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鋰電池環保“短板”待補齊

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-06-26  來源:東方財富網  瀏覽次數:26
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鋰作為能源儲存的關鍵組成元素,在近年來電動汽車產業和電池儲能技術發展日益成熟的背景下,需求猛增,產量也日益擴大。雖然動力電池產業逐步走上正軌帶來了更多積極意義,但同時也面臨著環保難題:鋰資源在開采利用過程中如果處理不當,會對生態環境造成不良影響。那么,這一問題是否會反過來制約鋰電池的發展?

鋰資源行情走高

鋰離子電池作為全球清潔能源的重要組成部分,近年來正被越來越多的企業用于生產電動汽車。凱恩能源研究顧問公司曾分析,鋰離子行業的年產量預計將從2017年的100兆瓦時增長到2027年的近800兆瓦時。日前,另有外媒預測,到2025年鋰的需求量預計將增加到130萬公噸,將是目前水平的5倍有余。

而在國內,記者了解到,2018年我國鋰電池總出貨量為102GWh,同比增長27%,其中動力電池出貨量占比63.7%,占比持續上升中。

“從發展態勢看,目前鋰電池成為電化學儲能的主要增長點,占據化學儲能規模75%。一方面,在新能源汽車高速發展的帶動下,鋰電池材料及系統技術迅速升級;另一方面,磷酸鐵鋰電池成本的快速下降也為鋰電池在儲能市場的大規模商用提供可能。”高工產研鋰電研究所近日發布的調研報告顯示,儲能市場規模化應用鋰電池已呈不可逆之勢,預計未來1-2年,在國家政策指引以及鋰電池儲能成本進一步下滑的推動下,儲能市場,尤其是電網側儲將能將迎來高速增長。

開采與回收均易造成環境污染

然而,鋰電池產業的行情走高,并不能掩蓋利用鋰資源所帶來的弊端。就開采而言,無論是鹵水開采還是硬巖開采都會在不同程度上對環境造成破壞。

據了解,我國鋰資源的鹵水開采比例在70%以上,是我國開采鋰資源的最主要手段。這是一種通過在鹽堿地表鉆孔,將富含礦物質的鹽水泵出地表,然后使礦物質水反復蒸濾得出固體,最后從混合物中提取出碳酸鋰的方法。該法不僅對水資源消耗巨大,在蒸濾過程中產生的帶毒物質也極易對水域、土地造成惡劣影響。

另一方面,位于產業鏈下游的鋰電池回收也容易因為處理不當而污染環境。據相關資料顯示,廢舊動力鋰電池中含有大量的錳、鈷、鎳等重金屬元素,同時在其電解液中也包含有六氟磷酸鋰等高毒性物質,以及其它易揮發性有機物,這些物質如果得不到妥善處置,不僅會造成資源的浪費,還會對環境造成巨大污染。

“廢舊動力鋰電池并不是完全沒有了‘能量’,它依然含有300V到1000V不等的高壓,如果在回收、拆解、處理過程中操作不當,可能帶來起火爆炸、重金屬污染、有機物廢氣排放等多種問題。”中國科學院過程工程研究所研究員曹宏斌表示。

降低污染需創新技術

有報告指出,電動汽車的規模化越高,電池的產量越大,該行業的經濟性就越強,生產的過程也將向更高效、污染更少的方向發展。

對此,致力于研發突破性開采鋰技術的能源勘探技術公司表示,為滿足電動汽車日益增長的鋰需求,希望可以通過新技術來提升鹵水的開采度,甚至包括以前無法開采的低濃度鹵水資源。“我們的目標是開發出快速、低成本、回收率高、對環境影響最小的鋰萃取分離膜。” 該公司首席執行官蒂格·伊根介紹,該公司的金屬有機骨架膜可以通過優化提取工藝來提高產量,從而大幅降低鋰的生產價格。“這可以顯著提高產量,同時生產商及其客戶也能得到更高的經濟效益。”

除了提升采鋰技術外,還有不少初創企業正在尋求電池存儲技術上的突破,他們企圖找到一種更高效、成本更低的“新型”電池,以取代或彌補鋰離子電池的缺點。其中一個名為“突破性能源投資”的項目,由比爾·蓋茨等多位億萬富翁資助,旨在為零碳未來找到解決方案。

“能源儲存顯然是低碳未來中不可或缺的一部分,我們需要新技術來最大限度地利用我們有限的鋰資源。”一位不愿具名的業內人士認為,無論是提高鋰資源的開采技術還是電池回收技術,或是進一步完善電池回收地產業鏈,都對環境的改善有巨大好處。“此外,對礦業公司使用責任制也有利于促進更安全的行業標準誕生,能夠有效減少環境污染。”

 
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