Институт Никеля: Прогресс и вызовы в области переработки литий-ионных аккумуляторов в Японии [Саммит по новым источникам энергии]

На форуме по переработке литий-ионных аккумуляторов, организованном компанией SMM Information & Technology Co., Ltd. (SMM) в рамках 10-й выставки новой энергетической индустрии 2025 года, Кэндзи Такеда, главный представитель японского офиса Никелевого института, поделился своими мыслями на тему «Прогресс и вызовы в области переработки литий-ионных аккумуляторов в Японии». Он отметил, что, хотя темпы внедрения электромобилей могут замедляться, литий-ионные аккумуляторы пока останутся основным направлением. Катодные материалы постоянно развиваются. Раньше основными материалами были никель и кобальт, но теперь LFP используется в электромобилях. Следите за будущими изменениями. Компании совершенствуют технологии повторного использования и переработки аккумуляторов электромобилей, но может потребоваться некоторое время, прежде чем они будут практически применены. В будущих аккумуляторах электромобилей могут использоваться более дешевые, безопасные и менее ресурсоемкие материалы, поэтому предприятиям, занимающимся повторным использованием и переработкой, необходимо учитывать это (ключевые материалы могут измениться). Применение литий-ионных аккумуляторов Основное применение смещается в сторону электромобилей: До 2010 года литий-ионные аккумуляторы были коммерциализированы компанией Sony в 1991 году и в основном использовались в небольших устройствах, таких как смартфоны, ПК и мобильные устройства, и в небольшом количестве — в автомобилях в качестве гибридных аккумуляторов. После 2020 года, помимо небольших устройств, электромобили стали абсолютно основным направлением. Производство и использование значительно возрастут, а тенденция изменения катодного материала сместится от тернарного к LFP. Помимо электромобилей, также возрастет спрос на хранение возобновляемой энергии (энергосистемы). Тенденции продаж электромобилей: Субсидии способствовали быстрому росту продаж электромобилей, при этом продажи чистых электромобилей в 2023 году приблизились к 10 млн единиц. В 2024 году темпы роста замедлились. Тенденция к увеличению производства, как ожидается, сохранится еще некоторое время. Хотя производство аккумуляторов значительно возрастает, вопросы ресурсов начинают привлекать внимание. Действия японских автопроизводителей: Toyota прогнозировала продажи в размере 1,5 млн единиц к 2026 году, но в сентябре 2024 года пересмотрела этот прогноз в сторону снижения до примерно 1 млн единиц. Однако компания пока не изменила свой прогноз о достижении 3,5 млн единиц к 2030 году. Honda поставила перед собой цель полностью перейти на продажи электромобилей/топливных элементов к 2040 году. На этот раз они объяснили путь достижения этой цели. Компания планирует сохранить общий объем продаж на уровне около 5 млн единиц и преобразовать оставшиеся 3 млн единиц в гибридные к 2030 году. По состоянию на 2024 год эта цель остается неизменной. Вторичные ресурсы в силовых аккумуляторах При переработке ценными частями обычно являются: Никель-металлогидридные аккумуляторы; никель, редкоземельные элементы и т.д.; тернарные литий-ионные аккумуляторы (NMC, NCA); электроды (медь, алюминий); катодные материалы (никель, марганец, кобальт); анодные материалы (углерод?); литий в катодных материалах и электролите; LFP-аккумуляторы Катодные материалы (железо, фосфор)... будут ли они по-прежнему ценными?; электроды, анодные материалы, литий и т.д. такие же, как и в тернарных аккумуляторах. Не все использованные материалы могут быть переработаны (ценными). Литий-ионные аккумуляторы в энергосистемах Эффективное использование возобновляемой энергии (Германия потеряла 6,5 млрд кВт·ч в 2020 году, Япония — 800 млн кВт·ч в 2022 году?) Калифорния планирует использовать 100 ГВт·ч; 129 МВт·ч в Австралии принесут годовой доход в 4,5 млрд австралийских долларов. Литий-ионные аккумуляторы в энергосистемах и тенденции использования К 2030 году ожидается ввод в эксплуатацию мощности в сотни ГВт·ч в год (сопоставимо с электромобилями) Большая емкость, множество вариантов при учете цены и обслуживаемости, включая аккумуляторы на основе окислительно-восстановительного потока, свинцово-кислотные аккумуляторы, натрий-серные аккумуляторы, литий-ионные аккумуляторы на основе LFP, никель-цинковые аккумуляторы, натрий-ионные аккумуляторы, использованные аккумуляторы электромобилей и т.