回收电池并实现低碳未来的电气化

世界正在快速转向电力。电动交通正在以我们从未见过的方式彻底改变移动性。这些话拉开了上周在芬兰举办的电池论坛的序幕。论坛期间，Business Finland 智能移动和电池负责人 Ilkka Homanen 等多位演讲嘉宾；Mari Lundström，阿尔托大学化学工程学院教授；巴斯夫芬兰公司董事总经理 Tor Stendahl；Fortum 电池业务线负责人 Tero Hollander；山特维克技术开发和服务总监 Jani Vilenius 谈到了电池的挑战。

电动汽车 (EV)、智能手机和便携式数字设备销量的增加导致可充电电池的产量每年增加 25%，而使用的许多原材料可能很快就会用完。那么，我们如何以可接受的成本安全地回收为电动汽车提供动力的电池呢？

芬兰是欧洲主要的电动汽车电池原材料生产国。芬兰公司以其创新城市和为未来可持续开展业务的能力而闻名。芬兰的电池产品涵盖了整个价值链，并得到创新技术和服务的支持。芬兰在欧盟的电池回收研究中发挥着主导作用。一个由公司、大学、研究中心和城市领导的财团旨在改善电池生产流程和回收利用。

芬兰经济事务部长 Mika Lintila 指出，气候科学是最重要的科学之一，政府致力于到 2035 年减少碳中和。“我们也认识到电气化和电池在减少 CO 2排放方面的作用跻身世界顶级国家之列，”他说。“研究专业知识和产品在为工厂建立完整的价值链方面发挥着重要作用。”

欧盟委员会前段时间提出了一项新的电池法规，以回收 95% 的内容物。然而，现有的电池回收方法远未达到目标。阿尔托大学的研究人员发现，含有钴的锂电池中的电极在被锂重新饱和后可以原样重复使用。与传统回收相比，新工艺节省了宝贵的原材料，可能还节省了能源。

电池制造

芬兰涵盖了整个电池价值链，从材料的初级生产到矿物回收的二次加工。“前景中最重要的元素之一是锂，”Homanen 说。“锂以前没有在回收利用中回收，现在将被欧洲电池指令要求。许多公司正在开发锂回收。”

Lundström 强调，在回收过程开发的第一阶段，生命周期评估和环境影响至关重要。“这样，我们可以为全世界开发最好的回收技术。”

我们如何确保这种电气化可持续发生？Lundström 认为一个关键因素是可追溯性。“所以为了追溯原材料的来源，识别也将有助于后期的分拣和优化拆解。” 这不仅仅是关于电动汽车；这是关于整个系统必须是可持续的。我们需要注意这一点，以便在任何地方都建立在可持续的水平上。

在传统的电池回收方法中，一些原材料会丢失，钴-锂氧化物会转化为其他钴化合物，需要经过漫长的化学精炼过程才能将其转化为电极材料。阿尔托大学研究人员在实验室测试的新方法绕过了这个艰苦的过程：通过工业上常用的电解工艺补充电极中用过的锂，钴化合物可以直接重复使用。

使用旧电池中的金属生产新的电池材料可以显着减少生产电动汽车的供应链中的 CO 2。除此之外，通过使用该工艺从可再生能源回收电力，进一步减少了CO 2 。

正如 Stendahl 指出的那样，芬兰在矿产供应方面占据了重要地位，但更重要的是让整个生产链绿色化。“巴斯夫的电池价值链专注于正极活性材料，”Stendahl 说。“所以我们位于金属精炼厂和电池制造商之间。我们将在芬兰的 Harjavalta 生产前体正极活性材料并将它们运送到我们在德国施瓦茨海德的第二个欧洲投资项目，该项目也在建设中。从明年开始，我们将在德国生产正极活性材料并将其运送给我们的客户。”

巴斯夫还大力投资开发电池回收方法和技术。它也是全球电池联盟的创始成员之一，该联盟是一项多方利益相关者倡议，汇集了企业、政府和民间社会，以制定标准和工具，以创建对社会负责、生态和经济可持续的创新电池价值链。

富腾正在重塑能源系统，提高资源效率，为未来提供智能解决方案。在论坛期间，霍兰德谈到了他们如何彻底改变电动和工业用电池的锂离子电池价值链。

今天，只有一半的锂离子电池可以回收利用，留下的稀有金属在未来不会被淘汰。幸运的是，有一个解决方案：“我们的解决方案捕获塑料和金属，但也捕获稀有金属，”Fortum 说。“低排放工艺可以回收钴、锂、锰和镍。然后将这些原材料交付给制造商，制造商在新电池中重复使用它们。这将回收率提高到 80% 以上，节省了宝贵的自然资源，并将生产过程中的 CO 2排放量减少了高达 90%。最重要的是，回收电池推动了向更清洁世界的转变。”

正如我们在开始时指出的那样，我们行业中电池的使用也在迅速增加，这当然也意味着对原材料的需求正在增加。欧盟委员会还认识到需要在相当早的阶段进行监管，以及它如何支持这些可持续原材料的使用和材料回收的发展。“因此，我们看到的绝对是芬兰为欧洲电池行业生产原材料的枢纽和重要场所，”霍兰德说。“然后我们有金属回收，这里靠近行业本身的精炼工艺，电池生产行业。通过这种方式，我们认为我们可以帮助芬兰在国际市场上更具竞争力。”

巴斯夫工地

电气化

电气化是使世界各地的公司和承包商能够在矿产开采中进行更可持续运营的关键解决方案之一。采矿业正在走向一个越来越可持续的未来。在电气化中，我们不仅仅是在谈论电池，而是在谈论整个设备。

“我想到了我们的客户，我们一直在谈论数字化和电气化：他们很好地相互支持，这当然意味着可持续性，”Vilenius 说。“但是，例如电气化，如果地下采矿如此重要，为什么不能摆脱柴油排放？实际上，地下矿井作业的通风成本是巨大的，50%的谐波次要作业都与通风有关。因此，当我们可以减少通风需求时，它可以节省成本，但从全球角度来看，它也更具可持续性。而且我相信，在未来几年，我们将在地下钻探中看到更多的电力。”

对于每一种应用，都有电池更换或快速充电。“今天，我们更多地关注电池更换，”Vilenius 说。“它更有效率；我们可以在六分钟内自动更换电池。”

企业可持续发展的概念经常被用作商业成功的同义词。在一个日益关注生态转型的世界中，减少对生态系统的影响实际上可以在市场上提供多种竞争优势。

审核编辑 黄昊宇