Die umfassendste Analyse: die Lithiumbatterieanordnung im Einsatz und das Ressourcenrecycling

Leitfaden: Die Verwendung und das Recycling von Lithiumbatterien basieren hauptsächlich auf Umweltschutz, Ressourcenschonung und Rentabilität.

Lithiumbatterieanordnung in Gebrauch und Recycling hauptsächlich basierend auf Umweltschutz, Ressourcenschonung, rentablen drei Aspekten:

Umweltschutz: Das Lithiumbatteriekathodenmaterial, das Nickel, Kobalt, Mangan, Lithium und andere Schwermetalle enthält. Die Schwermetallelemente können Umweltverschmutzung, Wasser usw. verursachen. Das Innere der Anodenmaterialien aus Kohlenstoffmaterialien, Graphit usw. verursacht Staubverschmutzung. Darüber hinaus enthält der Elektrolyt von Lithiumbatterien giftige Chemikalien, die auch Fluorverschmutzung verursachen können.

Ressourceneinsparungen: Große Mengen an Metallelementen in der Lithiumbatterie, Nickel, Graphit und anderen in unserem Land, aber die Metallelemente wie Kobalt sind in unserem Land knapp; Der absolute Lithiumgehalt vieler Chinesen, aber die schwierige Ausbeutung ist groß, ist im Allgemeinen in Tibet, Qinghai, Sichuan und anderen von mir schwer belasteten Gebieten verbreitet. Der Gehalt an Lithiummagnesiumionen im Salzsee ist höher, und die Schwierigkeit, Lithium zu extrahieren, ist ebenfalls sehr groß.

Profitabel: Ist die Anordnung in Bezug auf die Verwendung und die Rückgewinnung von Ressourcen von Lithium-Ionen-Batterien noch kommerziell, da eine große Anzahl von Wendungen in die Elektroautomobilindustrie in den letzten Jahren, die Nachfrage nach Lithium-Batterien steigt, dazu führt, dass der Preis für Edelmetallmaterial sehr hoch ist hoch, Kobaltmetallpreis ist 600000 / Tonne, Nickel 100000 / Tonne, 170000 / Tonne Lithiumcarbonat, Lithiummetall, 900000 / Tonne.

Marktverkauf

1, politische Unterstützung,

Frühestens 2012 erwähnte der vom Staatsrat herausgegebene „Plan zur Entwicklung der Energieeinsparung und der Entwicklung neuer Energiefahrzeuge“ die „Entwicklung von Managementmethoden für das Recycling von Strombatterien“.

Im Jahr 2014 vom Generalbüro des Staatsrates herausgegeben "im Begriff, die" Anleitung zur Popularisierung und Anwendung der neuen Energiefahrzeuge zu beschleunigen, Richtlinien für das Recycling von Kraftbatterien;

Im Jahr 2015 haben das Finanzministerium, das Ministerium für Wissenschaft und Technologie, das Industrieministerium, die nationale Entwicklungs- und Reformkommission für die Anwendung neuer Energiefahrzeuge in den Jahren 2016 bis 2020 eine Mitteilung über die finanzielle Unterstützung veröffentlicht, die im Abschnitt "Herstellung von Elektroautos und Kraftbatterieunternehmen" erwähnt wird das Recycling der Altbatterie übernehmen ".

Im Jahr 2016 haben die nationale Entwicklungs- und Reformkommission, das Ministerium für Industrie und Umweltschutz, das Handelsministerium und die allgemeine Verwaltung für Qualitätsüberwachung, Inspektion und die entsprechenden Maßnahmen bisher eine Reihe von Richtlinien speziell für die Recyclingpolitik für Lithiumbatterien erlassen insgesamt mehr als 20.

Im März 2018 gaben die sieben Ministerien gemeinsam die neuesten Pilotarbeiten zum Recycling von Energiebatterien für Energiefahrzeuge heraus.

Diese Richtlinien können die folgenden vier auslösen:

Die nationalen Ministerien behaupten, dass die Strombatterie die Nutzung kaskadiert und die Ressourcen wieder recycelt werden.

Herstellerverantwortung für die Umsetzung, nämlich "wer produziert, wer ist verantwortlich für";

Aufbau eines Strombatterie-Recycling-Systems, um einige Pilotprojekte durchzuführen, ein Recycling-Netzwerk und eine Informationsüberwachung einzurichten;

Kontinuierliche Verbesserung der Industrienormen, die staatlichen Qualifikationsanforderungen für Unternehmen werden allmählich klar.

