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歐盟電池法出臺,一起“揚帆出?!?/h1>
來源:梅特勒托利多 METTLER TOLEDO   2023年11月02日 10:45  

解讀歐盟新法規

 

歐盟新電池法規落地

 

鋰電企業海外布局

需要關注什么?

 

隨著全球電動化及儲能雙雙進入快車道,鋰電池需求呈現爆發式增長,2023年鋰電池企業持續擴產,并且新建產能將加速釋放。然而,與之相對應的是鋰電池關鍵材料階段性、結構性產能過剩問題逐漸顯現,加之各路跨界玩家涌入鋰電池賽道,行業內卷嚴重。

 

面對當下產業出現的結構性產能過剩難題,鋰電企業紛紛將目光投向海外市場,寄望通過拓展國際業務來緩解國內競爭壓力。因此,“出海”成為了鋰電企業發展的重要戰略選擇。

 

三季度以來,動力電池行業的關注點不約而同轉向了歐盟的新法規。今年8月17日,歷經約三年立法流程的《歐盟電池與廢電池法規》正式生效。這是全球首個將碳足跡作為對產品強制性標準的政策,意義深遠,并且還在持續滲透其對產業的影響。按照新法規,國內的鋰電企業如何在國際市場上開拓新藍海?出海的過程中又將面臨哪些門檻?鋰電出海,有風景亦有風浪。

 

 

解讀法規關注點


隨著歐盟新電池法規落地,國內布局鋰電回收的企業需要關注什么?

 

01 關注點一

新的電池法規強調以下三點:

 

1) 提供電池碳足跡聲明和標簽

2) 需要提供電池的電子護照

3) 定最低回收率及材料回收目標 ,其中,對電池材料回收效率的目標設定:2027-2031鋰材料的回收率從50%提升至80%。

 

據預測鋰電池全球市場有望從2020年的259 GWh上升至2500 GWh,復合增長率27%。到2030年,全球廢棄鋰離子電池將達到200萬噸/年,若回收、循環利用不當,不僅是對資源的極大浪費, 更是對環境和公眾健康極大的威脅。

 

02 關注點二

目前,主要回收方法主要有干法回收(Pyrometallurgical method)、濕法回收(Hydrometallurgical method)和直接回收法。干法和濕法回收已被商業化應用,均有各自的優劣勢。直接回收大部分處在技術開發階段。

 

除了回收鋰電池正極材料,隨著歐盟電池法規對電池生產中碳足跡聲明的重視,高價碳酸鋰造成的成本投入等因素,國內鋰電回收企業也越來越關注電池級碳酸鋰回收和再生。

 

03 關注點三

梅特勒托利多為鋰電回收/資源再生提供的解決方案:

 

Part 1:

三元正極材料濕法浸出,化學沉淀工藝及前驅體再生:

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圖:正極材料回收/前驅體再生工藝中梅特勒托利多過程分析在線測量方案

 

1、pH傳感器測量浸出和沉淀工藝中pH值,保障酸浸時的金屬的溶解度,沉淀時反應效率和不同金屬的先后沉淀效率;

 

2、前驅體再生反應中:

 

a)  pH 反應漿料的pH值,保障前驅體的振實密度、形貌、粒徑分布;

b)  O2/氣相氧分析儀測量反應釜中氧氣含量,保障惰性氣體氛圍,防止前驅體發生氧化;

c)  電導率監測前驅體分離時清洗的情況,確保分離完全,實現資源最大化回收;

 

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Part 2:

電池級碳酸鋰再生/精制工藝:

 

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圖:電池級碳酸鋰再生/精制工藝中梅特勒托利多過程分析在線測量方案

 

1、電導率傳感器監測純水電導率,確保電池級碳酸鋰生產用水水質

 

2、TDL激光氣體分析儀測量碳化過程中CO2氣體含量,確保碳化效率和目標產物純度,保障后續工藝進展;

 

a) 原位安裝無需復雜的預處理,

b) 2秒內得出測量值響應迅速;

c) 無需對光,無易損易耗件,低維護,低總擁有成本

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圖:CO2  TD激光氣體分析儀

 

3、濁度傳感器監測微濾效率,保護價格昂貴的濾網。

 

4、電導率應用于離子交換等精純環節,確?;厥蘸图兓?,同時保障樹脂再生效率

 

