在位于江西宜春市萬載縣的江西睿達新能源科技有限公司門口,一輛輛大貨車駛入廠區,将來自全國各地的廢舊锂電池倒入待分解區,經過篩選、加工和梯次利用、再生利用,使其重新成爲有用的産品或原材料,以實現資源的節約和利用。
目前,我國新能源汽車産銷量已連續9年保持全球第一位。同時,我國已成爲動力電池産業的領跑者,市場規模全球領先,建成了産業鏈最全、規模最大的動力電池産業體系。作爲新能源汽車的“心髒”,锂電池以高能量密度、長循環壽命等優勢,成爲推動能源變革的關鍵力量。然而,随着新能源汽車市場的快速發展,廢舊锂電池的處置問題也日益凸顯,成爲制約新能源産業可持續發展的瓶頸之一。
作爲一家專注于廢舊動力蓄電池綜合回收循環利用、锂電池材料研發、生産和銷售的企業,睿達新能源經過10年發展,已成爲國内廢舊锂電池綜合利用及回收行業的頭部企業,入選工信部公布的符合《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規範條件》企業名單第三批和第四批,獲國家綠色工廠、國家高新技術企業、國家知識産權優勢企業、國家智能制造标杆企業,江西省專業化小巨人企業、瞪羚企業等榮譽。
确定目标
在睿達新能源的兩個回收車間,托盤上的大盒電池正分門别類流入數個不同拆解工位,每一塊電池根據屬性、材料等特點,被細分爲10餘種材料,然後進入下一個加工車間。睿達新能源董事長李森告訴記者:“當前,電動汽車産業加速發展,锂電池的使用量與日俱增。對廢舊锂電池進行高效回收處理,不僅可以減輕對生态環境的危害,還可以防止锂、钴、鎳等高價值金屬的流失,減少對原生礦産資源的依賴。”
锂電池再生循環利用,不僅是一項環保事業,更是一個充滿潛力的經濟增長點。早在2014年,睿達新能源就瞄準了廢舊锂電池綜合回收利用與锂電池新能源材料制備行業。
走進睿達新能源的展廳,循環再生利用牆直觀地展示了廢舊新能源汽車電池拆解成三元锂正極材料,再重新組裝成全新電池的全部流程。在這個過程中,一塊塊三元锂電池僅用2分鍾就能變成正負極黑粉,再經過浸出、除雜、萃取、蒸發濃縮、結晶、離心、打包等工序,得到電池級硫酸鎳、電池級硫酸钴、電池級硫酸錳、電池級碳酸锂,硫酸鎳、硫酸钴、硫酸錳進一步合成三元前驅體,再搭配電池級氫氧化锂或碳酸锂得到三元锂正極材料,最後将産品供應給相關企業用于生産新的锂電池。目前,睿達新能源建有4萬噸磷酸鐵锂電池梯次利用與正極材料工程項目,廢舊锂電池綜合回收産線年處理量達12.4萬噸。
“根據《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規範條件》,工信部對我們的再生利用和梯次利用進行了現場審核,并順利通過,這意味着我們在锂電池回收利用領域更安全、更有保障。”睿達新能源锂電研究院院長韓旗英告訴記者,目前,公司廢舊锂電池利用率達98%以上,且在整個回收處理過程中,所有排放物均達到國家環保标準。
睿達新能源應用5G通信及人工智能技術推動生産精益數字化和智慧工廠建設,實現安全、綠色、可持續發展。
高效利用
锂電池作爲存儲能量的核心部件,從電動汽車到便攜式電子設備,無處不在。然而,随着锂電池使用壽命的終結,如何妥善處理這些廢舊電池,不僅關乎資源的有效利用,更是對環境保護的一次考驗。“睿達新能源面對廢舊锂電池的回收挑戰,興起了一場以科技創新爲驅動的綠色革命。公司研發的環保、節能、低成本的锂電池再生利用回收方法已在市場具備較大優勢。”談及公司的科技硬實力,睿達新能源研發部副部長黃海軍介紹,首創多組份結晶分鹽方法高效分離提取鎳锂鹽,低消耗酸堿且锂回收率提高3%;首創硫酸鎳溶液高效除油技術,溶劑回收率高達99%以上;首次實現一步萃取,将浸出液中鈣鎂镉錳等雜質降至0.002克每升,實現短流程制備電池級硫酸鎳産品,硫酸鎳産品純度高達99.95%。
