Descripción de la situación actual y la necesidad de reciclar la industria de baterías eléctricas

La "conferencia ecológica de la industria de vehículos de nueva energía de China (Zhengzhou) 2018" organizada por la red de recursos de vehículos eléctricos se lleva a cabo en Zhengzhou, capital de la provincia central china de Henan, el 11 de mayo de 2018. [foto / VCG] Zhao Xiaoyong, director gerente de Beijing Saidemei Resource Recycling Research Institute Co., Ltd., pronunció un discurso sobre el tema "El último eslabón de la cadena ecológica de la industria de vehículos de nueva energía: introducción al reciclaje de la energía de las baterías de litio".

I. El estado del estado de la industria

En 2017, la producción y las ventas de vehículos de nueva energía en China alcanzaron 794.000 y 777.000 respectivamente, y en el primer trimestre de 2018, la producción y ventas de vehículos de nueva energía alcanzaron las 150.000 y 143.000 respectivamente. Se espera que la producción nacional de vehículos de nueva energía alcance los 2 millones en 2020, lo que representa entre el 7% y el 10% de las ventas de automóviles. Con el aumento de la producción y las ventas de vehículos de nueva energía, el retiro de la batería de energía alcanzará su punto máximo. Se estima que la cantidad de chatarra llegará a 2007 Gwh, unas 220.000 toneladas en 2020.

II La necesidad del reciclaje

Para las baterías de energía, el reciclaje de recursos, la protección ambiental verde, la gestión de la seguridad y el desarrollo industrial son todos necesarios, dijo Zhao.

En 2018, el consumo primario de níquel de China fue de 1,23 millones de toneladas, un aumento interanual del 3,7 por ciento, con el acero inoxidable representando el 85 por ciento y las baterías el 3 por ciento. El consumo de níquel de acero inoxidable aumentó un 3,2 por ciento, mientras que el níquel para baterías aumentó un 21 por ciento. China consumió 54.000 toneladas de cobalto refinado en 2017, un 13% más año con año. El cobalto y las aleaciones duras representan el 79% y el 6% respectivamente. De 2010 a 2017, el aumento del consumo de cobalto en China provino principalmente de la industria de las baterías, y su participación aumentó del 60% en 2010 al 79% en 2017.

Desde principios de 2016, el precio del cobalto comenzó a subir lentamente. En el segundo semestre de 2016, el precio del cobalto entró en el canal ascendente. En 2017, el precio del cobalto siguió alcanzando el alto nivel de 400.000 yuanes / tonelada, y en 2018, subió aún más a 600.000-700.000 yuanes / tonelada. Hay una gran diferencia entre esta vez y el pico de 2007 en los precios del cobalto. El rápido aumento del cobalto en 2007 fue seguido por una rápida caída, impulsada en gran parte por un atracón de capital previo a la crisis financiera, más que por un desequilibrio realmente grande entre la oferta y la demanda. Desde 2016, se escenifica el aumento continuo del precio del cobalto. Después de experimentar el alto impacto de 400.000 yuanes / tonelada en 2017, el precio del cobalto vuelve a subir a principios de 2018, además de la especulación de capital, el desequilibrio entre oferta y demanda es otra razón importante. En 2017, el consumo de níquel de China impulsado por vehículos de nueva energía fue de 10.000 toneladas, que aumentará a 38.000 toneladas en 2020 y 137.000 toneladas en 2025. En 2017, se utilizaron alrededor de 4.300 toneladas de cobalto en vehículos de nueva energía de China, aumentando a 14.000 toneladas. para 2020 y 46.000 toneladas para 2025. Por lo tanto, dijo Zhao Xiaoyong, haga un buen trabajo en el reciclaje de baterías de energía, para garantizar que el suministro de materiales ascendentes sea estable, para evitar fluctuaciones de precios demasiado grandes.

En términos de seguridad, la batería de litio es una batería de alto voltaje, que es fácil de recibir descargas eléctricas si se desmonta incorrectamente, se quemará y explotará. Aunque la batería de litio y la batería de plomo-ácido son diferentes, no son desechos peligrosos, sino desechos sólidos. Sin embargo, la batería de energía desechada al azar también causará contaminación ambiental y un grave desperdicio de recursos.

