Sanoat zanjiriga e'tibor qarating: quvvatli lityum{0}}ion batareyalarni qanday qayta ishlash kerak?
2.1. Siyosat takomillashtirilmoqda va standart va narx asosiy cheklovlardir
In December 2016, the Ministry of Industry and Information Technology announced the "Interim Measures for the Administration of Recycling and Utilization of Power Batteries for New Energy Vehicles" (draft for comments), which clarified that automobile production companies should assume the main responsibility for the recycling and utilization of power batteries. The Extended Producer Responsibility System (EPR) refers to extending the responsibility of the producer to the entire life cycle of the product, especially the post-consumer recycling and recycling stage, requiring the producer to take responsibility for the entire life cycle of the product, and to integrate production and production. The recycling is connected in series to improve the recycling rate.
In July 2018, seven departments including the Ministry of Industry and Information Technology and the Ministry of Science and Technology jointly issued the "Notice on Doing a Good Job in the Pilot Work of Recycling and Utilizing Power Batteries for New Energy Vehicles", and decided to launch the pilot program in the Beijing-Tianjin-Hebei region, Shanxi, Shanghai, Jiangsu, Zhejiang, Anhui, Guangdong, etc. 17 regions and my country's iron towers have carried out pilot work on the recycling of new energy vehicle power batteries, and determined the corresponding goals and tasks of each pilot region, which will help to establish a relatively centralized and cross-regional recycling system. With the successive introduction of relevant policies, the power lithium-ion battery recycling system will also be accelerated to improve. The launch of the pilot work of power lithium-ion battery recycling marks that my country's power lithium-ion battery recycling has entered a stage of large-scale implementation.
In July 2020, the Ministry of Industry and Information Technology announced the "Key Points for Energy Conservation and Comprehensive Utilization of Work in 2020", requiring to promote the construction of a new energy vehicle power battery recycling system; to carry out in-depth pilot work, and to accelerate the exploration and promotion of a recycling market with strong technical economy and environmental friendliness To develop a new energy vehicle model, cultivate a group of backbone companies for power battery recycling; research and formulate the "Administrative Measures for the Echelon Utilization of New Energy Vehicle Power Batteries", and establish a product evaluation mechanism for echelon utilization; ", improve regulations, and urge companies to speed up the fulfillment of traceability and recycling responsibilities. The improvement of the evaluation mechanism and laws and regulations of the power lithium-ion battery recycling system indicates that the framework of my country's power lithium-ion battery recycling system is becoming more and more mature.
Yuqori darajadagi dizayn bosqichma-bosqich takomillashtirilayotgan boʻlsa-da, joriy quvvat lityum-batareyasini qayta ishlash quyidagi uchta muammo bilan cheklanadi, bu esa siyosatni ishlab chiqishni qiyinlashtiradi:
1. Batareyaning qoldiq qiymatini o'lchash standartini taxmin qilish qiyin: quvvat litiy{1}}ion batareyasining batareya quvvati tsiklik zaryadlash va tushirish jarayonida va parchalanish 80 foizdan pastga tushganda asta-sekin pasayadi. , u pensiya holatiga etadi. Hozirgi vaqtda quvvat lityum ion batareyasining SOH--sog'lig'i- ko'p ma'noga ega, jumladan sig'imning pasayishiga ko'ra ma'no, qolgan raqamning ma'nosi tsikllarning qolgan tushirish quvvatiga ko'ra va ma'nosi ichki qarshilikka ko'ra. Shu sababli, siyosatchilar quvvat lityum{6}}ion batareyalarining qoldiq qiymatini standart aniqlashda muayyan qiyinchiliklarga duch kelishadi.