2, die Größe des Marktes

Die gesamte Lithiumbatterie kann in drei Kategorien unterteilt werden:

Verbraucherbatterien: Batterien, die in der Unterhaltungselektronik wie Mobiltelefonen, IPADs, Notebooks usw. verwendet werden, hauptsächlich Lithium-Kobaltoxid-Batterien;

Power-Batterie: Bei Pkw in Neufahrzeugen handelt es sich bei Personenkraftwagen hauptsächlich um ternäre Batterien, bei Nutzfahrzeugen hauptsächlich um lithium-eisenphosphat-batterien.

energiespeicherbatterie: Wird in Ladestationen, Wärmekraftwerken, kommerziellen Energiespeichern usw. verwendet, hauptsächlich unter Verwendung von Lithiumeisenphosphatbatterien.

Was ist das verwendete Arrangement? Zum Beispiel, wie zum Beispiel die Batterie, die in den neuen Energiefahrzeugen verwendet werden soll, beträgt die Batterieladung 100% der Energie, wenn die Batterie nach einer gewissen Zeit verbraucht wird, die Leistungsdämpfung, wenn die Leistungsdämpfung auf 80% nicht in der Lage ist, sie zu verwenden Auto, es ist die erste Stufe der Nutzung. Durch die Dämpfung der Autobatterie kann eine Leistung von 80% bis 80% im Einsatz angeordnet werden, z. B. in Fahrzeugen mit niedriger Geschwindigkeit, elektrischem Dreirad, elektrischem Motorrad, Energiespeicher der Ladestation, thermisch abgeschnittenem Peak Valley, Photovoltaik usw. Eine Batterie mit einer Ladung von weniger als 20% hat ihren Lebenszyklus abgeschlossen und kann zu diesem Zeitpunkt recycelt werden. Somit ist das Ganze entsprechend der Kapazität der Batterie in drei Teile unterteilt: Automobil, Gebrauchsanordnung, Schrottrecycling.

Lithium-Batterie-Anordnung im Einsatz und Ressourcenrückgewinnung der umfassendsten Analyse

Im Jahr 2017 beträgt das Produktions- und Verkaufsvolumen von Chinas neuen Energiefahrzeugen rund 800.000 Einheiten, und die Gesamtzahl der neuen Energiefahrzeuge weltweit beträgt 1,3 Millionen. Es wird geschätzt, dass Chinas neue Energiefahrzeuge bis 2020 3 Millionen und die Welt 5 Millionen erreichen werden. Nach dem Verkauf neuer Energiefahrzeuge wird die Nachfrage nach Lithiumbatterien bis 2020 250 GWh erreichen, und die Dämpfung dieser Batterien muss schrittweise recycelt werden.

Entsprechend der Nachfrage nach neuen Energiebatterien für Kraftfahrzeuge in den letzten Jahren beträgt die Lebenserwartung bei einer Pkw-Batteriekapazität von 100% bis 80% etwa 5 Jahre und bei Nutzfahrzeugen etwa 3 Jahre. Der großflächige Einsatz neuer Energiefahrzeuge in China im Jahr 2014 Auf der Grundlage dieser Berechnung wird die Leistungsbatterie bis 2018 in eine groß angelegte Stilllegungsphase eintreten. Mit anderen Worten, der eigentliche Beginn des Lithiumbatterie-Recyclings im Jahr 2018 wird eine neue Begeisterung, der nächste Wachstumspunkt. Nach der Berechnung von High-Tech-Lithiumbatterien und großen Maklern wird geschätzt, dass 2018 11 GWh Batterien stillgelegt werden, was einer Marktfläche von etwa 6 Milliarden entspricht. Im Jahr 2020 wird die Marktfläche 15 Milliarden betragen, und im Jahr 2023 werden es von 2018 bis 2018 40 Milliarden sein. Im Jahr 2023 wird die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate 50% erreichen. Man kann sagen, dass das Recycling von Lithiumbatterien der nächste Marktteilnehmer sein wird.

