登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
电动汽车由大型电池组提供动力,电池组由数千个单独的电池组成。每个电池包含四个主要部件:负极(阳极)、正极(阴极)、电极之间的塑料隔板,以及供锂离子流动的电解液。生产这些部件需要消耗大量的能量和材料,尤其是阴极。
材料的长途运输还会产生温室气体:在有人坐上全新电动汽车的驾驶座之前,一些电动汽车电池材料在运输途中已经旅行了数万英里。(尽管如此,除了少数例外,电动汽车的碳足迹仍比燃油车要小,因此电气化交通是减少碳排放、避免灾难性气候变化的关键。)
目前,采矿仍然是必要的,研究人员认为可以通过本土运营和新技术来减小其影响。但他们表示,改进回收利用技术和商业模式也至关重要。经过数千次的充放电后,锂离子电池的电极单元就会耗尽,正极材料就会出现裂缝,导致电池无法储存和提供足够的电量。数以百万计的电动汽车电池很快就会达到这种损耗程度,如果将它们存放在垃圾场,它们可能会渗出有毒化学物质,甚至会起火。少数几家美国公司回收电池进行再利用,但产能远低于从汽车、手机、电脑和其他电子产品中回收锂离子电池的产能。2019年,美国回收公司从垃圾填埋场转化了约15%的报废锂离子电池。
回收利用所面临的挑战
盈利能力是一个主要障碍。尽管锂离子电池中含有有价值的金属,但很难把它们拆开,从一层层紧密堆叠的无机和有机化合物中提取矿物。据一项研究估计,回收锂的成本是卤水开采原始锂的五倍。相比之下,燃油车上的铅酸电池几乎完全是从垃圾填埋场转化和回收的。“与锂离子电池相比,回收铅酸电池非常容易,”地质学家詹斯·古兹曼说,他是德国亥姆霍兹弗莱贝格资源技术研究所的所长,也是《材料科学研究前沿进展年鉴》上一篇关于构建循环金属经济的文章的合著者。
组成锂离子电池的矿物来源于世界各地,其中一些来源于环境和劳工标准相对较差的国家。上图给出了一些主要电池矿物的主要来源。
另一个问题是,目前主要的锂离子电池回收工艺也不是特别高效。许多回收商使用火法冶金工艺,需要熔化电池和烧掉塑料隔板以提取目标金属。火法冶金是能源密集型的,会排放有毒气体,而且根本无法回收包括锂在内的一些有价值的矿物。
随着电动车销售额不断增长,大规模的电动车电池报废潮将很快加剧回收问题。研究人员预测,到2028年,全世界将有超过100万吨的电池需要处理。伦敦大学国王学院的材料科学家劳拉·兰德说:“我喜欢把它与塑料行业进行比较——我们有很多塑料垃圾,而人们并没有真正面对这个问题——我只是担心这种情况也会发生在电池上。”而根据澳大利亚悉尼科技大学可持续未来研究所撰写的一份报告,如果能够实现盈利,那么到2040年,实现规模化回收电动车电池可以将全球对新开采的锂的需求减少25%,对钴和镍的需求减少35%。
美国能源部的ReCell中心正在努力改善电池回收过程,该中心由国家实验室和大学合作,于2019年启动。在这里,研究人员正在努力扩大所谓的“直接回收”的规模。 这种方法旨在更好地回收阴极材料,它是一种精心制造的粉末,而熔化或溶解整个电池会破坏它。阿贡国家实验室和ReCell中心的材料科学家阿尔伯特·里普森说:“他们投入了大量的时间和精力来制造这些漂亮的直径约为10微米的球形颗粒,它们具有正确的晶体结构。”
里普森的研究团队开发了一种化学工艺,能够成功回收阴极粉末,然后通过添加新的锂使其重获新生,恢复原电池老化时失去的充电能力。与其他使用能源密集型步骤重新制造阴极材料的回收工艺相比(这些方法中有一个步骤需要将材料投入巨大的熔炉中),直接回收方法可以提升回收电池组件的利润,同时减少温室气体排放。ReCell的直接回收方法目前只在实验室规模的批次中进行,但里普森说他的团队正在与公司合作扩大该方法的规模。