2. Metall narxining o'zgarishi materiallarni qayta ishlash iqtisodiga ta'sir qiladi: metall narxlarining o'zgarishi pirovardida lityum ion batareyalarini qayta ishlash bozorining foyda va zararini aniqlaydi va metall narxiga resurslar bilan ta'minlash kabi keng qamrovli omillar ta'sir qiladi. texnologik taraqqiyot va quyi oqim bozorlari. Ishlab chiqarish tsikli, shuning uchun metall narxlari bozordagi hal qiluvchi omil bo'lib,{2}}litiy-ionli batareyalarni qayta ishlashda{3}}bu nafaqat quvvat lityum{4}}ion batareyalarining biznes modeliga ta'sir qiladi, balki siyosatni shakllantirish va amalga oshirish samaradorligiga ham ta'sir qiladi.
3. Kaskaddan foydalanishning texnik standartlari: Lityum temir fosfat batareyalari uchun muhim qayta ishlash usuli kaskaddan foydalanishdir. Kaskaddan foydalanish usullari va xavfsizlik kabi omillar standartlarni shakllantirishga to'sqinlik qildi. Juda yuqori standartlar kaskaddan foydalanish bozorining qisqarishiga olib keladi. Bu eshelon foydalanish bozorining-uzoq muddatli rivojlanishiga yordam bermaydi.
Shu sababli, siyosat standartlari va biznes modellarini yanada takomillashtirish uchun ushbu masalalar doimiy ravishda umumlashtirilishi va amalda fikr-mulohazalarini bildirishi kerak.
2.2. Quvvatli litiy{2}}ion batareyalarni qayta ishlash kanallari va qayta ishlash usullari
Quvvatli litiy{0}}ion batareyalarni qayta ishlash jarayonida turli ishtirokchilar va qayta ishlash yo'llari mavjud. Bu, asosan, turli quvvatli lityum{1}}ion batareyalar o'rtasidagi sotish usullari, foydalanish shakllari va egalik huquqidagi farqlarga bog'liq. Hozirda mening mamlakatimda lityum ion batareyalarini qayta ishlash kanallari asosan kichik qayta ishlash kompaniyalari, professional qayta ishlash kompaniyalari va davlat qayta ishlash markazlarini o'z ichiga oladi. So'nggi yillarda lityum ion batareyalarini qayta ishlash bozorini tartibga solish uchun mening mamlakatimiz ketma-ket lityum ion batareyalarini demontaj qilish va qayta ishlash bo'yicha tegishli texnik standartlarni chiqardi:
Yevropa va Amerika Qo‘shma Shtatlaridagi rivojlangan mamlakatlarning akkumulyatorlarini qayta ishlash yo‘llariga to‘xtaladigan bo‘lsak, quvvat litiy{0}}ionli akkumulyator ishlab chiqaruvchilari ko‘pincha akkumulyatorlarni qayta ishlash uchun muhim mas’uliyatni o‘z zimmalariga oladilar, ishtirokchi korxonalar orasida elektromobil ishlab chiqaruvchilar va akkumulyator lizing kompaniyalari ham muhim rol o‘ynaydi. qayta ishlashda quvvatli lityum{1}}ion batareyalar ishlab chiqaruvchilar bilan hamkorlikda. Ishtirokchilarning lityum{2}}ionli batareyalarni iste'molchilardan quvvatli lityum{2}}ion batareyalarni ishlab chiqaruvchilarga qayta ishlash yo'lidagi farqiga ko'ra, uni nazariy jihatdan uchta qayta ishlash yo'nalishiga bo'lish mumkin.
Qayta ishlashning birinchi yo‘li elektr transport vositalari dilerlari orqali chiqindi quvvat lityum{0}}ion batareyalarini qayta ishlashdan iborat; qayta ishlashning ikkinchi yoʻli akkumulyatorlarni lizing kompaniyalari orqali qayta ishlashdir va chiqindi quvvat lityum{1}}ionli batareyalar yuqoridagi ikki qayta ishlash yoʻllari orqali lityum{1}}ion batareyalar ishlab chiqaruvchilariga oqib oʻtadi (Ba'zi ishlab chiqaruvchilar ham birgalikda ishlab chiqarishni tashkil qilishi mumkin. ishlab chiqaruvchilar ittifoqi) qayta ishlash uchun; uchinchi qayta ishlash yoʻli oxir-oqibat uchinchi{3}}shaxslarni qayta ishlash kompaniyalariga oqib oʻtadi, biroq uchinchi{4}}taraflarni qayta ishlash kompaniyalari oʻzlari oʻrnatgan-elektr litiy{6}}ionli batareyalarni qayta ishlash shahobchalariga tayanadilar.