Lithium-Batterie-Anordnung im Einsatz und Ressourcenrückgewinnung der umfassendsten Analyse

Laut der Statistik der High-Tech-Lithiumbatterien beträgt die Rückgewinnung von Lithiumbatterien im Jahr 2017 80.000 Tonnen, und die Marktskala liegt bei 3 bis 4 Milliarden. Unter diesen 80.000 Tonnen entfielen 95% auf die Demontage der Batterien, und die Leiter wurde nicht benutzt. Gegenwärtig sind die Gründe für die Nachteile der Marktnutzung der Leiter hauptsächlich folgende:

Vor einigen Jahren fielen die Sicherheitsprobleme der Batterietechnologie auf.

Weniger Ausschuss, Standardisierungsgrad ist nicht hoch, Pilotanwendung von Matching ist schwierig;

Energiespeichermarkt noch in großem Maßstab freigegeben.

Technische Route

1, technische Standards

In unserem Land in den neuen Energiefahrzeugen Bedingungen für die umfassende Nutzung der Altbatterie Industrie Standardanforderungen: Im Nassschmelzzustand ist Nickel und Kobalt umfassende Recycling-Nutzungsrate nicht niedriger als 98% des Mangans, Schmelzmethode der Recycling-Nutzung von nicht weniger als 97% .Ist das, was zu den gegenwärtigen inländischen Unternehmen führt, wurde im Grunde erreicht, wie die staatlichen Standards.

2, das Lithiumeisenphosphat,

Die Leistungsbatterie besteht hauptsächlich aus Lithiumeisenphosphat, das in Nutzfahrzeugen verwendet wird, und ternären Batterien, die in Personenkraftwagen verwendet werden. Im Vergleich dazu ist Lithiumeisenphosphat für die Verwendung der Leiter besser geeignet. Die Leistung dieser beiden Batterien ist nicht gleich, das Lithiumeisenphosphat hat eine längere Lebensdauer, die Leistung wird von 100% auf 80% reduziert und die Lebensdauer kann das 2000-6000-fache erreichen.

Ningde Ära machte die obige Berechnung, nach der Pensionierung Lithium-Eisen-Phosphat-Power-Batterie kann als Energiespeicher-Batterie für mindestens fünf Jahre verwendet werden. Wenn direktes Lithiumeisenphosphatschrott, Demontage, Einkommen begrenzt ist, seine Zusammensetzung Eisen wertlos ist, Lithiumgehalt sehr gering ist, 1 Tonne des Lithiumeisenphosphatrecyclings wirtschaftliche Erträge bei etwa 10000, wenn als Pilot verwendet Einnahmen in 30000-40000 verwendet oder so, also auf diese zwei Arten geeignet, um mit Lithiumeisenphosphat zu steuern.

3, Anordnung in Gebrauch

Der Anordnungsprozess kann in drei Schritte unterteilt werden: Erstens gefiltert für das Recycling von Batterien und Batterieserien parallel, Verwaltung des Ladens und Entladens des dritten Schritts außerhalb, um das BMS zu verbinden, Auslegungskapazität und Leistungsanpassung. Allgemeine Batteriekapazität und Leistungsanpassungsverhältnis von 8: 1, Entladerate bei 0,125 ° C.

Die Schlüsseltechnologie des Piloteinsatzes liegt in zwei Schritten:

Diskrete Integrationstechnologie: Unterschiedliche Batteriepacktechnologien sind unterschiedlich. Nach der Demontage müssen je nach Leistung und Lebensdauer des Batteriemoduls verschiedene Einzelzellen integriert werden.

Rückverfolgbarkeitstechnologie für den gesamten Lebenszyklus: Geschätzt anhand der von BMS bereitgestellten technischen Indikatoren für SOC, SOH und SOP.

4, Ressourcenrecycling

Die Lebensdauer von Lithiumeisenphosphat ist relativ lang, und die Lebensdauer der ternären Batterie beträgt etwa das 800-2000-fache, was relativ kurz ist. Die Sicherheit einer ternären Batterie ist nicht so gut wie die einer Eisen-Lithium-Batterie, und der Zündpunkt ist relativ niedrig, was nicht für Energiespeicherkraftwerke, Kommunikationsbasisstationen und andere Bereiche mit komplexen Umgebungen geeignet ist.