电池回收初创公司主要使用一种叫做湿法冶金的技术,将电池溶解在酸中,然后用溶剂来提取矿物质。尽管湿法冶金并不是什么新鲜技术,但美国电池技术公司、红木材料公司等回收公司均表示,他们正在提高湿法冶金的效率,回收的材料也比过去更多。这两家公司都位于内华达州北部,且都由前特斯拉工程师领导。
美国电池技术公司的负责人瑞安·梅尔塞特说,他在特斯拉的超级工厂(位于内华达州斯帕克斯郊外的一座组装电池的巨型工厂)的工作经历启发他提出了改进回收技术的方法。他的公司不会像老式的湿法冶金回收那样粉碎电池,而是使用机器分解废旧电池,将塑料、铝和钢等低价值部件分离并出售,然后通过专利化学反应提取镍、钴、锰和锂。
梅尔塞特说:“我们的团队不会仅仅把电池扔进炉子或粉碎机,而是基本上采用了许多为制造电池而开发的技术,以相反的顺序进行操作。”他说,该工艺可以回收90%以上的高价值元素。
从汽车中获取电池
然而,为了回收电池,这些初创公司首先要确保这些电池组能够被送到他们的工厂——这本身就是一个挑战,因为目前处理报废汽车的工厂没有针对电动汽车的规范流程,包括如何处理电池。梅尔塞特表示,他的公司希望与通用汽车、福特和斯特兰蒂斯(拥有道奇、吉普和玛莎拉蒂等多个品牌)建立新的合作关系,以确保在汽车以旧换新时,电池将被送去回收利用。而红木材料公司已经宣布与大众、丰田、福特和其他汽车制造商在电池收集和回收方面开展合作。
我和建筑经理莱伯在美国电池技术公司未来的回收设施中穿行,他向我展示了成品仓库的位置,就在卡车卸货点对面的大楼里。在第一阶段的运营中,这些成品将由“黑色物质”组成,这是一种易碎的贵重金属混合物,将被出售给冶炼公司进行进一步精炼,然后转售给电池制造商。最终,该公司计划增加第二阶段,就地将这种混合物进行精炼,分别提取各种矿物。
国际能源署预计,为了实现将全球气温上升幅度控制在远低于2摄氏度(可持续发展方案)的碳排放削减目标,针对几种关键矿物的需求将会激增。如果各国只是按照目前的承诺(既定政策)采取行动,需求同样会增加,只是增速较小。
美国电池技术公司、红木材料公司、再提取技术公司和加拿大的锂循环公司构成了美国电动汽车电池回收产能的四大支柱,它们在网站上展示的愿景表明,它们正在努力建立一个无限可回收的供应链。但电池矿物真的可以无限重复使用吗?米洛娃诺夫和古兹曼等专家表示,由于劳动力成本和能源需求等障碍,这是不太可能的。但里普森说,只要经济上可行,在技术上还是有可能实现规模化,回收电池中90%以上的锂、钴、镍和铜。
归根结底,电池回收的成功取决于它能否足够便宜。负责任采矿保证倡议联盟的执行董事艾梅·布兰格表示,即使技术有所改进,回收商也可能难以使他们的产品在成本上与原始矿物竞争。该组织与企业合作,改善采矿项目的环境和劳工标准。可能还需要有激励措施和法规:在欧盟,监管机构已经提出了可持续电池的指导方针,其中包括要求电池中含有一定比例的回收材料。
梅尔塞特很乐观。他认为,由于现在大多数电池矿物都是在国际上开采的,原始矿物的运输和进口成本将使本土回收材料具有竞争力,这一计算得到了一些研究的支持。他希望大约再过两年,就开始建设一个规模更大的工厂,以跟上不断增长的电动汽车销量。由于市场对矿物的需求超过了目前回收所能提供的量,他的公司还拥有内华达州中部的锂矿开采产业的股份。
“一些世界上最大的公司正在尽可能多地购买回收的电池金属,”他说,“现在的挑战是谁能最快实现规模化。”
本文来源:杂志 Knowable Magazine
作者:Ula Chrobak
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
2025年5月26日,全国新能源汽车动力电池回收利用工作专班召集人、工业和信息化部党组书记、部长李乐成主持召开专班第一次会议,深入学习贯彻习近平总书记重要指示批示精神,部署做好新能源汽车动力电池回收利用体系建设重点工作。工作专班成员单位负责同志参加会议。会议指出,做好动力电池回收利用工
