锂电池回收报告:我们有一个问题

Lithium battery recycling: We have a problem

Lithium battery recycling: We have a problem
Photo courtesy of Renault.
澳大利亚,“我们有一个问题”是澳大利亚科学与工业研究院(CSIRO)今年四月份发布的一份关于锂电池回收的报告。受充电设备需求飞速攀升和纯电动汽车销量增加的影响,废旧锂离子电池以每年20%的速度持续增加。

这可能仅仅是冰山一角。澳大利亚尚未达到电动汽车全面推广的水平。截止2016年6月份,电动汽车在新车销售中的占比仅为0.15 %,在澳大利亚道路上行驶的电动汽车总计有4,500辆。从全球角度来看,电动汽车的利益在不断增加,许多人预计这一技术将在不远的将来超越内燃机汽车。随着电动汽车的增加,澳大利亚的废弃锂离子电池增长的速度更加明显。

Renault Zoe Cutaway
Photo courtesy of Renault.


电动汽车用电池的平均预期寿命是10年,因此,澳大利亚许多电池尚未达到报废期限。尽管如此,澳大利亚在2016年产生了3,300吨废弃锂离子电池。大多数此类极具危险的垃圾通过填埋的方式进行处理——给环境和人类健康造成了潜在隐患。废弃锂电池中仅有2%收集后出口到国外进行回收。澳大利亚科学与工业研究院报告预计废弃锂离子电池将在2036年猛增至100,000 ~ 188,000吨,年增长率高达12%。

处理或者出口废弃锂离子电池的经济损失也是一个值得关注的问题。废弃物也能创造价值。一吨废弃电池中含有4,550 ~17,252澳元(3,345-12,683美元)的潜在可回收价值,澳大利亚科学与工业研究院报告预计,根据当前的日费计算,到2034年的经济损失可达到8.13亿~30亿澳元(5.977亿-22亿美元)。

有时,问题中也蕴藏着机遇。澳大利亚自然科学机构的科学家开始审查废弃锂离子电池的状况和相关机遇。其报告推断针对废弃锂离子电池建立当地陆地锂离子电池回收业务具有经济性和环保型——有可能成为新西兰等邻国废弃锂离子电池的回收中心。

澳大利亚拥有镍/镉电池回收的良好流程,但是尚未形成针对锂离子电池中含有的有效价值的回收方法。目前的回收方案主要依赖废金属回收商分解出口的废弃物——放弃了回收锂或者关键金属钴的机会,尤其是钴的商业价值很高,这很大程度上是由供应脆弱性造成的。全球一半的钴产量产自刚果共和国,而这一地区武装冲突、非法采矿和人权滥用情况横行。其他各类电池资源也可能收集铜、锌、镍、铁、铝、塑料、电解液材料,以及石墨等技术材料。

Swain发布的题为《锂回收利用:审核》的2016年报告将澳大利亚评定为最高级的锂生产商和出口商,占全球总供应量的40%。尽管锂原料储备充足,但澳大利亚缺少生产电池等技术级锂产品的技术和基础设施。但是,澳大利亚勘查矿业公司协会(AMEC)近期明确了“澳大利亚成为此类产品生产的市场领导者的重大机遇。”这一举措不仅会提升澳大利亚锂价值供应链,还会为锂离子电池回收的二级锂提供陆地终端用户。

近期发布的澳大利亚科学与工业研究院报告数据包括六个正式利益相关方审核,同时附以一份综合文献审核和各类学术会议获取的知识。国家科学机构快速确认了小型样品的潜在影响,报告作者确认会谈涵盖了锂离子电池回收利用行业的43%。所有参与者一致同意澳大利亚有“道德义务对其自己的废弃物进行管理,因此有必要建立国内处理方案。”但是,受访者阐述了影响国内锂离子电池回收解决方案实施的各种障碍,尤其是缺乏政策支持。

在世界领先国家,政策和规范是从废弃锂离子电池中回收资源的核心,包括禁止填埋处理、具体废物流的资源回收目标,以及生产商和分销商的激励或惩罚措施。电动汽车推广奖励也将会大幅增加回收的二次使用和报废电池的存量。

Nissan Leaf Lithium Ion Battery Pack
Photo courtesy of Nissan.


客户对废弃锂离子电池的环境影响认识不足以及对回收方式的理解有限是该澳大利亚科学与工业研究院报告的一个重要成果。调查参与者确认了成功发展锂离子电池回收行业需要解决的关键信息差,同时呼吁“应针对报废锂离子电池运输制定适合澳大利亚市场的规范语言和最佳操作惯例指导方针”。

仿照手机回收计划(针对手机回收)制定的一个资源回收方案获得了受访参与者的最大支持,多数受访者认为生产商在其产品定价中涵盖报废回收成本是澳大利亚填埋问题的根本原因。

废弃电池进出口成本是阻碍澳大利亚成为区域锂离子电池回收中心的一个障碍。回收基础设施缺乏以及回收成本较高是影响国内处理经济性的主要问题。澳大利亚幅员辽阔,人口聚居区规模较小且分布较为分散导致运输成本高昂。处理废弃电池时的锂离子电池分拣分拆也是一个大问题。此外,受访者认为当前废弃锂离子电池的收集价格过低,不足以支持当地的回收倡议。

尽管存在诸多障碍,锂电池回收仍是澳大利亚的一个新兴行业。多个州已经开始禁止锂离子电池的填埋处理,同时许多新回收商也开始发挥作用。比如Neometals就是一家在Mt. Marion拥有锂矿并在卡尔古利运营着一家氢氧化锂生产厂家的公司,其计划在2019年在西澳大利亚建立一座商业化的锂电池回收厂。

回收缺少的一个步骤是再次利用。车辆中的电动汽车用电池达到报废年限后,获取可以再次用于能量存储或者开始“第二生命”。许多电动车生产商已经在着手调查能源存储合作事宜。Relectrify公司正致力于在当前不断增长的国际形式中寻求机遇。这一位于墨尔本的新公司希望推动电池在居住建筑太阳能储能、商业调峰和电网支持等领域实现第二生命。

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