Darüber hinaus enthalten die ternären Batterien Nickel-Kobalt-Mangan. Der Preis ist recht hoch, auch direkt und beim Abbau ist das Einkommen sehr hoch. Im Gegensatz dazu eignet sich die ternäre Batterie besser zur Demontage. Preise für die Demontage ternärer Batterien in 40000-50000 Yuan / Tonne. Wenn Sie die Demontage von Nickel-Kobalt-Mangan-Vorläufern aus ternärem Material abbauen, um dies erneut zu tun, ist der Preis höher. In der Ningde-Ära liegt der Stückpreis beispielsweise bei 80000 Yuan / Tonne.

Ressourcenrecycling in zwei Schritten: Vorverarbeitung, Recycling der ersten Batterieentladung, Entfernen der Außenverpackung, manuelle Demontage isoliert von den Batterien; und dann Erholung.

Die Recyclingtechnologie kann in drei Kategorien unterteilt werden:

Trocken (physisch):

Lithium-Batterie-Anordnung im Einsatz und Ressourcenrückgewinnung der umfassendsten Analyse

Mechanische Trennmethode: Mechanisch bedeutet Quetschsieben, direkt sortieren

Hochtemperatur-Pyrolyseverfahren: Hochtemperaturverbrennung unter Bildung von Verdampfungskondensation von Dampf

Trockene Heißfixierung: Nach dem Trocknen erneut für die Verarbeitung von recycelten Grobprodukten als Materialien

Nasschemische Methode:

Lithium-Batterie-Anordnung im Einsatz und Ressourcenrückgewinnung der umfassendsten Analyse

Hydrometallurgie: Trennung durch Auslaugen chemischer Reagenzien auflösen

Chemische Extraktion, Trennreagenz

Ionenaustausch: mit Ionenaustausch

Biologische Rückgewinnungstechnologie:

Hauptsächlich ist die Verwendung von mikrobieller Auslaugung, jetzt ist es auch schwierig, technische Probleme bleiben der Durchbruch.

Gegenwärtig wird in der Industrie die ternäre Batterie im Allgemeinen im Nassverfahren verwendet, und das Lithiumeisenphosphat wird im Trockenverfahren verwendet, was ebenfalls ein empfohlenes Verfahren ist. Im Vergleich dazu sind die Kosten des Nassverfahrens relativ hoch, aber die Reinheit der zurückgewonnenen Materialien ist relativ hoch, wobei jedes seine eigenen Vor- und Nachteile hat.

Betriebsmodus

Die Herstellerverantwortung, USA: 1 + Verbraucherdepotsystem

Lithium-Batterie-Anordnung im Einsatz und Ressourcenrückgewinnung der umfassendsten Analyse

Tesla zum Beispiel wurde 2015 von Tesla herausgegebene POWERWALL für den Energiespeichermarkt verwendet, wobei der Piloteinsatz von Lithium-Ionen-Batterien erfolgt.

2, Deutschland: hauptsächlich verantwortliche Produzenten

Bosch zum Beispiel hat 2015 begonnen, die Batterieanordnung im Recycling zu übernehmen. Die Erholung wird bis 2018 voraussichtlich mehr als 50% betragen.

3, Japan: Gesetzgebung + Subventionen für Batterieproduktionsunternehmen

Japan hat auf nationaler Ebene Gesetze erlassen, um das Recycling von Batterieherstellern zu subventionieren. Nehmen Sie als Beispiel Toyota. Toyota ist weltweit führend bei Hybridfahrzeugen. Im Jahr 1998 begann es, gebrauchte Batterien zu recyceln. Das Recycling besteht aus drei Hauptschritten: Richten Sie zuerst ein Recycling-Netzwerk ein, führen Sie dann eine detaillierte Bewertung der zurückgewonnenen Batterien durch und entscheiden Sie, ob Sie die Leiter reparieren oder verwenden möchten. Batterien zerlegen und chemisch behandeln, die ihren Wiederverwendungswert vollständig verlieren. Im Jahr 2015 verwendete Toyota die gebrauchten Batterien des Camry Hybrid zur Energiespeicherung im Yellowstone-Nationalpark. Das Batteriemanagementsystem wurde neu gestaltet. 208 Camry-Batterien können 85 kWh Strom speichern, was die Lebensdauer der Batterie verdoppelt.

4, Blei-Säure-Batterie-Recycling

Chinas Blei-Säure-Batterie-Produktion erreichte 2016 4 Millionen Tonnen, der Wert des Bleigehalts in 40 Milliarden, in Bezug auf die Technologie, China-Blei-Säure-Batterie-Rückgewinnungsrate kann 98% erreichen, aber die tatsächliche Rate von nur 30%, die Hauptrate Das Problem ist, dass Sie niemals ein großes Netzwerk aufbauen.

