Buitinė ličio{0}}jonų baterijų perdirbimo pramonės grandinė yra visiškai iššukuota
3.1. "Sketch" of domestic power lithium-ion battery recycling: many "sharers"
Dėl galimos ličio -jonų baterijų perdirbimo rinkos vertės ir socialinio jų perdirbimo būtinumo bei paklausos, daugelio tipų įmonės ėmėsi veiksmų, susijusių su galios ličio -jonų baterijų perdirbimo pramoniniu išdėstymu. . Be to, pakopinis išnaudotų ličio -jonų akumuliatorių naudojimas gali geriau panaudoti likusią šilumą, o tai visada buvo sritis, kurią susijusios įmonės dažnai naudodavo.
After the previous attempts of related companies and the "blue thread" on behalf of companies (such as my country's iron towers, etc.), the commercialization of domestic power lithium-ion battery recycling is gradually moving towards large-scale development. As the largest user unit in the field of cascade utilization of retired batteries, my country's iron tower plans to continue to expand the scale of use of cascaded batteries, and stop purchasing lead-acid batteries, replacing them with cascaded lithium-ion batteries.
Tuo pačiu metu įmonės, užsiimančios galios ličio-jonų baterijų perdirbimu, palaipsniui įvairavo, o tai palaipsniui tapo ateities tendencija. Energijos ličio -jonų baterijų perdirbimo rinkoje yra daugumos įmonių baterijų gamybos grandinėje, pvz., akumuliatorių naudotojų padaliniai, akumuliatorių gamybos įmonės, medžiagų įmonės, energijos kaupimo įmonės, įrangos gamintojai ir automobilių įmonės.
Kinijoje yra 12 svarbių galios ličio -jonų akumuliatorių perdirbimo įmonių, o svarbus techninis būdas yra šlapiasis metodas. Be to, Pekinas Saidemei techniniu būdu laikosi ličio geležies fosfato remonto ir regeneravimo, Quzhou Huayou, Harbin Battery ir Shandong Weineng gamina baterijų žaliavas, o likusi dalis yra trijų komponentų medžiagų gamyba. Pavyzdžiui, Jingmen GEM, atkurtos galios ličio -jonų baterijoje atliekami išankstinio apdorojimo etapai, tokie kaip iškrovimas, išmontavimas, smulkinimas ir rūšiavimas, tada išplaunamas sieros rūgštimi, o filtro likučiai yra nekenksmingi. Filtratas neutralizuojamas, kad būtų pašalinti Fe, Al ir kiti priemaišų jonai, tada ekstrahuojamas, kad būtų gautas Mn, Cu, Zn sulfatas, o po to nusodinamas elektrodais, kad būtų gautas Cu ir Zn. Ni druska ir Co druska yra atskiriamos cheminiu nusodinimu, o po rūgšties išplovimo metalo elementas gaunamas galiausiai redukuojant vandenilį.
3.2. Abipusė nauda ir laimi-situacija: palaipsniui stiprinamas baterijų pramonės tinklų perdirbimo verslo bendradarbiavimas
Bendradarbiavimas tarp akumuliatorių pramonės grandinės prieš ir pasroviui yra neišvengiama ateities tendencija, kurią nulemia galios ličio{0}}jonų akumuliatorių perdirbimo proceso sudėtingumas.
(1) Atsakomybės perspektyva: nesvarbu, ar tai būtų gamintojo atsakomybės išplėtimo sistemos sukūrimas, ar neišvengiamas aplinkos apsaugos sąnaudų internalizavimo reikalavimas, vartotojų terminaluose įsikūrusios automobilių įmonės privalo atlikti atitinkamus darbus, susijusius su parduodamomis elektrinėmis transporto priemonėmis, ir jie taip pat yra tiesiausias kontaktas su vartotojais. Nuorodos, jos pranašumai slypi kanaluose, bet trūkumai – pakartotinio panaudojimo ir medžiagų gamybos galimybės. Todėl automobilių įmonių ir akumuliatorių gamintojų bendradarbiavimas yra svarbi tendencija.