北极星储能网获悉,5月14日,上海市人民政府发布了人大代表《关于推进电池护照体系建设提升电池产业绿色贸易竞争力的建议》的答复。其中提出,鼓励企业开展试点。将结合产品数字护照实施总体部署及试点推进,在国家总体标准体系布局下,围绕数据采集、行业应用等地方性特色要求,探索利用标准创新联合
近日,百思凯新能源(上海)有限公司正式签署总投资32亿元的“动力电池高值化利用零碳工厂项目”,项目落地江苏淮安工业园区,标志着长三角新能源产业协同发展迈入新阶段。本项目总占地面积380亩,建成后将实现年处理30万吨退役动力电池、年产2万吨电池级碳酸锂、10万吨再生电池级磷酸铁的战略目标,同
近日,江苏省张家港保税区管理委员会就天齐锂业新能源材料(苏州)有限公司年产26000吨电池级碳酸锂项目环评进行公示,标志着项目迎来新进展。项目由天齐锂业全资子公司——天齐锂业新能源材料(苏州)有限公司进行建设,选址江苏省苏州市张家港保税区扬子江国际化学工业园。目前,该主要项目为年产3万
在新能源行业,从来没有一种电池能解决所有问题。大储追求低度电成本和长循环寿命;工商储注重模块化灵活配置,同时兼顾高安全性和经济性;动力电池聚焦快充、高能量密度和超长循环——不同的场景,对电池性能的要求不甚相同。如果试图用单一技术路线满足所有需求,就像用同一把钥匙开所有的锁,结果只
北极星储能网获悉,近日,新疆维吾尔自治区克拉玛依市独山子区人民政府与新疆烽焱资源循环利用有限公司正式签署战略合作协议,共同推进3万吨/年废旧锂电池综合回收项目达成战略合作协议。独山子区人民政府指出,废旧锂电池回收综合利用项目,深度契合独山子区产业向高端化、智能化转型需求,有力推动绿
北极星储能网获悉,5月16日,位于湖南省长沙市宁乡经开区,举行2025湖南-粤港澳大湾区经贸交流会新能源产业链“校友回湘”专场活动,宁乡经开区在会上作产业推介。从立园之初,宁乡经开区就选择以先进储能材料产业作为产业主攻方向,目前已形成“东有宁德,西有宁乡”的双宁格局,产业规模占湖南省53
北极星储能网获悉,5月17日天奇自动化工程股份有限公司发布全资子公司增资扩股暨引入投资者的公告,天奇自动化工程股份有限公司全资子公司江西天奇金泰阁钴业有限公司因经营发展需要,拟以增资扩股的方式引入投资者青岛华铁新能创业投资基金合伙企业,青岛华铁基金拟以人民币7,000万元的对价认购天奇金
5月18日,由万洋集团与中科合肥技术创新工程院联合创办的“废旧锂电池回收综合利用联合实验室”,签约仪式在河南济源举办。据悉,该实验室主要从事新能源锂电池材料回收再生新工艺、新技术、新装备的研发工作。双方以联合实验室为载体共同研发和培养人才、共同申请科研项目、申报科研成果。
1-4月锂电产业链规划扩产项目达123个经历了2024年的低迷,2025年锂电池产业链扩产又迎来一波小高潮。据高工产业研究院(GGII)不完全统计,2025年1-4月,锂电池产业链共规划123个扩产项目,总投资额超3400亿元。具体到环节来看,锂电池、锂电池回收环节扩产项目分别有35个、23个,占整体规划扩产项目的
北极星储能网获悉,5月8日,晋景新能集团与中资环国际开发(深圳)有限公司、广东邦普循环科技有限公司正式签署谅解备忘录,达成全球电池循环经济战略合作。此次合作三方将构建“采购-拆解-再生-销售”闭环体系,推动动力电池回收技术标准化与产业化,加速粤港澳大湾区绿色低碳循环经济体系建设,推动
北极星储能网获悉,5月27日,比亚迪公关负责人李云飞在微博公布,比亚迪刀片电池和闪充刀片电池,双双提前通过电池新国标全向检测,获得中汽中心权威机构认证证书。2025年3月28日,工业和信息化部组织制定的强制性国家标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(GB38031-2025)由国家市场监督管理总局、国家