Das Thema Recycling sollte eine Erweiterung des Systems der Herstellerverantwortung implementieren, nämlich Automobilproduktionsunternehmen, Batterie in Produktionsunternehmen, wobei der Dritte als Hauptkörper der Recyclingressourcen-Recyclingunternehmen, einschließlich der Autoproduktionsunternehmen, der Schlüssel ist.

Im Geschäftsmodell haben der Aufbau eines Recycling-Netzwerks und die Spezialisierung der Kombination der beiden Gestalt angenommen. Die zukünftige Wettbewerbslogik der Branche konzentriert sich auch auf diese beiden Punkte:

Aufbau eines landesweiten Recycling-Netzwerks zur Erzielung von Skaleneffekten und zur Reduzierung der Kosten ;;

Durchbrechen Sie die technische Schwelle.

Lithium-Batterie-Anordnung im Einsatz und Ressourcenrückgewinnung der umfassendsten Analyse

Bislang ist der Pilotversuch 2017 mit Batterie in unserem Land sehr gering, das Hauptproblem ist die Wirtschaft. Laut der Liga der Batterien hat die Energiespeicherung unseres Landes bei Pumpspeichern Vorrang, bei Kohlekohlenbatterien bei Kohle Vorrang, Lithiumeisenphosphatbatterien haben sich nur langsam als Pilot mit dem Hauptgrund entwickelt Ist die Kosten, kann oben gesehen werden, Blei, Kohlenstoffbatterien und Pumpspeicherkosten bei etwa 0,4 Yuan / kWh, Lithiumbatterie in 0,7 Yuan / kWh. Um das Liyang-Projekt als Beispiel für die Batterie zu verwenden, zeigen die Berechnungsergebnisse, dass das Investitionskapital des statischen Speicherprojekts in etwa 6 Jahren zurückgewonnen wird. Wenn Sie Einnahmen erzielen möchten, müssen Sie die Nachsteuererklärung für volle 10 Jahre ausführen in 10%. Obwohl die derzeit in Gebrauch befindliche Regelung nicht offensichtlich ist, wird die künftige Regelung für die Nutzung des Marktes nach und nach ausbrechen, wenn die Batteriekosten sinken.

Investition in Fusionen und Übernahmen

1, China Tower

Das Unternehmen ist ein umfassendes Dienstleistungsunternehmen für Kommunikationsinfrastrukturen, das von China Telecom, China Mobile und China Unicom gemeinsam gegründet wurde. Es befasst sich hauptsächlich mit dem Bau, der Wartung und dem Betrieb von Einrichtungen zur Unterstützung von Basisstationen und Verteilungssystemen in Innenräumen wie Kommunikationstürmen. Anfang Januar dieses Jahres hat das Unternehmen mit 17 Unternehmen, darunter Chongqing Changan, BYD, Yinlong New Energy, Waterma, Guoxuan Hi-Tech und Thornton New Energy, gemeinsam Lithiumeisenphosphat gewonnen. Derzeit wurden mehr als 3.000 Basisstationen in 12 Provinzen und Städten im ganzen Land eingerichtet.

2, Saic Ningde

SAIC ist führend in der Automobilindustrie. Die Ningde-Ära ist führend in der Batterieindustrie. Die beiden führenden Unternehmen haben sich zusammengetan, um die Power-Batterie zu recyceln. Im März 2018 unterzeichneten sie ein Memorandum of Understanding zur strategischen Zusammenarbeit.

Die Ningde-Ära hat die Akquisition von Bangpu im Jahr 2013 abgeschlossen. Derzeit ist das Geschäftsfeld Lithiumbatterie-Recycling zu einem der drei Kerngeschäfte geworden. Im Jahr 2017 erreichte der Umsatz aus dem Geschäftsbereich Recycling 2,5 Milliarden, der Stückpreis 80.000 Yuan / Tonne und die Bruttogewinnmarge 27%, das Geschäft 13%.

3, Fusionen und Übernahmen von Investitionen

Aus Sicht der Branche hat die Ningde-Ära bereits 2013 Bangpu übernommen. 2017 erwarb Xiamen Tungsten Zhangzhou Haopeng; Der Fall von Fusionen und Übernahmen im Jahr 2018 ist mehr.

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