Xususan, yuqoridagi uchta qayta ishlash marshruti boʻyicha, teskari logistika nazariyasiga asoslanib, lityum{0}}ionli batareyalarni qayta ishlashning turli yoʻnalishlarini oʻrnatish mumkin. Yaponiya tomonidan taqdim etilgan quvvatli litiy-ion batareyalari ishlab chiqaruvchilarining qayta ishlash rejimi (jumladan, elektr avtomobil dilerlari va akkumulyator lizing kompaniyalari) va Yevropa va Amerika mamlakatlari tomonidan taqdim etilgan sanoat ittifoqlarining qayta ishlash rejimi (litiy quvvati-ioni) akkumulyator ishlab chiqaruvchilari birgalikda qayta ishlash ittifoqini tuzadilar) va uchinchi-tomonlarni qayta ishlash rejimi. Har xil turdagi kompaniyalarga kelsak, kompaniyaning hozirgi holatidagi farqlar tufayli, foydani maksimal darajada oshirish uchun turli xil qayta ishlash yo'llari rejimlari haqiqiy vaziyatga qarab tanlanishi kerak.
2.2.1. Lityum temir fosfat batareyalarini kaskaddan foydalanish va metallni qayta tiklash
Lityum temir fosfat batareyasini qayta ishlashdan keyin ikkita asosiy foydalanish usuli mavjud: kaskaddan foydalanish va qayta ishlashni demontaj qilish. Bu ikki usul bir-birini istisno qilmaydi, balki bir-birini to'ldiradi. Chiqindidagi akkumulyatorlarning kaskadli utilizatsiyasi deganda quvvatli lityum{0}}ion batareyalar moʻljallangan xizmat muddatiga yetganida ularni taʼmirlash, qayta oʻrnatish yoki qayta ishlab chiqarish yoʻli bilan mos ish joylarida foydalanishda davom etishi mumkin boʻlgan jarayon tushuniladi va bu jarayon odatda bir xil darajadagi yoki pasaytirilgan dastur. shakl.
The dismantling and recycling of used batteries mainly refers to the dismantling of used batteries through chemical, physical or biological means and recycling of the available resources. In February 2017, the "Interim Measures for the Administration of Recycling and Utilization of New Energy Vehicle Power Batteries" issued by the state mentioned that battery production companies are encouraged to cooperate with comprehensive utilization companies. Carry out multi-level and multi-purpose rational utilization of waste power batteries.
Chiqindili lityum temir fosfat quvvatli litiy{0}}ion batareyasi avval kaskadda qayta ishlanadi, keyin demontaj qilinadi va qayta ishlanadi, bu esa foydalanishdan chiqarilgandan keyin batareyaning qiymatini maksimal darajada oshiradi. Quvvatli lityum{1}}ion batareyasining ishlashi foydalanish sonining ko'payishi bilan pasayadi, lekin quvvatli lityum{2}}ion batareyasi elektr transport vositalarining foydalanish standartiga javob bermasa va iste'foga chiqqanda, uning ishlashi (batareya quvvati) ko'pincha dastlabki ishlashning 80 foizigacha tushadi. Batareya unumdorligi hali ham 80 foiz -20 foiz darajasida saqlangan bo‘lsa, litiy-ionli batareyalar quvvati past bo‘lgan elektr transport vositalarida, tarmoq energiyasini saqlashda va uy energiyasini saqlashda qo‘llanilishi mumkin. tegishli test va baholashdan so'ng o'z navbatida. Va batareyaning ishlashi 20 foizga tushganda, uni bekor qilish mumkin.
Mavjud sharoitda lityum{0}}ionli akkumulyator batareyalaridan kaskadli foydalanish texnologiyasi va bozorida hali ham katta qiyinchiliklar mavjud.
