鋰離子電池回收現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

為什么要發(fā)展電池回收?
電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)迅猛增長(zhǎng)帶來(lái)的原材料緊缺。
不適當(dāng)?shù)奶幹梅椒〞?huì)造成廢棄電池中的重金屬和有毒氣體釋放,導(dǎo)致環(huán)境問(wèn)題。
廢舊電池中Li和Co的含量遠(yuǎn)高于礦石中的含量,回收價(jià)值高。使用回收的正極材料可以節(jié)省鋰電池總成本的20%以上。
各國(guó)鋰離子電池回收法規(guī)
美國(guó)
在美國(guó),聯(lián)邦、州和地方政府擁有對(duì)鋰離子電池處置和回收的權(quán)力。有兩項(xiàng)與鋰離子電池回收有關(guān)的聯(lián)邦法律。第一個(gè)是《含汞和可充電電池管理法》,該法案要求銷(xiāo)售鉛酸和鎳氫電池的公司和商店接受廢舊電池并進(jìn)行回收利用。鉛酸電池的回收被視為未來(lái)鋰離子電池回收法規(guī)的潛在模板。第二部法律是《資源保護(hù)和回收法》(RCRA),它規(guī)定了處置非危險(xiǎn)和危險(xiǎn)固體廢物的法律框架。鋰離子電池回收的途徑可能會(huì)受到危險(xiǎn)廢物法規(guī)的約束。
歐盟
目前,歐盟擬定了新法規(guī)草案(歐洲議會(huì)和理事會(huì)關(guān)于電池和廢電池,廢除指令2006/66/EC并且修訂法規(guī)(EU) No 2019/1020 (COM(2020)798的法規(guī)提案)。本提案涉及對(duì)有害物質(zhì)(所有電池)的限制、報(bào)告、標(biāo)簽和在整個(gè)生命周期內(nèi)碳足跡的最高水平、回收鈷、鉛、鋰和鎳的最低水平、性能和耐久性、可拆卸性和可替換性,安全、標(biāo)簽、健康狀態(tài)和預(yù)期壽命信息以及電池通行證。根據(jù)這項(xiàng)規(guī)定,制造商必須提供電池的耐久性和性能數(shù)據(jù),并負(fù)責(zé)電池材料的來(lái)源。其中 “電池通行證”是讓最終用戶(hù)知道電池包含什么,材料來(lái)自哪里,以及它們對(duì)環(huán)境的影響,以便對(duì)電池的再利用和再循環(huán)進(jìn)行監(jiān)控。然而,開(kāi)放設(shè)計(jì)、公共材料組成和供應(yīng)鏈的要求可能會(huì)對(duì)歐洲電池制造商不利。所以目前該規(guī)則尚未正式頒布。
歐洲各國(guó)
歐洲各國(guó)對(duì)鋰離子電池回收利用也有不同的政策。
英國(guó)沒(méi)有針對(duì)鋰離子電池的明確規(guī)定,政府曾建議對(duì)電池回收和電池租賃征稅或補(bǔ)貼,但并未實(shí)行任何法規(guī)。
德國(guó)有針對(duì)鋰離子電池回收的監(jiān)管框架。如《德國(guó)回收法》、《電池回收法》和《報(bào)廢汽車(chē)回收法》。強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度(EPR),明確了制造商、消費(fèi)者和回收商的回收責(zé)任。
法國(guó)政府很早就曾頒布廢舊電池回收的法令,后來(lái),條款經(jīng)修改更加完善,強(qiáng)制生產(chǎn)、經(jīng)銷(xiāo)商對(duì)電池進(jìn)行收集、分類(lèi)和回收的工作,通過(guò)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度進(jìn)行管理。
中國(guó)
中國(guó)制定了各種管理固體廢物和危險(xiǎn)廢物的條例和政策。如《中華人民共和國(guó)固體廢物污染防治法》、《廢電池污染防治技術(shù)條例》等。涵蓋了鋰離子電池制造和回收的許多方面。還有一些政策直接影響到鋰離子電池在中國(guó)境外的回收。如2017年頒布的《關(guān)于全面禁止固體廢物進(jìn)口有關(guān)事項(xiàng)的通知》限制了特定類(lèi)別廢物的進(jìn)口;2020年,該禁令擴(kuò)大到所有從其他國(guó)家進(jìn)口的廢物。
亞洲
在日本,很多法律都規(guī)定了電池回收政策。JBRC(日本便攜式電池回收中心)管理日本電池回收。
印度在今年也發(fā)布了廢舊電池管理新規(guī),規(guī)定了生產(chǎn)商,經(jīng)銷(xiāo)商,消費(fèi)者和涉及回收,隔離,運(yùn)輸,翻新和回收廢舊電池實(shí)體企業(yè)應(yīng)承擔(dān)的相關(guān)責(zé)任。與此同時(shí),相關(guān)部門(mén)會(huì)建立線(xiàn)上集中注冊(cè)ERP進(jìn)行系統(tǒng)化管理。
澳大利亞沒(méi)有相關(guān)的回收政策。
?目前電池回收的技術(shù)挑戰(zhàn)?
不同電池結(jié)構(gòu)導(dǎo)致拆卸和預(yù)處理困難。
多種正極材料混用增大提取難度,且循環(huán)后會(huì)有結(jié)構(gòu)損傷,很難恢復(fù)其原始結(jié)構(gòu)和性能。
鋰離子電池的多樣性、復(fù)雜性、缺乏監(jiān)管和非標(biāo)準(zhǔn)化,降低了回收的利潤(rùn),使其在經(jīng)濟(jì)上不可行。此外還有大規(guī)模收集、運(yùn)輸和儲(chǔ)存等物流方面問(wèn)題。
總結(jié)
不論從環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約的角度來(lái)看,廢舊鋰離子電池的回收利用是必要和緊迫的。各國(guó)也越來(lái)越關(guān)注電池回收,加大對(duì)電池回收技術(shù)方面的研究。目前,如何降低回收成本;發(fā)展更合理的商業(yè)模式,如更優(yōu)異的拆卸技術(shù)、分類(lèi)和分離方法,通用的回收流程;制定行業(yè)管理規(guī)范與完善回收利用體系是主要的挑戰(zhàn)。