“吃幹榨淨”深加工,“咬”定創新不放松。多年來,睿達新能源爲提高鎳、钴、錳、锂等材料的回收率,改革創新多種管理方法和技術,實現了對廢舊锂電池資源的閉環利用。
“我們先後投入超1億元建立了技術研發中心,研究出濕法冶煉、一步萃取等技術。目前,公司的锂回收率由75%提升至96.8%,钴、鎳回收率由96.7%提升至98.5%。”睿達新能源工藝部部長吳成輝說,公司在優化回收工藝流程上做加法,在生産設備上安裝集成傳感器和更換自動化設備,實時監測生産過程,運用智能算法模型優化濕法回收工藝參數,僅此一項,就提高鎳、钴、錳、锂等關鍵金屬2%以上的回收率。
睿達新能源不僅運用智能化提升金屬回收率,還對産品進行溯源管理。在公司電池溯源管理系統後台,點擊一鍵查詢,便顯示出公司産品在各地的詳細數據,那是因爲公司爲電池配備了數字“身份證”,電池位置、健康程度、剩餘容量等數據一目了然。“在梯次回收利用後,我們利用搭載的GPS定位芯片、電通信模塊和電源管理系統監測電池的充電和放電狀态以及運行軌迹,每塊電芯來自哪台車、裝入哪塊梯次利用電池,都能查到,實現了動力電池從回收到再利用的全鏈條追蹤和高效分類。”韓旗英說。
以技術創新搶占市場高地。“公司産品不僅在國内擁有很強的市場競争力,還成功跻身日本、韓國、歐美等國家和地區的新能源産業供應體系。”吳成輝說。
創新發展
一車車廢舊锂電池進入,一組組嶄新的锂電池正極材料産出……從回收到利用再到制造,睿達新能源新建設的锂電池綜合利用生産車間讓公司的生産線形成了閉環。
“增加産量、降低成本、創新技術,這是增強企業核心競争力的三大‘法寶’。之前我們緻力于做電池回收,現在已逐步研發出锂電池正極材料加工技術,在原有的5條生産線上,又增加了一條廢磷酸鐵锂全組元素回收制備磷酸鐵锂正極材料生産線,可實現廢舊動力蓄電池從梯次利用到拆解破碎、正極基礎材料的全生命周期産業閉環。”睿達新能源生産負責人陳華根說。
“锂電池循環再生行業既是一個産業鏈的末端,又是另一個産業鏈的起點。”韓旗英介紹,全新生産線采用先進的自動化設備和智能化管理系統,實現了從原料投入到成品産出的全過程自動化控制。這不僅大大提高了生産效率,還顯著降低了人工成本。該生産線預計年産能達數萬噸,能夠滿足國内市場對锂電池正極材料、前驅體産品的需求。
創新型人才是推動科技創新、産業升級和社會進步的關鍵力量。多年來,睿達新能源緊扣人才隊伍建設和技術創新發展這個“牛鼻子”,堅持走創新驅動發展道路,深化企業體制機制改革,探索校企合作發展新模式,與多家高校院所建立産學研戰略合作,并獲批設立“博士後創新實踐基地”,爲高層次創新型人才的培養和引進搭建了堅實平台,進一步提升了企業的研發實力和技術創新能力。
目前,睿達新能源已擁有100項授權專利,其中發明專利18項,實用新型專利82項,這些技術成果爲公司的發展提供了強有力的技術支撐,公司開發的系列钴鎳錳锂提取技術處于全國領先水平。
今年,國務院印發的《推動大規模設備更新和消費品以舊換新行動方案》提到,要實施回收循環利用行動,加快風電光伏、動力電池等産品設備殘餘壽命評估技術研發,有序推進再制造和梯次利用。這爲企業和行業發展帶來了新的發展機遇。
李森表示,随着“雙碳”目标、建設美麗中國的加快實現,環保産業、新能源産業已迎來前所未有的發展機遇。公司将不斷加強科技研發隊伍建設,加快核心技術研究,加大新産品研發力度,不斷提升産品質量,爲實現全球新能源産業的低碳、可持續發展貢獻中國智慧和中國力量。(經濟日報記者 劉 興)