我们的合资企业 Primobius 为报废锂离子电池 (LiB) 开发了一种环保型回收解决方案,这对成功过渡到电动汽车至关重要。位于德国希尔兴巴赫(Hilchenbach)的工业规模示范工厂即将投入运营,届时将展示该工艺的工作原理和性能潜力。
欧洲对回收利用的需求不断增长
在汽车行业,电动汽车的发展方向已经确定。在向电动交通过渡的过程中,有一个部件一直并将继续发挥关键作用:电池。电池的容量在很大程度上决定了我们是否只能开到下一家超市,或者我们的电动汽车是否能一直可靠地把我们带到度假目的地。几乎没有一个潜在的购车者会注意内燃汽车的油箱,而电池则成为消费者决定是否购买电动汽车的关键标准。电池除了是电动汽车性能的重要驱动因素外,还推高了其销售价格。在电动汽车生产中,高达 40% 的附加值来自电池芯!由于能量密度高,锂离子电池已成为电动汽车的首选。
除汽车行业外,其他行业也依靠锂离子电池储存电能。例如,这些电池还用于电动设备和太阳能电池板系统。欧洲即将成为全球领先的锂离子电池生产国。因此,我们注意到生产锂离子电池所需的原材料需求量急剧上升,而且这种趋势还将继续下去。然而,锂和钴是两种有争议的材料,这些原材料的开采条件引起了社会、道德和环境方面的关注。
我们的目标是在短期内提供一种既高效又可高度扩展的回收解决方案。市场需要可行的回收方案,以便从电池中回收有价值的材料。我们提供必要的技术和设备,以及运营和物流的理念。
世界上越来越多的公司开始致力于提高可持续性发展能力,以及更负责任地采购原材料。与此同时,电动汽车和电子设备的生产商甚至有法律义务收回其产品,并回收产品中的报废锂离子电池。生产商可以自己进行回收,也可以委托专家回收有价值的材料。电池回收还能带来更多好处:与基于矿石的电池生产相比,它能实现更好的能源平衡。这意味着,电池回收在进一步改善电动汽车和电子设备的二氧化碳平衡方面发挥着关键作用。
多种方式的可持续性发展
2020 年夏季,我们与澳大利亚项目开发商Neometals Ltd.共同成立了合资企业Primobius 有限公司。- 其目标是开发一种环保的锂离子电池回收工艺。这项先进的技术使我们能够以非常可持续的方式从汽车电池和电子设备中的可充电电池中回收有价值的材料,并在生产循环中进行再利用。Primobius 回收解决方案基于两步法的流程。在工艺的第一步,不同大小和类型的电池被粉碎并分离成塑料和金属部分,产生所谓的黑块,其中含有生产现代电池的关键成分。在第二步--湿法冶金过程中,锂、镍、钴和其他元素从黑块中提取出来。通过这种方法,90% 以上的合金元素可以作为超洁净材料回收,并重新用于正极和电池芯的生产,从而弥补了电池增值生产循环的最后一个缺口。
Primobius 公司在很短的时间内就成功地将这项技术提升到了工业规模。两步法工艺具有重要优势:大块材料的机械分离可在收集点附近的小型设施中进行,而黑块的处理则可在专用设施中集中进行。这样可以节省运输成本,避免产生二氧化碳,并降低因锂离子电池大量堆积而引发火灾和有害物质泄漏的风险。
双赢局面
未来的客户将受益于模块化的技术和商业模式。Primobius 公司总经理 Horst Krenn 完全支持这种做法:"我们 Primobius 公司坚信灵活性,并据此对自己进行了定位。我们深知,在产品中使用电池的公司、电池芯生产商和回收行业有着截然不同的要求。作为设备工程师、项目开发人员、设备运营商和合作伙伴,我们随时准备为他们提供支持。
为了让潜在客户对该技术做出自己的判断,Primobius 在德国希尔兴巴赫建立了一个工业规模的示范设施。Primobius 将利用该设施向对该技术感兴趣的公司展示该工艺的工作原理及其性能潜力。计划在稍后阶段将该设施用于废电池的商业回收。Primobius 还将从示范工厂的试运行中获益,因为这些试运行将产生新的数据,可用于进一步优化工艺。
示范工厂的选址考虑到了具体情况:西马克集团首席技术官 Hans Ferkel 博士解释说:"选择德国的理由包括:德国位于欧洲的中心位置,拥有良好的基础设施,这对物流非常有利。我们还预计,未来几年对回收解决方案的需求将激增,因为假定电动汽车趋势将继续蓬勃发展,第一代报废电池将开始充斥回收点,等待回收。因此,下一个合乎逻辑的步骤已然成型:建设一个高产量、商业规模的回收厂。“
好时机
时至今日,德国仍是欧洲注册电动汽车数量最多的国家。德国汽车制造商最近推出了越来越多的电动汽车车型,在这一领域不断取得进展。与此同时,我们也看到欧洲正在增强电池芯的生产能力。电池生产商急需锂、镍和钴的供应,而这些供应今后将越来越多地来自欧洲的回收设施。如果没有从废电池中回收的这些金属,汽车行业就不可能实现其短期生产目标。凭借合资企业 Primobius,我们完全有能力满足汽车制造商和电池供应商的任何要求。
我们可以预见市场对回收技术的强劲需求。通过合资企业 Primobius,我们完全有能力满足汽车制造商和电池供应商的任何要求。事实上,我们已经收到了电池制造商的初步询问,他们希望在希尔兴巴赫现场体验 Primobius 回收工艺的性能。
Primobius 帮助实现可持续发展目标
Primobius 的创新技术可以弥补电池增值生产周期中的最后一个缺口,为电池生产商和汽车行业提供坚实的规划基础和长期的供应链安全,以及潜在的竞争优势。
- 回收的材料--例如锂、镍和钴--是超洁净的,无需任何进一步处理即可重新用于电池(电芯)生产。
- 由于加工过程分为粉碎和回收两个阶段,因此可以建立由当地和集中设施组成的中心辐射系统,从而最大限度地提高效率。
- 回收材料是初级原材料的替代品,而初级原材料的开采所产生的二氧化碳排放量要远远高于回收利用。同时,在欧洲运营回收设施意味着材料的来源符合道德标准。
- 电池收集点附近的粉碎设施降低了火灾风险和有害物质泄漏的风险。
- 智能回收有助于电动汽车更快达到二氧化碳盈亏平衡点。
- 高能效的湿法冶金工艺改善了锂离子电池的二氧化碳平衡,尤其是因为不燃烧含碳的物质。