(1) Texnik nuqtai nazardan, quvvatli lityum{1}}batareyalar va energiya saqlash batareyalari turli texnik standartlarga amal qiladi va energiya saqlash sohasi batareyalarning harorat ko'rsatkichlariga yuqori talablarga ega, qisman quvvatsizlangan quvvat lityum{{ 2}}ionli batareyalar energiya saqlash batareyalaridan foydalanish talablariga javob bermasligi mumkin. Imkoniyatlarni pasaytirish mexanizmini tahlil qilish asosida batareyaning ishlash muddatini bashorat qilish modelini yaratish mukammal emas, natijada lityum ionli batareyalarning gradient foydalanishini baholash va aniqlashda qiyinchiliklar yuzaga keladi.
(2) From the market point of view, the establishment of a reverse logistics system for cascade utilization is more complicated, and there are many links involved. It is more complicated than direct physical, chemical, and biological dismantling and recycling, and consumers' psychological acceptance of cascade utilization batteries is relatively high. Low.
Eshelondan foydalanish bilan solishtirganda, eski quvvatli lityum{0}}ion batareyalarni demontaj qilish va qayta ishlash texnologiyada nisbatan yetuk. Chiqindilarni quvvatlaydigan lityum{1}}ion batareyalarni qayta ishlash texnologiyasi fizik, biologik va kimyoviy usullarga bo'linishi mumkin; fizik usullar maydalash flotatsiya usuli va mexanik silliqlash usulini o'z ichiga oladi, lekin ajratish samaradorligi juda past va qimmatbaho metallarni olish odatda keyingi ishlov berish jarayonini talab qiladi; Biologik usullar metall ionlarini tanlab yuvish va qayta tiklashga erishish uchun mikrobial katabolizmdan foydalanadi, ammo biologik usullar asosan hali ham laboratoriya tadqiqotlari darajasida va katta{3}}koʻlamli ilovalardan maʼlum masofaga ega.
Demontaj va qayta ishlashning asosiy usullari asosan kimyoviy usullar bo'lib, uchta tozalash jarayoni, yong'in bilan ishlov berish, nam tozalash va elektrodlarni ta'mirlash va qayta tiklashni o'z ichiga oladi. Yong'inga ishlov berish nisbatan asosiy chiqindilarni qayta ishlash usuli hisoblanadi. Muhim tamoyil shundaki, akkumulyatorni demontaj qilish yoki maydalashdan keyin yuqori{0}}haroratda yondirilishi akkumulyatordagi organik moddalarni oksidlanish yo‘li bilan parchalanishiga olib keladi va elektrod materiallari va qadoqlash materiallaridagi metall elementlar barqaror metall oksidlariga aylanadi. Keyin ajratib oling va qayta ishlang. Nam ishlov berish texnologiyasi bo'yicha ko'plab tegishli tadqiqotlar mavjud. Muhim printsip elektrod materialini eritish uchun kislota eritmasi va gidroksidi eritmasidan foydalanish va keyin suyuqlik fazasida har bir elementni ajratish va tozalashni amalga oshirishdir. Elektrodni ta'mirlash va qayta tiklash jarayoni so'nggi yillarda paydo bo'lgan davolash jarayonidir. Chiqindidagi litiy{1}}ionli batareyalardagi elektrod materiallari qismlarga bo'linadi va ajratiladi va elektrokimyoviy yoki fizik-kimyoviy usullar bilan ularning shikastlangan tuzilishi va elektrokimyoviy ko'rsatkichlarini tiklash uchun ishlov beriladi, shunday qilib material qayta ishlatilishi yoki foydalanish uchun ishlatilishi mumkin. yangi elektrod materiallarini tayyorlash uchun kashshof.