III Modo de reciclaje

Como primera persona responsable de la recuperación de baterías eléctricas, las empresas de vehículos deben establecer una red de servicios para la recuperación de baterías eléctricas y publicitarla. Pueden reciclar baterías eléctricas a través de agencias de servicio posventa, empresas de alquiler de baterías y otras empresas para formar un canal de reciclaje. También pueden cooperar con empresas relacionadas para construir y compartir canales de reciclaje para mejorar la tasa de recuperación. La recuperación de baterías de energía debe iniciarse desde empresas de vehículos, tiendas 4S y estaciones de servicio mediante logística inversa, y debe completarse la gestión de trazabilidad de las baterías de energía usadas.

Iv. Introducción de la tecnología de reciclaje

En la actualidad, aunque el concepto de utilización en cascada ha sido aceptado en China, todavía existe una brecha en cuanto a cómo implementarlo y combinarlo con el reciclaje para establecer un sistema completo. Al mismo tiempo, la investigación sobre el desarrollo sostenible de la industria de reproducción de baterías de iones de litio y el modelo de economía del reciclaje está todavía en pañales.

En teoría, las baterías eléctricas se pueden reciclar para su uso en cascada, pero aún existen muchas dificultades: para mejorar la confiabilidad de los paquetes de baterías, muchas empresas utilizan tecnología de soldadura láser para conectar las baterías en serie. Tal estructura de conexión dificulta el desmontaje de las baterías eléctricas y mejora la dificultad de la utilización en cascada. Además, las especificaciones de monómero de batería, módulo de batería y paquete de batería no son consistentes en la industria, lo que conduce al fracaso del desmontaje automático eficiente del paquete de batería y aumenta el tiempo y el costo de desmontaje. En la etapa de funcionamiento, existe un abuso generalizado del vehículo, lo que se traduce en un rendimiento y un estado desigual de la batería cuando se da de baja, lo que ocasiona grandes dificultades en la clasificación de la cascada.

Para hacer un buen uso de la cascada, dijo Zhao Xiaoyong, es necesario recopilar y analizar los datos de funcionamiento en tiempo real del sistema de batería de iones de litio y establecer un sistema de evaluación científico y confiable para la batería de iones de litio. De acuerdo con la investigación y el desarrollo de las tecnologías clave del ciclo de vida completo del sistema de baterías de energía de iones de litio y la recuperación y reparación de materiales, el sistema de reciclaje y reutilización de los componentes centrales y materiales clave del sistema de baterías de energía y la economía circular. se establecen el modelo. Al mismo tiempo, se debe alentar a las empresas a adoptar tecnologías para mejorar la vida útil de la batería y aumentar el valor agregado. Además, en el diseño y producción de la estructura del producto de batería de potencia para facilitar el desmontaje y montaje del paquete de batería, a fin de facilitar el desmontaje y la reorganización.

Si se utiliza la tecnología de hidrometalurgia convencional para la recuperación de la batería, la tasa de recuperación general de la batería es baja. La incineración a baja temperatura se adopta en el proceso de electrólisis. La membrana y el electrolito producen dioxinas en el proceso de incineración, que es fácil de causar contaminación secundaria. El ácido fuerte, el álcali fuerte y una gran cantidad de agua amoniacal se agregan en el proceso de producción en húmedo. Si no se maneja adecuadamente, puede contaminar el aire, el agua y el suelo. Para las baterías de fosfato de hierro y litio y de ácido de manganeso y litio con bajo contenido de metales preciosos, los beneficios económicos son escasos y el modelo de negocio es insostenible. Debido a la creciente presión sobre la protección del medio ambiente, es imposible pasar las ciudades de primer y segundo nivel y las ciudades ambientalmente sensibles, por lo que no se pueden implementar nuevos proyectos.

Según Zhao Xiaoyong, la primera línea de desmontaje automático doméstico para baterías de energía usadas desarrollada independientemente por Saidemei realiza la clasificación y recolección automática de siete materias primas principales, y el proceso de desmontaje no produce contaminación secundaria. Además, también cuenta con la tecnología de reparación de materiales líder en el país, que puede reparar y regenerar los materiales de electrodos positivos y negativos de desecho y volver a la producción de baterías. Al mismo tiempo, el desmontaje fino y la reparación del material se combinan para hacer que la batería de fosfato de hierro y litio desechada sea económica.

Por último, Zhao Xiaoyong sugirió que la batería ternaria de litio debería reciclarse principalmente y que el fosfato de hierro y litio debería utilizarse paso a paso antes de reciclar el material. Haciendo un buen trabajo en el reciclaje de baterías, puede completar todo el ciclo cerrado de la cadena de la industria del automóvil de nueva energía, dijo, si la formación de un ciclo cerrado, la cadena de la industria del automóvil de nueva energía será difícil de continuar.

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