北极星储能网获悉,近日,北京亦庄已启动申报2025年创新和高技术产业新动能项目,聚焦25个细分方向遴选一批示范带动性强的重点产业项目予以资金等方面的支持。其中,智能网联汽车领域细分方向最多,包括新型动力电池研制及产业化、热管理系统研制及产业化、线控底盘关键系统研制及产业化等10个,其中涵
北极星储能网获悉,贵州毕节市加快电动重卡推广应用,提到,2025年,全市能源领域推广应用电动重卡200台,累计推广应用电动重卡930台;2026年,全市能源领域推广应用电动重卡320台,累计推广应用电动重卡1250台;2027年,全市能源领域推广应用电动重卡430台,累计推广应用电动重卡1680台。完善电动重卡
2025年5月26日,全国新能源汽车动力电池回收利用工作专班召集人、工业和信息化部党组书记、部长李乐成主持召开专班第一次会议,深入学习贯彻习近平总书记重要指示批示精神,部署做好新能源汽车动力电池回收利用体系建设重点工作。工作专班成员单位负责同志参加会议。会议指出,做好动力电池回收利用工
北极星储能网获悉,5月27日消息,公开平台信息显示,近日,上海蔚来汽车有限公司发生工商变更,经营范围新增电池制造、电池销售、电池零配件生产等。该公司成立于2015年5月,法定代表人为秦力洪,注册资本30亿美元,由蔚来控股有限公司全资持股。
北极星储能网获悉,5月27日,福田汽车发布公告,拟与亿纬锂能共同出资5亿元设立新能源科技公司,拓展新能源重卡业务。公告称,为拓展新能源重卡业务,为客户提供多样化的电池租赁解决方案,公司拟与惠州亿纬锂能股份有限公司共同出资设立北京福田亿纬新能源科技有限公司,注册资本5亿元,其中福田汽车
刚刚过去的CIBF2025中国深圳电池展上,固态电池成为绝对主角,除了多家参展电池企业展出了多款半/全固态电池产品外,相关产业进程更是成为行业关注焦点。除此之外,固态电池概念在资本市场上的热度也持续攀升。如此强劲发展势头下,固态电池产业化进程是否能够提前到来?这一点或许从固态电池发展现状
北极星储能网讯:5月22日,广东惠州下达2025年惠州市制造业当家专项资金(新型储能高质量发展)安排计划,共700万元。其中,支持惠城区广东利元亨智能装备股份有限公司用电补贴203万元。支持仲恺区惠州亿纬动力电池有限公司、惠州拓邦电气技术有限公司等企业用电补贴203万元,惠州亿纬锂能股份有限公司
北极星储能网获悉,5月,中国汽车动力电池产业创新联盟发布2025年4月国内动力电池数据显示,我国动力电池装车量54.1GWh,环比下降4.3%,同比增长52.8%。其中三元电池装车量9.3GWh,占总装车量17.2%,环比下降7.0%,同比下降6.3%;磷酸铁锂电池装车量44.8GWh,占总装车量82.8%,环比下降3.8%,同比增长7
日前,海南省生态环境厅发布《海南省深化推进全域“无废岛”建设工作方案(2025—2027年)(征求意见稿)》。文件提出,到2027年,全域“无废岛”建设成型起势,4个地级市和昌江黎族自治县“无废城市”建设形成引领示范。全省生活垃圾、建筑垃圾、工业固体废物等资源利用效率向国内先进水平迈进,危险
5月22日,智芯科技自主研发的玄武电池已率先通过GB38031-2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》全项认证并获得国家级双认证系统测试报告,成为行业首批通过电池安全新国标认证的商用车动力电池品牌,标志着玄武电池安全性能处于行业领先地位。GB38031-2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》由工信部于2