2.2.2. Katodli materialni qayta tiklash va uchlik batareyani qayta tiklash
Hozirgi vaqtda uch katodli materialni qayta tiklash va qayta tiklashning texnik yo'nalishi asosan quyidagi ikki shaklga bo'lingan:
Jismoniy tiklanish va tiklanish. Faqat faol lityum elementini yo'qotadigan uchlik katodli materiallar uchun lityum elementi to'g'ridan-to'g'ri qo'shiladi va yuqori{0}}haroratda sinterlash orqali ta'mirlanadi va qayta tiklanadi; qattiq sig‘imli yemirilish va sirt kristalli strukturasi o‘zgarishlariga ega bo‘lgan katodli materiallar uchun gidrotermik ishlov berish va qisqa muddatli-yuqori{2}}haroratda sinterlash amalga oshiriladi. regeneratsiya;
Metallurgiyani qayta ishlashning uchta asosiy usuli mavjud: yong'in, nam va bioleaching. Ularning orasida yong'in usuli yuqori energiya iste'moli, qimmatli tarkibiy qismlarning yo'qolishi va zaharli va zararli gazlarning paydo bo'lishi; biologik yuvish usuli yomon davolash ta'siriga, uzoq tsiklga va bakteriyalarni etishtirishda qiyinchiliklarga ega; aksincha, ho'l usul yuqori samaradorlik va ishonchli ishlashga ega. , kam energiya iste'moli, toksik va zararli gazlar va boshqa afzalliklar yo'q, shuning uchun dastur keng tarqalgan.
2.3. Boshqa togʻlardan tosh, xorijdagi quvvat litiy{2}}ionli batareyalarni qayta ishlash rejimi
2.3.1. Amerika Qo'shma Shtatlari: Batareyani qayta ishlash qonunlari va qayta ishlash bilimlarini ommalashtirish
Qo'shma Shtatlarda ishlatilgan batareyalarni qayta ishlash qonunlari to'g'ri va tegishli qonunlar tizimi federal, shtat va mahalliy darajalarni o'z ichiga oladi. Qonunlarning uchta darajasi bir-birini to'ldiradi va tartibga soladi, bu esa AQSh batareyalarini qayta ishlash bo'yicha qonun tizimini mukammal, keng qamrovli va o'ziga xos qiladi.
Federal darajada hukumat akkumulyator ishlab chiqaruvchilari va chiqindilarni qayta ishlash kompaniyalarini litsenziyalar berish orqali tartibga soladi.
At the state level, most states have adopted battery recycling regulations proposed by the Battery Council International (BCI) to guide retailers and consumers by participating in pricing mechanisms for used battery recycling. For example, the New York State Rechargeable Battery Act and the California Rechargeable Battery Recycling Act require rechargeable battery retailers to recycle consumers' disposable rechargeable batteries at no charge.
Mahalliy darajada, Qo'shma Shtatlarning aksariyat shaharlari ishlatilgan batareyalarning ekologik xavfini kamaytirish uchun elektr batareyalarini qayta ishlash qoidalarini qabul qildi. AQSh Xalqaro Batareya Kengashi iste'molchilarni ishlatilgan batareyalarni yig'ish va qaytarishga undash uchun batareyani qayta ishlash depozit tizimini yaratgan Batareya mahsulotini boshqarish to'g'risidagi qonunni qabul qildi.
There are many institutions in the United States to popularize the recycling knowledge of used batteries, and the national recycling awareness is generally strong. Take the National Battery Council International (BCI) as an example. As an authoritative third-party organization for battery recycling, the organization not only coordinates battery recycling in various states, but also details the popularization of battery recycling classification process and specifications. . BCI has a large number of documents and pictures on its official website to guide the battery recycling of individuals and companies, and, due to the different recycling methods of lead-acid batteries and lithium-ion batteries, BCI's process guidance even includes guidance for individuals and companies in recycling batteries. The distinction between lead-acid batteries and lithium-ion batteries.
