随着电动汽车、可再生能源、储能、电子产品需求日益增长,对于锂离子电池回收解决方案的关注度也随之水涨船高。在可持续能源需求持续增长背景下,电池回收已成为缓解资源紧张与应对环境挑战的关键举措。
近日,德勤与美国化学会分支机构美国化学文摘社联合发布《锂离子电池回收——面向绿色未来的市场及创新趋势报告》(Lithium-Ion Battery Recycling: Market & Innovation Trends for A Green Future)(以下简称《报告》)指出,全球范围内,锂离子电池回收行业正在进入加速扩张周期。随着电动汽车、可再生能源、储能、电子产品需求日益增长,对于锂离子电池回收解决方案的关注度也随之水涨船高。在可持续能源需求持续增长背景下,电池回收已成为缓解资源紧张与应对环境挑战的关键举措。
中国锂电池回收行动积极
《报告》指出,中国一直是应对锂电池回收问题的积极行动者,提出并落实了多项政策。作为全球电动汽车市场领军者,中国同样有望在电池回收领域拔得头筹,到2030年,中国将占全球电池回收产能70%左右。
2月21日召开的国务院常务会议上,审议通过了《健全新能源汽车动力电池回收利用体系行动方案》,为动力电池回收行业提供了明确的政策指引。会议提出,当前我国新能源汽车动力电池已进入规模化退役阶段,全面提升动力电池回收利用能力水平尤为重要。在此之前,我国已先后出台多项政策如《废电池污染防治技术政策》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》等,针对废电池处理、电池回收、再制造和再利用等做出明确规划。
根据《中国新能源电池回收利用产业发展报告(2024)》,现阶段我国新能源电池产业从生产到应用,再到回收利用,已经实现全产业链在全球领先地位。截至2023年底,全国有200余家从事汽车生产、动力电池综合利用等业务的企业,建成动力电池回收服务网点10400余个,覆盖31个省(自治区、直辖市)。
对比之下,美国仍未出台针对锂电池回收的联邦政策。美国环保署表示,正在制定一项拟议指引,旨在将锂电池从现行通用废物指引中分离出来,列为一个全新且独立的通用废物类别。预计这项拟议指引将于2025年中发布。
欧盟致力于通过不同政策和法规来推动可持续、循环和安全电池技术发展。欧盟《新电池法》强化电池行业可持续发展标准,并建立了有效的全生命周期监督机制,将对电池从生产到回收的整个价值链产生影响。
电池退役潮促进回收需求
随着全球新能源汽车市场的崛起,动力电池装机量迅速攀升,由于锂电池性能会随使用时间增加而逐渐衰减,动力电池平均使用年限通常在5—8年之间。因此,首批投入市场的动力电池即将迎来“退役潮”,无形中促进了对电池回收可持续解决方案的需求。
报告测算,2021至2030年间,动力电池报废量将以43%的复合年均增长率快速增长,到2030年将达到1483吉瓦时/年。作为锂电池行业的最后一块拼图,电池回收市场蕴藏着巨大机遇,一方面可以弥补关键原材料的潜在供应缺口,另一方面还能通过新兴电池回收技术减少对环境的负面影响。
国际能源署预测,在2050年净零排放情景下,到2040年全球锂需求量将达到143.1万吨,相比当前水平高出7倍;镍和钴的需求量将翻一番,分别达到638.6万吨和47.2万吨。扩大采矿和精炼产能需要投入大量资金并经历长达数年开发周期,因此预计关键矿产金属供需缺口将在2035年后逐渐显现并不断扩大。
德勤指出,动力电池中含有锂、镍、钴等多种矿物,这些矿物的开采和精炼过程会排放大量二氧化碳。通过精炼和熔炼报废电池中的高价值组分可以实现资源利用最大化,同时电池回收还有助于减少运输、制造等环节的能源消耗和碳排放。
德国弗劳恩霍夫材料回收与资源战略研究所通过评估湿法冶金、火法冶金和直接回收这三种主要电池回收工艺的全生命周期环境影响估计,每回收1千克锂电池可以减少2.7—4.6千克二氧化碳当量排放。在三种电池回收工艺中,直接回收的环境效益最高。
亚洲占回收市场主导地位
报告指出,目前,现有设施的电池回收产能约为160万吨/年。待规划设施建成后,预计回收产能将超过300万吨/年。
就现有设施而言,亚洲占据主导地位,总回收产能超过121万吨/年。其中,中国遥遥领先,回收产能超过110万吨/年,其次是印度,拥有产能8.99万吨/年。日本和韩国的回收产能相对较低,分别为6000吨/年和2.8万吨/年。上述4个国家都计划进一步扩大回收产能,亚洲其他国家和地区也在建设新的回收设施。
北美地区总回收产能14.4万吨/年。相较于锂电池生产和应用增长预期,这一数字明显不足。在美国,联邦政府正在通过提供资金来支持回收设施新建或现有设施改进,力求将现有回收产能提高至超过30万吨/年。据悉,美国能源部贷款项目办公室向锂离子电池回收和循环利用公司Li-Cycle US Holdings提供了3.75亿美元有条件贷款,用于该公司在北美建设锂电池回收设施。
欧洲拥有超过2万吨/年回收产能,分布在英国、法国、德国、芬兰、挪威、波兰、瑞典、比利时和瑞士。随着2023年欧盟《新电池法》实施,欧洲电池回收行业迎来显著扩张,许多企业纷纷扩大业务规模或建设新设施。报告指出,此次扩张或将促使欧洲回收产能提升至超过112万吨/年,其中苏格兰、匈牙利和意大利的发展较快,仅苏格兰回收产能就将达到35万吨/年。据悉,比利时跨国材料技术与循环企业优美科计划建设欧洲最大电池回收工厂,预计回收产能达15万吨/年。
值得一提的是,数字孪生、区块链、云计算、人工智能等数字化解决方案,也在重塑电池回收行业。利用这些技术可以进行材料全生命周期追踪、优化回收流程和开发数字产品护照,从而提高回收效率、增强可追溯性、确保监管合规并推动循环经济发展。
文丨本报记者 王林
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出品 | 中国能源报(ID:cnenergy)
责编 | 李慧颖