(2) Metodo perspektyva: mažo -greičio transporto priemonės, buitinės energijos kaupimas ir kt. yra svarbios pakopinio panaudojimo vietos, o trejiniai pirmtakai ir katodo paruošimas yra svarbios jų medžiagų paskirties vietos po perdirbimo. Todėl bendradarbiavimas tarp perdirbimo įmonių ir tolesnio naudojimo įmonių taip pat yra svarbi tendencija. .
(3) Ekonominė perspektyva. Ekonomika yra pagrindinis elementas, skatinantis perdirbimo rinkos augimą. Anksčiau akumuliatorių įmonės dažniausiai naudodavo vertikalios plėtros prieš srovę priemones dėl išteklių apribojimų ir kainų problemų. Šiuo tikslu medžiagų gamybos įmonės ir akumuliatorių įmonės yra motyvuotos plėsti susijusius verslus.
At present, the cooperation between my country's battery industry chain has been demonstrated in many leading companies. From the beginning of the cooperation between power lithium-ion battery companies, materials companies, and related recycling companies, more and more car companies will also participate in the "cooperation alliance" model with the opening of the cascade utilization market.
3.3. "Cost reduction" and "closed loop" are the driving force of the business model
According to the different nature of the leading companies in the existing domestic business models, my country's power lithium-ion battery recycling market has spawned: power lithium-ion battery company recycling business model, lithium battery material company recycling business model, and cascade utilization business model.
(1) The recycling business model of the power lithium-ion battery company is dominated by the power lithium-ion battery production company, and the "recycling" of the card position improves the upstream bargaining power of raw materials and reduces the cost of battery production, which has become the source of this type of business model. Representative domestic companies include CATL, BYD, Guoxuan Hi-Tech, etc. On the other hand, judging from the requirements of the production responsibility extension system, power lithium-ion battery manufacturers often shoulder the responsibility of power lithium-ion battery recycling. At present, with the further expansion of the power lithium-ion battery market potential, major power lithium-ion battery companies have cooperated with material companies and third-party recycling institutions in the form of establishing strategic alliances and equity participation to deploy battery recycling business.
Pavyzdžiui, Ningde era sumaniai aplenkė žaliavų kasybos pramonės išdėstymą, o perdirbimo verslo išdėstymas tam tikru mastu pagerino savo baterijų sąnaudų mažinimo erdvę.
In 2013 and 2015, Ningde Times increased its holdings of Bangpu Recycling, holding 69.02 percent of the shares of Bangpu, and then in September 2019, it established Ningbo Bangpu Times New Energy Co., Ltd. with a joint venture of 3.6 billion yuan with Bangpu Cycle. It marks the further expansion of CATL's layout in upstream cathode materials.
As early as 2008, Bump Cycle, a subsidiary of CATL, creatively proposed the concept of "upstream and downstream" recycling, and under the guidance of the government, it pioneered the recycling system of used batteries in my country. At present, Bangpu has set up 15 recycling outlets nationwide. These outlets directly connect with the sales and after-sales service network of car companies, which can partially solve the shortcomings of recycling outlets of car companies. In terms of resource recovery technology, Bangpu conducts fully automated pretreatments such as crushing, pyrolysis, crushing and repeated screening and magnetic separation of waste lithium-ion batteries to obtain concentrates containing nickel and cobalt, and then undergoes a series of chemical impurity removal and other processes. A ternary material precursor (nickel-hydrogen-manganese hydroxide) is generated in a specific shape. The ternary precursor and lithium carbonate are used as reactants, and are sintered in an oxygen atmosphere according to a set temperature program to obtain a nickel cobalt lithium manganate cathode material.