2.3.2. Evropa Ittifoqi: Ishlab chiqaruvchining javobgarligi tizimi va ittifoq tizimi
Evropa Ittifoqi batareyalarni qayta ishlashga e'tibor qaratgan va choralar ko'rgan birinchi mintaqa bo'ldi. 1991 yilda ba'zi xavfli moddalarni o'z ichiga olgan batareyalar va akkumulyatorlar to'g'risidagi direktiva kiritildi, unda ushbu batareyalarni alohida qayta ishlash kerakligi ko'zda tutilgan. Yevropa Ittifoqi 3C akkumulyatorlari va qoʻrgʻoshin kislotali akkumulyatorlarni-utilizatsiya qilishni erta boshlagan va tegishli koʻplab tajribalarni toʻplagan. 2006 yilda chiqindi batareyalarni qayta ishlash va qayta ishlash siyosati (2006/66/EC) joriy etildi va quvvat lityum{6}}ionli batareyalar ishlab chiqaruvchi kompaniyalar asosiy vazifalar uchun javobgar bo'lgan qo'llab-quvvatlovchi tizim (ishlab chiqaruvchining kengaytirilgan mas'uliyati tizimi) shakllantirildi. qayta ishlash organi. Ular orasida Germaniyada ishlab chiqaruvchi mas'uliyatini anglash va qayta ishlash uchun mehnat taqsimoti aniq kuch manbai hisoblanadi. Quvvatli litiy{7}}ionli batareyalarni qayta ishlashga e'tibor Germaniyani qonunchilik tizimi, mas'uliyat taqsimoti va akkumulyatorlarni qayta ishlashning texnik yo'nalishlarida ajoyib yutuqlarga erishdi.
The integration of responsibility, obligation and law is the foundation of Germany's complete power lithium-ion battery recycling system. The German government has promulgated the Recycling Act in accordance with directives such as the Waste Framework Directive (Directive2008/98/EC), the Battery Recycling Directive (Directive2006/66/EC), and the End-of-Life Vehicle Directive (Directive2000/53/EC). , "Battery Recycling Law", "Scrap Vehicle Recycling Law" and a series of relevant recycling laws.
Tegishli huquqiy bazaning cheklovlari ostida Germaniyada chiqindi batareyalarni qayta ishlash tizimi aniq mehnat taqsimotiga ega. Sanoat zanjiridagi ishlab chiqaruvchilar, iste'molchilar va qayta ishlovchilar tegishli mas'uliyat va majburiyatlarga ega. Batareya ishlab chiqaruvchilari tomonidan ishlab chiqarilgan yoki import qilinadigan batareyalar davlat ro'yxatidan o'tkazilishi kerak, quyi oqim distribyutorlari batareyalarni qayta ishlash tarmog'ini qurish uchun mas'uldirlar va foydalanuvchilar ham ishlatilgan batareyalarni tegishli qayta ishlash agentliklariga qaytarishlari shart.
In addition, Germany places great emphasis on the "extended producer responsibility system" in power recovery. For example, Volkswagen, BMW and other new energy vehicle manufacturers actively recycle used batteries. Among them, BMW is committed to realizing the power lithium-ion battery value chain by establishing an industrial closed loop. In this value chain, from battery production raw materials, battery research and development, battery production, battery installation, to battery recycling to obtain valuable battery production raw materials , forming a closed loop to maximize the value of power lithium-ion batteries.
At the same time, BMW has also cooperated with Umicore, Vattenfall, Bosch, NextEra, etc. to explore the cascade utilization of retired power lithium-ion batteries in energy storage systems. BMW has successfully achieved energy storage grid stabilization by using the waste power lithium-ion batteries of the BMW i3 and MINIE prototypes. A total of 700 BMW i3 batteries are stored at its energy storage yard at the BMW Group's Leipzig plant, demonstrating that at the end of a car's battery life, profits can be made by giving the batteries a second life (as part of a sustainable energy model) .
2.3.3. Japan: Recycling mode of power lithium-ion battery under the development of "preparing for a rainy day"
Xom-ashyo taqchilligidan ta'sirlangan Yaponiya ishlatilgan batareyalarni qayta ishlash bo'yicha dunyoda etakchi hisoblanadi. Yaponiyada batareyalarni qayta ishlash
