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新协作平衡锂电回收的可持续性和盈利能力

   2023-10-26 EnergyKnowledge44740
核心提示:NREL正带头研究电池回收解决方案,采取全面且前瞻性的研究方法

译者说

随着电动汽车快速发展,锂电池的可持续回收至关重要。LFP电池寿命短且利润低,难以商业化回收。通过技术革新,新协作力争降低LFP电池回收成本,使其经济可行且环境友好。成功将推动电池行业向循环经济转型,减轻供应链压力,当然这离不开政策的支持和持续的努力。一项新技术的商业化成功离不开技术可持续性和盈利性的平衡。

(文章来源 微信公众号:EnergyKnowledge ID:gh_f6476efbc631 作者:LR95)

在我们追求可持续能源解决方案的过程中,为电动汽车供电的锂离子电池对环境和供应链影响不应忽视。尽管世界各地的研究人员决心通过突破性设计、回收技术和再利用应用来增加电池的使用寿命和剩余价值,但这些技术进步在电池生命周期的其他方面可能会产生意想不到的后果。

目前,最环保的电池设计也是回收利润最低的。国家可再生能源实验室(NREL)与ACE Green Recycling(ACE)之间的新协作旨在开发和优化回收技术,以平衡可持续性和盈利能力之间的差距,特别是针对磷酸铁锂(LFP)电池。这项研究的资金来自能源部车辆技术办公室的ReCell中心。

“当前的湿法回收方法侧重于从LFP电池中提取高价值材料,如锂和铜,”NREL电池材料开发和建模研究负责人Andrew Colclasure说。“为了鼓励更全面的回收方法,我们必须证明从LFP正极有效回收低价值材料(如石墨和磷酸铁)并生产商业化产品的过程。我们期待与行业合作伙伴合作,推进低成本回收技术,使该过程更加经济和环保。”

电池设计更新意味回收商面临的未来挑战

汽车制造商历来青睐的三元锂电池(NMC)使用昂贵且供应紧张的关键材料,包括钴、镍和锂。对材料可获得性、道德采购和成本的担忧促使许多汽车制造商转向无钴无镍的LFP电池。因此,LFP电池在锂离子电池市场中的份额从2020年的6%上升至2022年的27%(国际能源署统计)。

向LFP电池的转变可能会缓解钴元素的供应链压力,但也给电池回收商带来了挑战,因为他们以提取高价值关键材料为目标。因此,尽管对石墨电极的需求在增加,但LFP电池目前不太可能被回收。NREL和ACE希望共同证明从LFP负极经济有效回收材料(如石墨)的方法。

“通过现在关注石墨,我们希望加强能源材料供应链,避免未来短缺,”Colclasure说。“要为电动汽车建立循环经济,我们必须在整个电池生命周期实现可持续做法,包括回收低价值材料。”

合作探索磷酸铁锂电池(LFP)回收的经济性机会

作为这一合作的一部分,NREL将利用其电池制造、建模和分析能力,协助ACE评估其专有LFP回收技术的商业化。总体而言,该项目旨在确定磷酸铁和石墨的最佳回收参数,以最大限度地提高使用ACE技术制成的再生材料电池的性能和使用寿命。

ACE Green Recycling联合创始人兼首席技术官Vipin Tyagi说:“我们很高兴与NREL的优秀团队合作,在商业化我们的锂离子电池回收技术的旅程中,推动建设更可持续的国内电池材料供应链。提升石墨循环利用可以帮助满足美国对石墨电极的需求,同时加深我们的技术和工程领导力。”

NREL革新电池回收技术

向电动汽车的大规模转型是脱碳交通的重要一步,但通往清洁能源未来的道路将需要高效和可持续的回收过程来减轻锂离子电池的环境影响。NREL正带头研究电池回收解决方案,采取全面且前瞻性的研究方法,在ReCell中担任领导团队,并与行业专家开展合作。

 
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