无碳经济过渡核心部分：储能锂电池

导读上周，欧盟委员会宣布计划为欧洲发展中的电池行业实施可持续性标准。咨询公司Circular Energy Storage于本月发布了一份有关锂离子电池寿命周期和回收经济学的报告，其调查结果对委员会的提议提出了棘手的问题。

尽管电池似乎是向无碳经济过渡的重要组成部分，但它们也带来了许多可持续性问题。鉴于该技术带来的挑战，欧盟委员会已发布一项提案，以促进锂离子电池的回收利用。

尽管欧洲电池行业机构Recharge普遍欢迎该建议，但是对于委员会计划的预期效果，人们持批评态度。

Circular Energy Storage研究和咨询业务主管汉斯·埃里克·梅林（Hans Eric Melin）说“该法规非常明确，该法规有两个目的，既解决了欧洲在电池行业中的地位，又解决了电池对环境的影响。这是一个棘手的组合。”

该委员会上周表示，它希望将进入欧盟市场的电池的最低回收配额写入法律。从2027年开始，放置在电动汽车（EV）中的电池需要声明其回收钴，铅，锂和镍的含量。三年后，将引入最低的回收内容配额。委员会建议的钴配额为12％，铅的配额为85％，锂和镍的配额为4％。五年后，钴的阈值将上升到20％，锂的阈值将上升到10％，镍的阈值将上升到12％。

梅林说“与2030年许多欧洲回收商相比，如今亚洲有几家回收商能够更好地提供电池中的回收成分。”

本月，循环储能公司发布了锂离子电池寿命周期报告。最重要的结论是，电池的续航时间比之前预期的要长得多，特别是在电动汽车中。大多数电动汽车每年的循环次数将少于80次，这取决于用户的行为。

电池市场正在以25％的复合年增长率增长，到2019年，锂离子电池进入市场的容量为218吉瓦时，累计量为700吉瓦时，其中约有一半用于电动汽车。预计全球市场将从今年的259吉瓦时增长到2030年的2．5亿千瓦时。

同时，根据《循环能源储能》（Circular Energy Storage）的数据，达到使用寿命的电池的复合年增长率要小得多，仅为18％。到2030年，约145 吉瓦时（799，000吨）的电池将进入再利用应用领域，而170吉瓦时（82万吨）的电池将可用于回收利用。但是，梅林和他的团队认为欧洲运营商只能获得后者的16％，而该集团的电池回收能力严重不足。

循环经济至关重要。电池回收商实质上是销售电池原材料或成品阴极的材料公司。便携式电子产品由于其较短的生命周期而构成了最大的回收量。锂钴氧化物电池（最常见于便携式电子产品中）包含约17－19％的钴。自2010年以来，伦敦金属交易所产生的金属价值从未低于21美元／千克，相当于废电池的材料价值为4美元／千克。

规模经济和高效流程将使再生材料的价格降至商品交易所公布的水平以下，但欧洲缺少这两个因素。到2020年，该集团的回收能力约为每年30800吨，略高于美国中国有28700吨，但落后于中国，中国每年的锂离子电池回收能力高达707000吨。

欧洲领先的电池回收商Umicore的容量为7000吨，而中国最大的电池制造商CATL的子公司Brunp的容量为12万吨。梅林和他的团队说，欧洲的低产能甚至没有得到充分利用，因为在欧洲回收了18200吨废电池，而由于复杂的技术影响和高昂的成本，出口了17900吨废电池。使问题更加复杂的是，并不是所有类型的电池都能被所有回收商处理。

回收配额的另一个问题是手机、笔记本电脑和电动汽车使用了不同类型的电池，而电动汽车的使用寿命更长。2019年可回收的18．8万吨锂离子电池废物中，约80％来自便携式电子产品。电动汽车仅贡献了9，200吨。可用容量的大约三分之二是无镍锂钴氧化物（LCO）电池。即使在2030年，可回收利用的大多数电池也将来自便携式电子产品－电动汽车仅占电池体积的26％。

循环储能报告建议，在整个十年中，越来越多的LFP电池可用于回收利用。尽管LFP在过去一年中卷土重来，但该顾问预测镍锰钴（NMC）和镍钴铝（NCA）化学药品将显着反弹，到2030年将达到64％的市场份额。十种左右的阴极化学品，具有重要的市场份额。

随着技术的进步以及新产品和新业务的蓬勃发展，它们的应用领域有望发生变化。每种应用都会导致不同的生命周期，从而使人们认真关注哪种材料将可用，以及在10－15年的时间内将其回收，以及哪种类型的材料将用于新电池。

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