д.; Учитывая пожарную опасность и ограничения на опасные материалы, литий-ионные и натрий-серные аккумуляторы могут быть избежаны в крупномасштабных приложениях... Домашние аккумуляторы в Японии по-прежнему дороги и еще не получили широкого распространения. Сбор и повторное использование литий-ионных аккумуляторов Переработка литий-ионных аккумуляторов Общий процесс переработки литий-ионных аккумуляторов Сбор аккумуляторов электромобилей Системы переработки свинцово-кислотных и мелких аккумуляторов уже созданы. Системы переработки литий-ионных аккумуляторов также начали работать. Но что, если они используются в качестве подержанных или повторно используемых аккумуляторов? «Повторное использование» аккумуляторов электромобилей Создание новых целей повторного использования и переработки для использованных аккумуляторов электромобиля «LEAF»; Эта новаторская инициатива получила высокую оценку. Мы с нетерпением ждем, чтобы увидеть больше их достижений в будущем. Система хранения энергии Toyota и JERA Использованные аккумуляторы соединены последовательно, используя остаточную емкость путем запуска производства и обхода переключения в микросекундах. В принципе, большое количество аккумуляторов может быть подключено по низкой цене. Если это не будет крупномасштабным и общественным (обязательным), трудно сохранить ценность повторного использования. Будут ли эти системы эффективного использования использованных аккумуляторов получить более широкое распространение в будущем? Проблемы повторного использования вторичных аккумуляторов Аккумуляторы электромобилей могут быть повторно использованы примерно через 15 лет (средний срок службы домашнего автомобиля составляет 14,7 года). Однако технология аккумуляторов постоянно развивается в сторону повышения энергоемкости и снижения стоимости. Поэтому, когда старые аккумуляторы будут повторно использованы более чем через десятилетие, они могут уже устареть. Таким образом, стоит задаться вопросом, можно ли компенсировать затраты на повторное использование и будут ли эти аккумуляторы фактически использоваться. Поэтому необходимо установить правовые и регламентированные методы повторного использования старых аккумуляторов. Переработка литий-ионных аккумуляторов в Японии Переработка аккумуляторов японскими цветными металлургическими компаниями Цветные металлургические компании и компании по переработке, работающие с никелем, кобальтом, медью и т.д., разрабатывают процессы переработки литий-ионных аккумуляторов. Многие компании используют различные субсидии, предоставляемые Министерством экономики, торговли и промышленности, и эти компании уже создали пилотные заводы. В будущем станет ли вопросом получение сырья (аккумуляторов электромобилей)? С распространением электромобилей многие другие компании участвуют в процессе предварительной обработки от сбора аккумуляторов до дробления и разделения, и это число может возрасти в будущем. Переработка аккумуляторов электромобилей: пример предварительной обработки ① Предварительная обработка: сбор — разрядка — обжиг для обезвреживания, эта часть сложна, она влияет на последующие процессы. Обжиг и сортировка с использованием цементных процессов Использование и будущая переработка никеля и кобальта Тенденции мирового производства никеля Рост производства никеля не так быстр, как продажи электромобилей, но с 2022 года производство в Индонезии резко возросло. Изменения в мировом потреблении никеля Потребление никеля продолжает стабильно расти. Основным потребителем остается нержавеющая сталь. Использование в аккумуляторах растет. Прогноз спроса на аккумуляторы Плотность веса аккумулятора электромобиля: 130 Вт·ч/кг (эквивалентно текущему LEAF) Что касается прогноза на 2030 год, то в консервативном случае может произойти Сценарий 1. Может произойти Сценарий 2. В самом оптимистичном случае также возможен Сценарий 4. *Аккумулятор LEAF, представленный здесь, является представителем тернарной системы (никель, кобальт, марганец), но литий-ионные аккумуляторы, разработанные для электромобилей, достигли значительного прогресса и делают большие шаги в направлении увеличения емкости (плотности). По состоянию на 2022 год некоторые LFP превысили эту плотность веса. Вторичные аккумуляторы следующего поколения и их сырье Итоги Темпы внедрения электромобилей могут замедляться, но литий-ионные аккумуляторы пока останутся основным направлением. Катодные материалы постоянно развиваются. Раньше основными материалами были никель и кобальт, но теперь LFP используется в электромобилях. Следите за будущими изменениями. Компании совершенствуют технологии повторного использования и переработки аккумуляторов электромобилей, но может потребоваться некоторое время, прежде чем они будут практически применены. В будущих аккумуляторах электромобилей могут использоваться более дешевые, безопасные и менее ресурсоемкие материалы, поэтому предприятиям, занимающимся повторным использованием и переработкой, необходимо учитывать это (ключевые материалы могут измениться). Нажмите, чтобы просмотреть специальный отчет о 10-й выставке новой энергетической индустрии 2025 года.

SMM

Институт Никеля: Прогресс и вызовы в области переработки литий-ионных аккумуляторов в Японии [Саммит по новым источникам энергии]

12,508 т! Экспорт медной эмалированной проволоки достиг нового максимума в марте

Импорт медных анодов в Китай в марте 2025 года снизился на 47,8% по сравнению с прошлым годом, достигнув пятилетнего минимума [Анализ SMM]