未来废弃锂电池总量预计出现激增 加快锂资源回收利用迫在眉睫

来源:中国能源报时间:2021-08-31 17:21:31

上游锂矿资源竞争白热化,废旧锂电池却留在垃圾场少人问津。

国际能源署(IEA)发布的最新数据显示,截至2021年,全球范围内金属锂回收率仅不到1%,而钴、镍这两种重要电池金属回收率则分别可达到35%、60%的水平。多位业内人士告诉记者,出现这一现象的主要原因,还是与钴、镍相比,锂回收“价值较低”。全球锂市正热,锂资源是否能够就此摆脱“被浪费”的命运?

回收市场“无人理”

据记者了解,在目前动力电池技术路线中,磷酸铁锂电池与三元电池占据绝对主导,但材料使用却有一定差异。其中,三元电池主要有镍、钴、锰、锂等金属,因其能量密度较高、续航里程较好、低温性能好等优势,在近两年的动力电池市场中占据核心地位,而磷酸铁锂电池则主要有磷、铁、锂等,因其安全性能较高、成本较低的优势在今年“迎头赶上”。

行业研究机构高工锂电的数据显示,2020年我国动力电池技术路线中,磷酸铁锂出货量占比达到38%,三元电池占比约为62%,而今年上半年,磷酸铁锂电池出货量更是接连上涨,今年5月磷酸铁锂电池单月产量甚至超过了三元电池,增长势头强劲。

与上游制造端的“火热”局面不同,在锂电池回收市场中,磷酸铁锂电池却受到“冷落”。“现在三元电池回收率高得多,回收磷酸铁锂电池不多。”博萃循环总经理林晓在接受记者采访时表示,“由于有价金属含量不同,从目前市场行情来看,一吨废旧磷酸铁锂电池价格也就3000元左右一吨,但是废旧三元电池每吨价格可能达到2万多一吨,同样是处理一吨废电池,肯定都是找价值大的。”

中国科学院电工研究所教授陈永翀告诉记者:“从市场情况来看,磷酸铁锂回收面临较大的问题。对于企业来说,铁、锂价值均相对较低,同时企业还需要处理磷这一可能污染环境的元素,回收磷酸铁锂电池大概只能做到'不亏不赚'。”

锂矿供求矛盾难解

“从目前磷酸铁锂技术路线来看,在回收过程中,通常需要酸碱等不同溶液浸泡处理,再将其中的锂提炼出来,这一过程成本较高,同时也可能产生废水污染,另外,在长达10多年的锂电池使用过程中,很多元素难免互相混杂到一起,完全分离成本相对较高。”陈永翀告诉记者。

记者了解到,锂电池内部结构较为复杂,包括有钢壳或者铝壳、正极材料、负极材料、电解液等,在垃圾分类中,通常被归类为“有害垃圾”。多位业内人士告诉本报记者,如果大量退役锂电池没有进入合规的渠道实现回收或者梯次利用,不仅会存在安全风险,更可能造成环境污染。

事实上,在业内人士看来,“低值”废旧锂电池无人问津这一现象,并不只存在于磷酸铁锂电池市场之中,此前大规模使用的锰酸锂电池也有类似的问题。据业内人士透露,更早大规模使用的锰酸锂电池价值相对更低,在锂市下行期间,甚至出现即使免费也少有人回收的局面。

但截至8月1日,电池级碳酸锂价格涨破91000元/吨,较今年7月初再涨近10%,较去年同期更是翻倍。锂价激增的背后,却是全球锂资源开发供不应求。

据IEA预测,到2040年,受到清洁能源转型影响,全球锂、钴、镍、铜等金属消费量均将出现激增,其中锂需求量将在当前基础上涨40倍左右,从长期来看,仅依赖现有和在建锂矿生产项目,到2030年将仅能够满足全球约50%的锂需求,而从我国情况来看,目前超过一半锂原料依赖进口。

政策护航必不可少

在业内看来,提高废旧锂电池中锂回收效率,将在一定程度上缓解锂矿生产供应不足的紧张局面。光大证券发布的数据显示,到2030年我国报废磷酸铁锂电池将达到31.33万吨,其中可梯次利用的铁锂电池可达25.06万吨,而需要拆解回收的电池总量约为6.27万吨,其中将能够回收约0.28万吨锂金属。

林晓表示:“现在锂电池回收主要还是市场推动,尚没有强制锂电池回收的政策出台,如果能在正规渠道、合规情况下大规模回收低值锂电池,既能够解决锂资源'回笼'的问题,也有望有效防范报废锂电池堆存的安全隐患。”

IEA也在其最新的报告中建议称,未来废弃锂电池总量预计出现激增,这将带来巨大的电池回收市场空间,各国政府部门应尽快出台相关政策,推动这一领域发展。其中,促进废旧电池高效收集和运输、促进能够简化回收过程的电池产品研发设计等举措都将起到积极作用。

另外,在业内人士看来,不断提升锂电池技术、改善电池结构也将是促进资源回收的一大重要途径。陈永翀指出,现在电池结构使得电池回收存在困难,如果未来新型锂电池开发能够做到全生命周期活性材料不受其他元素污染,不仅方便分离,有利于降低回收成本,还能减少处理污染物的压力。(记者 李丽旻)

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