三、鋰電池行業現狀
從角度看,2021年,中國和歐洲新能源汽車市場表現良好,同時綠色低碳發展趨勢推動中國電力系統儲能和歐美家庭儲能市場鋰電池需求大幅增長,據統計,2021年鋰電池出貨量達到 562.4GWh,同比增長90.97%。
鋰電池的概述
鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。早出現的鋰電池來自于偉大的發明家愛迪生。 由于鋰金屬的化學特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環境要求非常高。所以,鋰電池長期沒有得到應用。
鋰電池的特點
1、具有更高的重量能量比、體積能量比;
2、電壓高,單節鋰電池電壓為3.6V,等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯電壓;
3、自放電小可長時間存放,這是該電池突出的優越性;
4、無記憶效應。鋰電池不存在鎳鎘電池的所謂記憶效應,所以鋰電池充電前無需放電;
5、壽命長。正常工作條件下,鋰電池充/放電循環次數遠大于500次;
6、可以快速充電。鋰電池通常可以采用0.5~1倍容量的電流充電,使充電時間縮短至1~2小時;
7、可以隨意并聯使用;
8、由于電池中不含鎘、鉛、等重金屬元素,對環境無污染,是當代進的綠色電池;
9、成本高。與其它可充電池相比,鋰電池價格較貴。
(一)有利于綠色環境保護
廢舊動力電池的正負極、電解液等材料對環境和人體健康具有潛在威脅,相關廢物已列入我國危險廢棄物名錄。正極材料的鎳、鈷、錳和鋰等多種金屬元素處理不當會對水體和土壤造成長期污染;負極材料石墨和碳燃燒后產生的和固體粉塵會污染空氣;電解液的主要成分為六氟磷酸鋰和碳酸酯等物質,具有強腐蝕性;磷元素則容易造成水體的富營養化。具體影響如表1所示。
發展廢舊動力電池回收產業和技術有利于降低廢舊金屬、廢電解液等對環境的污染,有助于建立健全綠色低碳循環發展經濟體系。
(二)有利于動力電池產業的資源保障
我國鎳、鈷、鋰等關鍵資源的國內儲量有限,鈷、鎳資源嚴重缺乏供應保障,鋰資源因成本和產量因素導致供給短缺。
我國已探明鈷礦儲備量約8萬噸,可開采量僅為4萬噸,且主要來源于鎳資源的伴生礦,缺乏直接產出,主要依賴海外進口和資源回收。鎳儲量為398萬噸,約占的4.39%,同樣高度依賴海外進口。
鋰資源方面。我國鋰資源儲量排名第4,但品位較低、開采難度大、區位偏僻。近年來,鋰電池產業高速發展,國內鋰資源開發程度不足、成本較高,造成供給存在缺口。這導致我國是鋰資源消費國和進口國,70%以上的鋰資源依賴海外進口。
通過回收,可以有效保障鎳、鈷、鋰、錳等稀缺資源供給,降低原礦資源需求,有助于保障動力電池產業安全。