Η εγχώρια αλυσίδα της βιομηχανίας ανακύκλωσης μπαταριών ιόντων λιθίου{0}}του λιθίου είναι πλήρως χτενισμένη
3.1. "Sketch" of domestic power lithium-ion battery recycling: many "sharers"
Λόγω της δυνητικής αξίας της αγοράς ανακύκλωσης μπαταριών ιόντων λιθίου-και της κοινωνικής αναγκαιότητας και ζήτησης για την ανακύκλωσή της, πολλοί τύποι εταιρειών έχουν αναλάβει δράση στη βιομηχανική διάταξη της ανακύκλωσης μπαταριών ιόντων λιθίου- . Μεταξύ αυτών, η κλιμακωτή χρήση αποσυρμένων μπαταριών ιόντων λιθίου- μπορεί να ασκήσει καλύτερα την υπολειπόμενη θερμότητα, η οποία ήταν πάντα ένας τομέας που ανέκαθεν χρησιμοποιούσαν οι συνδεδεμένες εταιρείες.
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.
Ταυτόχρονα, οι τύποι των εταιρειών που ασχολούνται με την ανακύκλωση μπαταριών ιόντων λιθίου- έχουν διαφοροποιηθεί σταδιακά, κάτι που σταδιακά έχει γίνει μελλοντική τάση. Οι εταιρείες στην αγορά ανακύκλωσης μπαταριών ιόντων λιθίου ισχύος- περιλαμβάνουν τους περισσότερους τύπους εταιρειών στην αλυσίδα παραγωγής μπαταριών, όπως μονάδες χρηστών μπαταριών, εταιρείες παραγωγής μπαταριών, εταιρείες υλικών, εταιρείες αποθήκευσης ενέργειας, κατασκευαστές εξοπλισμού και εταιρείες αυτοκινήτων.
Υπάρχουν 12 σημαντικές εταιρείες ανακύκλωσης μπαταριών ιόντων λιθίου- στην Κίνα και η σημαντική τεχνική διαδρομή είναι η υγρή μέθοδος. Μεταξύ αυτών, η Beijing Saidemei παίρνει την επισκευή και την αναγέννηση φωσφορικού σιδήρου λιθίου ως τεχνική διαδρομή, η Quzhou Huayou, η Harbin Battery και η Shandong Weineng παράγουν πρώτες ύλες μπαταριών και τα υπόλοιπα είναι η παραγωγή τριμερών υλικών. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το Jingmen GEM, η ανακτημένη μπαταρία ιόντων λιθίου-υποβάλλεται σε βήματα προεπεξεργασίας όπως εκφόρτιση, αποσυναρμολόγηση, σύνθλιψη και διαλογή και στη συνέχεια υφίσταται έκπλυση με θειικό οξύ και το υπόλειμμα φίλτρου υποβάλλεται σε αβλαβή επεξεργασία. Το διήθημα εξουδετερώνεται για να απομακρυνθούν τα ιόντα Fe, Al και άλλα ιόντα ακαθαρσίας, και στη συνέχεια εκχυλίζεται για να ληφθούν θειικό Mn, Cu, Zn και στη συνέχεια εναποτίθεται ηλεκτρονικά για να ληφθούν Cu και Zn. Το άλας Ni και το άλας Co διαχωρίζονται με χημική κατακρήμνιση και μετά την όξινη έκπλυση, το μεταλλικό στοιχείο λαμβάνεται τελικά με αναγωγή υδρογόνου.
3.2. Αμοιβαίο όφελος και win-κατάσταση: Η επιχειρηματική συνεργασία ανακύκλωσης μεταξύ των αλυσίδων της βιομηχανίας μπαταριών ενισχύεται σταδιακά
Η συνεργασία μεταξύ των ανοδικών και των κατάντη της αλυσίδας της βιομηχανίας μπαταριών είναι μια αναπόφευκτη τάση στο μέλλον, η οποία καθορίζεται από την πολυπλοκότητα της διαδικασίας ανακύκλωσης των ηλεκτρικών μπαταριών ιόντων λιθίου-.
(1) Προοπτική ευθύνης: Είτε πρόκειται για τη θέσπιση του συστήματος επέκτασης της ευθύνης του παραγωγού είτε για την αναπόφευκτη απαίτηση της εσωτερίκευσης του κόστους προστασίας του περιβάλλοντος, οι εταιρείες αυτοκινήτων που βρίσκονται σε τερματικούς σταθμούς καταναλωτών υποχρεούνται να εκτελούν σχετικές εργασίες στα ηλεκτρικά οχήματα που πωλούν και είναι επίσης η πιο άμεση επαφή με τους καταναλωτές. Οι σύνδεσμοι, τα πλεονεκτήματά του βρίσκονται στα κανάλια, αλλά τα μειονεκτήματά του βρίσκονται στην επαναχρησιμοποίηση και στις δυνατότητες κατασκευής υλικών. Ως εκ τούτου, η συνεργασία μεταξύ εταιρειών αυτοκινήτων και εταιρειών μπαταριών είναι μια σημαντική τάση.
(2) Προοπτική μεθόδου: οχήματα χαμηλής-ταχύτητας, οικιακή αποθήκευση ενέργειας κ.λπ. είναι σημαντικοί προορισμοί για καταρράκτη χρήση, ενώ οι τριμερείς πρόδρομοι και η προετοιμασία καθόδου είναι σημαντικοί προορισμοί για τα υλικά τους μετά την ανακύκλωση. Ως εκ τούτου, η συνεργασία μεταξύ των εταιρειών ανακύκλωσης και των εταιρειών μεταγενέστερων εφαρμογών είναι επίσης μια σημαντική τάση. .