(2) The recycling business model of lithium battery material companies is dominated by lithium battery materials companies. By recycling key metal resources in waste batteries, an industrial closed loop and cost reduction space are formed, which has become the source of power for the development of this type of business model. Among them, ternary precursor companies have deployed in the field of lithium battery recycling, Guanghua Technology, GEM, Hunan Bangpu, Huayou Cobalt, Ganzhou Highpower (Xiamen Tungsten Industry Holdings) were selected as the first batch of "New Energy Vehicle Waste Power Battery Comprehensive Utilization Industry" Specification Conditions". In addition, Zhongwei Co., Ltd., Ganfeng Lithium Industry, Guangdong Jiana, Jinchi Energy, etc. also have the ability to recover lithium batteries.
1) Kai Huayou Cobalt padidina savo išteklių išdėstymą ir perka mineralinius išteklius, ji taip pat diegia savo perdirbimo pramonę, kuri gali išplėsti žaliavų tiekimo kanalus kobalto išteklių srityje ir užtikrinti stabilų išteklių tiekimą ir sąnaudų stabilumą.
"Huayou Cobalt Industry" has a wholly-owned subsidiary, "Zhejiang Huayou Circulation Technology Co., Ltd.". In 2018, Huayou Recycling was recommended by Zhejiang Provincial Economic and Information Commission as the leading unit for the pilot work of recycling and utilization of power battery for new energy vehicles in the province. The special recycling production line put into operation by Huayou Cycle in 2018 has achieved an annual processing capacity of 64,680 tons of retired power batteries, and can comprehensively recover 5,783 tons of cobalt (metal content), 9,432 tons of nickel (metal content), 2,050 tons of lithium (metal content) and Manganese, copper foil, aluminum foil and other valuable elements.
2) Integruodama išteklius ir stiprindama bendradarbiavimą tarp pramonės šakų, GEM sukaupė techninių pranašumų ir masto pranašumų galios ličio -jonų akumuliatorių regeneravimo pramonėje.
GEM conducts its business layout according to the new energy full life cycle value chain of "battery recycling - raw material recycling - material recycling - battery pack recycling - new energy vehicle service". The company has cooperated with well-known domestic and foreign companies such as BAIC, BYD, and Samsung to open a large-scale social responsibility cycle system led by automobile factories, participated by battery factories, and undertaken by recycling companies, and realized the implementation of the full life cycle value chain model. At the same time, the company has successively signed vehicle battery recycling and disposal agreements with more than 160 car companies and battery companies.
(3) The representative company of the cascade utilization business model is my country Tower. As a third-party company, its main business is not battery and battery recycling business, but its main business type has a good fit with the cascade utilization of power lithium-ion battery recycling. For example, my country's iron tower is not only a consumer of retired batteries, but also a retired battery. Battery recyclers, based on the relevant experience of my country's iron towers, have summed up three ways to use lithium-ion batteries in a cascade, namely reassembly, direct combination of battery modules, and use of the whole package.
The key to the commercial recycling model of my country's iron towers is to cooperate with car companies and power lithium-ion battery companies to jointly build a shared recycling network. At present, my country Tower has signed strategic cooperation agreements with FAW, Dongfeng, Jianghuai, BYD, Weilai and many other new energy vehicle companies. These cooperation agreements mainly serve the recycling of retired batteries of new energy vehicles. At the same time, my country Tower is also actively conducting strategic cooperation with power lithium-ion battery companies. In January 2018, my country Tower and Guoxuan Hi-Tech signed a strategic cooperation agreement for the cascade recycling of power lithium-ion batteries. Guoxuan Hi-Tech and my country Tower have become strategic partners. Work together to promote the application of cascade power lithium-ion batteries in the field of communication base stations.
my country's iron towers have huge potential for cascade utilization of retired power lithium-ion batteries as energy storage batteries for base stations and have a broad market. As early as 2015, my country's iron tower companies have successively carried out the test of replacing lead-acid batteries with cascaded batteries in more than 3,000 base stations in 12 provinces and cities, which fully verified the safety and technical economy of cascaded utilization. In 2018, my country's iron tower company has stopped purchasing lead-acid batteries, but purchased retired power lithium-ion batteries from 20 companies including Shenzhen BYD. As of 2018, my country's iron towers have used a total of about 1.5GWh of cascade recycling batteries in about 120,000 base stations across the country, replacing about 45,000 tons of lead-acid batteries, becoming a leading company in the national cascade utilization industry.