以上解決方案的發掘、廣泛應用得益于鋰電回收相關企業對梅特勒托利多在過程分析領域積累的經驗、知識、專業化產品及服務解決方案的信賴。

 

 

解讀鋰電殘余堿測定新標準

 

鋰電殘余堿測定新標準發布, 殘堿含量的有效測定尤為重要。

 

殘堿指附著在正極材料表面的殘留堿性物質,主要成分為Li2CO3,還有一部分以LiOH形式存在,其含量是衡量正極材料質量的重要指標。殘堿的來源一方面是燒結過程添加過量的鋰鹽帶來的殘余Li2O吸附空氣中的水和二氧化碳生成的產物,另一方面則是正極材料表面的活性氧陰離子和空氣中的CO2和水分反應而生成碳酸根,同時鋰離子從本體遷移到表面并在材料表面形成Li2CO3。

 

殘堿含量過高會給正極材料的電化學性能帶來諸多負面影響:

 

1)殘堿會造成正極漿料pH較高,引起漿料吸水導致PVDF降解凝膠化,造成涂布不均勻,

2)材料表面的殘堿導電性差,會降低電池的容量和循環壽命,

3)殘堿會造成材料本身反應產生CO2,是電池脹氣的主要原因,從而帶來安全方面的隱患。

 

如何有效測定正極材料的殘堿?

 

根據新發布的國標GB/T 41704-2022《鋰離子電池正極材料測定 磁性異物和殘余堿含量測定》,正極材料的殘堿可由電位滴定儀來完成測定,通過鹽酸標準溶液來滴定正極材料濾液的殘余堿含量。

 

梅特勒托利多自動電位滴定儀搭配XPR分析天平,助您輕松實現樣品稱量到滴定的一鍵操作。稱量數據自動傳輸至滴定儀,免去抄錄并重新輸入的繁瑣步驟和潛在誤差;同時針對殘堿測定中LiOH含量易受空氣中CO2干擾的挑戰,梅特勒托利多特有的密封滴定杯和Cover Up功能給您的檢測保駕護航,保證測定結果的精準和重復性。

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另外針對鋰電正極材料的其他參數,如pH、水分含量、LFP的Fe/P含量、三元總量和分量,梅特勒托利多都能夠提供針對性的解決方案。

 

 

基于歐盟新電池法新要求

 

鋰電產業加快“出海”步伐 ,定量包裝秤作為電池原材料生產環節不可或缺的包裝、計量設備,也迎來綠色發展的機遇期。作為包裝機械想要在歐盟市場自由銷售,就必須加貼“CE”標志,以表明產品符合歐盟《技術協調與標準化新辦法》指令的基本要求,這些指令包括RoHS、CE-MD、CE-MID等。

 

梅特勒托利多積極應對歐盟市場監管的法律依據,持續對鋰離子電池材料自動化包裝解決方案進行迭代,從不同維度對設備使用的環保、健康和安全進行優化,包括原材料選用、必要的結構、功能、流程及電氣安全測試、符合人體工學的安裝及作業空間等。

 

除了滿足歐盟市場監管的法律依據之外,梅特勒托利多針對包裝超細粉體行業的痛點,基于鋰電池行業物料特性差異,提供垂直螺旋噸包秤與水平螺旋噸包秤等解決方案,為鋰離子電池行業用戶在包裝稱重控制、設備運行狀態監控、數據遠程傳輸和處理等環節,提供安全環保、精準高效的解決方案。

 

垂直螺旋噸包秤DCS-1000G-VST

• 垂直螺旋給料,多級控制、精準給料,所得即所需

• 單懸臂結構,底部無支撐,不堵料、無異物侵入風險

• 非金屬納米微孔管負壓脫氣,給料脫氣同步進行

• 特別適和各類含氣粉體物料的自動化定值稱重包裝

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水平螺旋噸包秤DCS-1000G-PW-SD

• 水平螺旋給料,輸送能力較高

• 獨特的螺旋殼體設計,杜絕粉塵泄露

• 全陶瓷材質螺旋(可選),提供最高等級磁性異物防護

• 特有的計量算法,以確保大落差情況下的精度保證

• 適用于各類不含氣或少量含氣的粉體物料

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未來,隨著鋰電產業技術不斷更新升級,自動化和智能化水平不斷提升,梅特勒托利多將繼續以客戶的關注為首要關注,為鋰電企業降本增效,為鋰電“揚帆出海”,提升全球市場競爭力不斷發掘更多的應用和解決方案。

 

 

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