺,回收95%或更多的钴、镍、锂和其他有价值的元素。Li Cycle的联合创始人兼首席执行官Ajay Kochhar说:“我们将是国内最大的镍和锂来源之一,也是美国唯一的钴来源。”
该公司成立于2016年底,作为一个蓬勃发展的行业的一部分,致力于防止数万吨锂离子电池进入垃圾填埋场。2019年全球可回收的18万公吨锂离子电池中,只有略多于一半的锂离子电池被回收。随着锂离子电池产量的飙升,人们对回收利用的兴趣也随之高涨。
总部位于伦敦的循环能源储存公司(Circular Energy Storage)是一家跟踪锂离子电池回收市场的咨询公司。该公司表示,全球约有100家公司回收锂离子电池,或计划很快进行回收。该行业主要集中在中国和韩国,那里也生产了绝大多数电池,但在北美和欧洲也有几十家回收初创企业。除了Li Cycle,这一名单还包括总部位于斯德哥尔摩的Northvolt公司,该公司正与挪威的Hydro公司联合建设一个电动汽车电池回收厂,以及特斯拉alum J.B.Straubel公司的Redwood Materials公司,后者的电子废物回收范围更广。
这些初创公司的目标是自动化、精简和清理劳动密集型、低效和肮脏的流程。传统上,电池回收要么燃烧它们以回收一些金属,要么将电池研磨并用溶剂处理产生的“黑色物质”。
美国能源部支持的电池回收研究合作机构雷塞尔中心(ReCell Center)主任Jeff Spangenberger表示,电池回收不仅需要更清洁,还需要可靠的盈利。Spangenberger说:“回收电池比开采新材料并扔掉电池要好。但是回收公司很难盈利。我们需要使其具有成本效益,以便人们有动力把电池带回来。”
Li Cycle将采用“spoke and hub”模式,spoke处理旧电池和废电池的初步处理,黑色物质送入位于中心的hub,最终加工成电池级材料。该公司的第一个spoke位于Li Cycle总部所在地多伦多附近;第二个刚刚在罗切斯特开业,未来的枢纽计划在2022年开业。
Kochhar说,循环工程师反复改进了传统的湿法冶金回收。例如,他们没有将电动汽车电池组拆成电池并放电,而是将电池组分成更大的模块,在不放电的情况下进行处理。
当谈到电池化学时,锂的循环是不可知的。主流的镍锰钴氧化物电池和磷酸铁锂电池一样容易回收。“这个行业没有统一性,”Kochhar指出。“我们不知道电池的确切化学成分,也不需要知道。”
到底需要回收多少电池?在演讲中,Kochhar提到了废旧锂离子电池的“即将到来的海啸”。随着全球电动汽车销量预计将从2020年的170万辆攀升至2030年的2600万辆,不难想象,我们很快就会被废旧电池淹没。
但是Circular Energy Storage的主管Eric Melin说,锂离子电池的寿命很长。电动汽车电池也可以重新用作固定存储。这些(用过的)产品仍然有很大的价值。
Melin估计,到2030年,美国将有大约80 metric kilotons锂离子电池可回收,而欧洲将有132 metric kilotons。他指出:“每家(回收)公司都在建立一个产能达数千吨的工厂,但回收的材料不可能比现有的多。”
ReCell的Spangenberger也认为,提高电池回收能力的需求暂时不会紧迫。这就是为什么他的研究小组专注于长期项目,包括直接阴极回收。传统的回收利用方法将阴极分解成金属盐,而将盐重新转化成阴极的成本很高。ReCell计划今年展示一种成本效益高的回收阴极粉末的方法,但这些方法还需要五年才能大规模应用。
即使电池海啸还没有到来,Kochhar说,消费电子和电动汽车制造商对Li-Cycle的服务感兴趣。Kochhar说:“通常,他们会推动供应商与我们合作,这对我们来说非常好,也非常有趣。”
Spangenberger说:“参与回收利用的研究人员对他们所做的事情非常热衷,这是一个巨大的技术挑战,他们想弄清楚,因为这是正确的做法。但同时,也有赚钱的机会,这就是吸引力所在。”
原文标题:锂离子电池回收已在北美和欧洲起步
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责任编辑:haq
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