美国能源信息署发表文章:中国在全球电池供应链的每个环节都发挥着重要作用,并且主导着矿物的区域间贸易。根据联合国贸易数据库的区域数据,2023年,中国进口了近1200万短吨(美制单位:1短吨#x2248;0.907185吨)的原生和加工电池矿物,占区域间贸易的44%,出口了近1100万短吨的电池材料、电池组和组
5月20日,宁德时代在港交所上市(交易代码3750),中国石化作为全球最大基石投资者,领投入股宁德时代,本次出资是双方此前签署的《产业和资本合作框架协议》,宣布“万站换电、人民基建”后,又一重要资本运作举措将助力双方携手推动,我国换电站新型基础设施建设,为新能源车主提供更高效、更便捷的
北极星储能网获悉,5月20日,美国商务部宣布了对从中国进口的活性负极材料反补贴调查的初步裁决,决定对合成和天然石墨负极材料征收高达721%的反补贴关税!这一政策的执行,或许将对美国电动汽车和储能系统装机产生重大影响,而美国特斯拉将成为最大受害者。一旦负极材料价格大幅上涨,特斯拉将再次失
5月22日,运达能源科技集团股份有限公司总经理程晨光一行到访楚能新能源全球总部。双方围绕电池技术研发、产业链协同创新及全球市场拓展等议题,达成多项合作共识。楚能新能源董事长代德明、总裁黄锋陪同参观交流。程晨光实地参观了楚能智能化电池生产线、研发测试中心及储能产品展示区,详细了解楚能
北极星储能网获悉,5月22日,当升科技发布2024年度向特定对象发行股票募集说明书,发行对象为矿冶集团,募集资金总额不低于人民币80,000万元(含本数)且不超过人民币100,000万元(含本数)。发行前,公司总股本为506,500,774股。矿冶集团持有公司117,437,261股股份,持股比例为23.19%,为公司控股股东
北极星储能网获悉,5月21日,一汽解放在互动平台表示,固态电池高比能、快补能、高安全特性使其在干线场景应用前景广阔,解放公司已重点布局;聚焦寿命短、成本高等商用车行业应用痛点,解放公司已开展新型固态电池材料体系及关键制备工艺技术攻关,并计划搭载解放下一代新能源长途干线平台技术迁移,
储能领域持续爆单后,磷酸铁锂电池继续在动力市场“霸榜”。最新数据显示,今年3月国内动力电池装机量达到56.6GWh,同比及环比均增长61%以上,其中磷酸铁锂电池装机量占比超过82%,环比增长约64%,同比增长约97%,再次“跑赢大盘”,成为增速最快的电池种类。但与三元电池相通的是,如今的磷酸铁锂材料
北极星储能网获悉,2025年5月19日,在江西龙南市,三孚新科旗下邦越新材与欧洲储能科技企业诺赛博(NocebTechAB)正式签署战略合作协议,双方将就半固态高安全电池关键材料进行产业化合作,共建联合检测实验室。诺赛博是全球新能源领域的革命性企业,专注于开发世界首创的“无电芯半固态电池技术”及配
北极星储能网获悉,5月21日,三孚新科披露投资建设高安全干电极电池关键材料及高频电子信息复合材料产业化项目的公告。为推动固态/半固态锂电池高安全材料、高频电子信息复合材料的产业化、商用化,增强业务影响力及综合竞争力,广州三孚新材料科技股份有限公司拟以合并范围内子公司江西邦越新材料科技
北极星储能网获悉,5月19日,五矿新能在投资者互动平台上表示,公司专注于高效电池材料的研究、生产与销售,拥有锂电多元材料前驱体和正极材料、磷酸铁锂正极材料完整产品体系。根据国家战略导向、行业客户需求和企业发展需要,在新能源汽车动力电池、3C数码电池、储能电池等领域提供高性能、高性价比
北极星储能网获悉,5月19日晚,科力远发布了关于业绩质疑公告,同时也公布了关于接下来三年的发展规划。科力远表示,已取得储能项目建设所需批准备案、即将投建的储能电站规模共计超过10GWh,预计2025年内可实现储能系统收入18亿元-20亿元。今年4月21日,科力远公布了2025年股票期权激励计划,而激励计
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!