With the advent of the 5G era, the construction of 5G base stations in my country's iron towers will usher in a rapid rise in the next few years. If cascaded batteries are applied to 5G base stations, the tower's demand for cascaded batteries will rise further. Based on the use of 12.5kWh cascade utilization batteries for each base station, we have integrated 5G spectrum and corresponding coverage enhancement methods. There are 4.45 million 4G base stations), with a total of about 5-6 million. The total demand for batteries corresponding to the cascade utilization will reach 62.5GWh-75GWh, which can basically be effectively digested by the future decommissioned batteries.
3.4. Sąnaudų mažinimo modelio kūrimas: pažvelgti į išlaidų mažinimo logiką iš kitos perspektyvos
3.4.1. Sąnaudų mažinimo išmontuojant ir perdirbant skaičiavimas: ličio baterijų gamybos įmonių sąnaudų mažinimo logika
Ličio{0}}jonų baterijų atliekų išmontavimas ir perdirbimas gali sumažinti išteklių trūkumą, taip sumažinant susijusių išteklių naudojimą ir priklausomybę nuo rinkos medžiagų. Tuo pačiu metu medžiagų įmonės gali atnešti tam tikros ekonominės naudos tiesiogiai parduodant perdirbtus metalus. Šiuo tikslu sukuriame ekonominio vertinimo modelį, kuris išreiškiamas atitinkamo matematinio modelio forma, siekiant sumažinti energijos sąnaudas ličio -jonų baterijų perdirbimo procese ir sumažinti perdirbtų medžiagų sąnaudas. tolesnei galios ličio-jonų akumuliatorių gamybai, o tai patogu atliekant kiekybinę analizę. .
Remiantis sąnaudų analizės metodu, nustatomas naudotos ličio{0}}jonų baterijos pajamų modelis. Pajamas (E) galima išreikšti tokia formule: kur Esell reiškia, kad visi vertingi metalai, gauti išmontuojant, parduodami tiesiogiai (čia atsižvelgiama tik į nikelį, kobaltą, manganą ir litį), CRecycle reiškia atitinkamas išlaidas, į kurias reikia atsižvelgti. vertingų metalų išmontavimo ir perdirbimo procese.
Remiantis aukščiau pateikta lentele, 1 tonos išmestų trijų dalių baterijų perdirbimo kaina yra 21 900 juanių, o 1 tonos išmestų ličio geležies fosfato baterijų perdirbimo kaina yra 21 400 juanių. Vėliau išmatuosime Ni, Co, Mn ir Li perdirbimo naudą, gautą išmontavus trijų dalių baterijas. Kadangi išmontuojant ir perdirbant ličio geležies fosfato baterijas išgaunami produktai, tenkantys vienai tonai, yra geležies fosfatas, ličio karbonatas ir aliuminio medžiagos, tiesioginio išmontavimo ir perdirbimo ekonominė nauda nėra didelė, todėl pirmenybė teikiama kaskadiniam naudojimui arba šalinimui. išlaidos yra internalizuojamos administracinėmis priemonėmis ir subsidijomis. , atsiras ekonomika.
Nustačius CRecycle išmontavimo ir perdirbimo sąnaudas, turime nustatyti Esell, tai yra pajamas iš tiesioginių vertingų metalų, atgautų išmontuojant, pardavimo.
3.4.2. Calculation of cost reduction of "peak and valley arbitrage" of cascade utilization
Considering that a large number of lithium iron phosphate batteries will be retired in the future, the dismantling and recycling of simple lithium iron phosphate batteries does not have much economic benefits. Therefore, cascade utilization will become the best choice for decommissioned lithium iron phosphate batteries. The battery capacity of retired lithium iron phosphate batteries is often still 70 percent -80 percent , and in some occasions, it still has good energy storage benefits. Therefore, we designed a model of an energy storage power station based on retired lithium iron phosphate batteries, using "peak-valley arbitrage" to gain benefits.