(3) Οικονομική προοπτική: Τα οικονομικά είναι το βασικό στοιχείο για την προώθηση της ανόδου της αγοράς ανακύκλωσης. Προηγουμένως, οι εταιρείες μπαταριών συνήθως υιοθέτησαν τα μέσα της κάθετης επέκτασης ανάντη λόγω περιορισμών πόρων και ζητημάτων τιμών ανάντη. Για το σκοπό αυτό, οι εταιρείες κατασκευής υλικών και οι εταιρείες μπαταριών παρακινούνται να επεκτείνουν τις σχετικές επιχειρήσεις.
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.
Για παράδειγμα, η εποχή Ningde παρέκαμψε έξυπνα τη διάταξη της βιομηχανίας εξόρυξης πρώτων υλών και μέσω της διάταξης της επιχείρησης ανακύκλωσης, βελτίωσε σε κάποιο βαθμό τον χώρο μείωσης του κόστους των δικών της μπαταριών.
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) Όταν η Huayou Cobalt αυξάνει την ανάντη διάταξη των πόρων της και αγοράζει ορυκτές πηγές, αναπτύσσει επίσης τη βιομηχανία ανακύκλωσης κατάντη, η οποία μπορεί ενδεχομένως να διευρύνει τα κανάλια προμήθειας πρώτων υλών στον τομέα των πόρων κοβαλτίου και να εξασφαλίσει σταθερή προσφορά πόρων και σταθερότητα κόστους.
"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) Με την ενοποίηση πόρων και την ενίσχυση της συνεργασίας μεταξύ-βιομηχανιών, η GEM έχει συσσωρεύσει τεχνικά πλεονεκτήματα και πλεονεκτήματα κλίμακας στη βιομηχανία αναγέννησης μπαταριών ιόντων λιθίου-.
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. Δημιουργία μοντέλου μείωσης κόστους: εξέταση της λογικής μείωσης του κόστους από μια άλλη οπτική γωνία
3.4.1. Υπολογισμός μείωσης κόστους με αποσυναρμολόγηση και ανακύκλωση: η λογική μείωσης κόστους των εταιρειών υλικών μπαταριών λιθίου
Η αποσυναρμολόγηση και η ανακύκλωση των απόβλητων πόρων μπαταρίας ιόντων λιθίου- μπορεί να μετριάσει τις ελλείψεις πόρων, μειώνοντας έτσι την εκμετάλλευση των σχετικών πόρων και την εξάρτηση από τα υλικά της αγοράς. Ταυτόχρονα, οι εταιρείες υλικών μπορούν επίσης να αποφέρουν ορισμένα οικονομικά οφέλη μέσω απευθείας πωλήσεων ανακυκλωμένων μετάλλων. Για το σκοπό αυτό, κατασκευάζουμε ένα μοντέλο οικονομικής αξιολόγησης, το οποίο εκφράζεται με τη μορφή ενός αντίστοιχου μαθηματικού μοντέλου για τη μείωση του κόστους εισόδου στη διαδικασία ανακύκλωσης μπαταριών ιόντων λιθίου- και τη μείωση του κόστους των ανακυκλωμένων υλικών για επακόλουθη παραγωγή μπαταρίας ιόντων λιθίου-, η οποία είναι βολική για ποσοτική ανάλυση. .
Σύμφωνα με τη μέθοδο ανάλυσης κόστους, καθιερώνεται το μοντέλο εισοδήματος της μπαταρίας ιόντων λιθίου-απόβλητης ισχύος. Το εισόδημα (Ε) μπορεί να εκφραστεί με τον ακόλουθο τύπο: όπου Esell σημαίνει ότι όλα τα πολύτιμα μέταλλα που ανακτώνται από την αποσυναρμολόγηση πωλούνται απευθείας (μόνο το νικέλιο, το κοβάλτιο, το μαγγάνιο και το λίθιο λαμβάνονται υπόψη εδώ), το CRecycle αντιπροσωπεύει το σχετικό κόστος που πρέπει να ληφθεί υπόψη στη διαδικασία αποσυναρμολόγησης και ανακύκλωσης πολύτιμων μετάλλων.
Σύμφωνα με τον παραπάνω πίνακα, το κόστος ανακύκλωσης 1 τόνου απορριπτόμενων τριμερών μπαταριών είναι 21.900 γιουάν, ενώ το κόστος ανακύκλωσης 1 τόνου απορριπτόμενων μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου είναι 21.400 γιουάν. Στη συνέχεια θα μετρήσουμε τα οφέλη ανακύκλωσης των Ni, Co, Mn και Li που ανακτώνται από την αποσυναρμολόγηση τριμερών μπαταριών. Δεδομένου ότι τα προϊόντα που ανακτώνται από την αποσυναρμολόγηση και την ανακύκλωση μπαταριών φωσφορικού σιδήρου ανά τόνο είναι υλικά φωσφορικού σιδήρου, ανθρακικού λιθίου και αλουμινίου, τα οικονομικά οφέλη από την άμεση αποσυναρμολόγηση και ανακύκλωση δεν είναι μεγάλα και δίνεται προτεραιότητα στη χρήση καταρράκτη ή στην απόρριψη το κόστος εσωτερικεύεται με διοικητικά μέσα και επιδοτήσεις. , θα εμφανιστεί η οικονομία.
Αφού προσδιορίσουμε το κόστος αποσυναρμολόγησης και ανακύκλωσης CRecycle, πρέπει να προσδιορίσουμε το Esell, δηλαδή τα έσοδα από απευθείας πωλήσεις πολύτιμων μετάλλων που ανακτώνται από την αποσυναρμολόγηση.
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.
