BASF的动力电池回收业务

新能源汽车动力电池 2021-03-31

动力电池电池回收

1182 字丨阅读本文需 7 分钟

BASF在2020年底,举办了一场在线的研发发布会,其中有一个话题是讲述其动力电池的回收解决方案。题为:《Battery recycling : closing the loop in mobility 》。

博主将上述长达20多分钟的演讲视频中的重要信息,经过提取,整理,现通过此文进行分享。

BASF旨在通过回收动力电池中的能重复利用的物质,来构建一个产业闭环,以期望在价值链中做到零浪费。从下图可以看出从废旧动力电池中提取的金属,重新用于正极材料的制备。

废旧的动力电池,被拆解和粉碎后的物质,因为负极材料石墨的原因,变成了"Black Mass"。要从这些Black Mass中提取有价值的金属,比如Ni, Co,Mn,Li。

从BASF的这份视频中显示的Ni Co Mn的含量比例看,BASF应该是用了NMC622体系进行了相关的回收研究工作。

针对动力电池的回收工艺,BASF对比了当前在动力电池回收领域比较常用的两种工艺:火法和湿法工艺。并对其优劣点进行了比较分析。

在BASF看来,湿法有较多的优点,比如锂可以回收,锰和石墨可以选择性的回收,同时湿法的工艺温度要求不高(可以减少能耗的使用,减少CO2的排放)。

对于湿法工艺,进行了进一步的研究,在下图所示的通常的湿法工艺中,会产生大量的碳酸锂以及大量的硫酸钠。根据BASF的高镍三元正极材料路线,BASF更期望回收的产物是氢氧化锂,而不是碳酸锂。

因碳酸锂和氢氧化锂两者材料的性能差异和烧结工艺需求,碳酸锂通常用作制备普通NMC正极材料的锂源。而氢氧化锂用作制备高镍NMC正极材料的锂源。

而如果将碳酸锂转变成氢氧化锂,则制备过程又增加了碳的排放。为此BASF开发了出了自己的路径:可以一步到位,制备出其正极技术路线所需的氢氧化锂。

在BASF新的回收工艺路径中,可以看出首先产出氢氧化锂的优点如下:避免了硫酸钠的产生,且同时缩短了回收的工艺路径,从而节约了成本,也减少了碳的排放。

另外,关于锂的提纯,BASF也给出了新的方案。通过结晶和离子交换或吸收等技术的结合,提取到了电池级别的锂金属。当然目前,这种技术只是在实验室得到了验证·。

BASF在视频中透露出其电池回收业务的发展时间线如下:

2021年,开始电池回收样件工厂的建设和工艺的调试;

2022年,电池回收样件工厂开始运营,回收制备出第一批氢氧化锂。

结合博主之前的文章《BASF为动力电池产业提供的解决方案》,正极材料的研发和制造是BASF在动力电池材料领域参与的重要版图之一,并有着其明确的技术路线。

从上述BASF电池回收业务的解决方案来看,无论是是电池回收的技术路线,还是后续电池回收业务的发展时间线,都与其正极材料业务吻合性极高(整个视频没有提到磷酸铁锂的回收技术路线)。

目前行业开展的电池回收,“降本“和“闭环”是动力电池回收商业模式的两大源动力。而BASF作为锂电池材料供应商,通过回收关键金属资源,可以形成产业闭环与降本空间。

尤其是作为全球传统的化工巨头企业,对于动力电池回收工艺中所涉及到的各种提取技术,其完全可以发挥其较强的研发实力,化工技术优势和化工厂运营能力,而这些优势往往是国内很多竞争对手不具备的。

国内目前的电池回收公司一揽

目前BASF是欧洲电池联盟EBA250 在电池回收领域的一枚重要棋子,也给予其厚望。

随着BASF后续动力电池回收业务在欧洲的发展和成熟,博主认为,其很有可能在国内开设工厂,与国内的上述竞争对手展开竞争。毕竟除了欧洲市场,国内市场的动力电池产业也是一块极大的市场。

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