2025年全球将面临锂短缺,美国加强投资锂电池回收项目

2025年全球将面临锂短缺,美国加强投资锂电池回收项目

  • 2023-03-16
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关键词: 锂电池

随着电动汽车(EV)越来越受欢迎,改善其供应链的呼声也越来越高。这一趋势在美国的最新动向是——美国能源部(DOE)向锂电池回收公司Li-Cycle提供了3.75亿美元贷款。


该笔贷款将被Li-Cycle用以投资新回收工厂,新工厂位于纽约州罗切斯特市附近,这是它在北美的第五个回收工厂。一旦新回收工厂投入运营,每年将能回收相当于20万辆以上的电动汽车废旧锂离子电池组。


但同时,民众对锂矿开采也日益关注,电动汽车的“环保理念”受到质疑,而锂电池回收能让电动汽车更环保。


越来越多的锂电池计划


以上并非是美国能源部在锂电池回收方面最大的一笔投资。2023年2月,美国能源部宣布向红木材料(Redwood Materials)公司提供20亿美元贷款,用于后者在内华达州里诺市附近的一个新回收工厂。在Li-Cycle宣布获得美国能源部贷款的前一周,电池回收公司Ecobat宣布,将在亚利桑那州建立它的北美首家电池回收工厂。


与此同时,美国的锂电池产量也在不断增加。2023年1月,美国能源部向Ioneer公司的流纹岭(Rhyolite Ridge)锂硼项目提供了7亿美元的贷款。Ioneer声称,流纹岭锂硼项目全面投入运营后,每年的锂产能可满足40万辆电动汽车的生产需求。


美国电池技术公司是锂生产和回收的另一个重要参与者。今年2月底,该公司宣布发现了美国最大的锂矿床之一,该矿床初步估算的碳酸锂资源量为1,580万吨,足以支撑美国锂离子电池产量的快速增长。


锂电池回收的必要性


随着美国电动汽车需求飙升,政府加强了对锂电池的投资。该国针对电动汽车的目标:到2030年,美国市场将有超过一半的乘用车是电动汽车。此外,在经历了十多年的价格下跌后,激增的需求刺激了锂电池成本的上涨。


美国要想实现电动汽车的发展目标,必须要加强对锂材料的供应。再加上,美国正计划将大部分制造业转移到国内,以此来避免供应链对国际矿山的依赖。因此,美国本土的锂资源显得尤为重要。


在加强本土供应链中,锂电池回收起到了重要作用。尽管美国已经发现了新锂矿,但与电动汽车的生产需求相比,全球锂材料的供应仍相当有限。世界经济论坛(WEF)预测,全球最早在2025年面临锂短缺,因为在现有电池技术的基础上,全球锂储量仅够生产25亿块锂电池。


电池回收工厂可抵消这些限制,让电动汽车的生产更具可持续性。但开采锂矿需要消耗大量的水资源,且造成的有毒化学物品有泄漏到周围环境中的风险,使得锂矿开采面临着越来越多的审查。因此,回收锂电池在减少电动汽车制造业碳足迹方面举足轻重。


关于“绿色”“环保””可持续“等概念,近年来全球主要国家都在关注。其实不只是美国,”碳中和“”绿色能源“也是中国关注的话题。2023年3月29-30日,AspenCore将在上海举办国际集成电路展览会暨研讨会(IIC Shanghai 2023),同期将举办第二届“碳中和暨绿色能源”论坛,推动半导体产业链上下游交流与合作!


依然存在的障碍


尽管锂电池回收的潜力很大,美国也在增加这方面的投资,但它仍面临一些挑战:锂离子电池回收既危险,成本又高。2013-2020年期间,美国的64个废物处理厂的245起火灾均由锂电池引发。此外,回收工厂在运输和处理锂电池时也要格外小心,这带来了高昂的运输和处理成本。


因电池制造商在生产锂离子电池时并未考虑到回收,所以这些电池通常也很难被拆卸出来。回收工厂需粉碎回收的电池,并对电池材料进行分类,导致其交货时间长、生产成本高。


虽然原生锂对环境的破环力更大,但是高成本和“并发症”让回收的电池,成为了原生锂电池一个不太理想的替代品。这可能会减缓电池回收工厂的发展速度,从而阻碍整个电动汽车的可持续性和经济可行性发展。


另外,电池回收行业也存在其他风险——可能在10年甚至更久,锂电池回收都无法达到规模经济,扩大产能的公司将耗尽资金。


新的解决方案


虽然电池回收面临的挑战令人担忧,但是现在也有一些令人鼓舞的迹象。随着锂电池回收项目投资不断增加,电池制造商或将会为后续的电池回收做考虑,将锂电池组件设计得更容易拆卸。同时,物联网跟踪等供应链技术也能减少锂电池在运输过程中产生的危害。


新的处理技术也让电池回收更有成本效益。2022年,研究人员开发了一种新的回收方法,采用新方法生产的电池比含有全新材料的电池寿命更长、充电速度更快。这一突破可降低回收电池的全生命周期成本,鼓励大家更快地摆脱对采矿的依赖。


也有电池制造商在关注用更少的材料来制造锂离子电池。麻省理工学院设计的一种电池,可通过使用半固体电极来减少对金属的需求,该设计降低了40%的电池成本。在降低锂电池成本的基础上,再配合电池回收技术,就更易满足电动汽车的生产需求。


电动汽车制造前景光明


在电动汽车需求上升和美国“制造业回流”计划的推动下,该国电动汽车制造业将实现大幅度增长,Li-Cycle这类公司的新电池回收技术将支撑这一增长。


电动汽车制造业正在接受电池回收技术,这一转变将确保大家有一个更清洁的未来。

来源:网络整理