欧盟报告指出电池原材料供应风险和规避举措

作者: 2019-11-25 10:39 来源:
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20181122日,欧盟委员会发布《电池应用原材料报告》[1],对钴、锂、石墨和镍4种主要电池原材料的供应现状和风险进行了详细探讨,指出了欧盟电池原材料供应面临的挑战和瓶颈,建议加大欧盟内部原材料资源开采力度,加强原材料回收再利用,拓展原材料资源,以降低原材料供应风险,增强欧盟电池制造竞争力。

1、主要电池原材料依赖进口,替代材料技术尚不成熟

1)未来几年锂离子电池(LIB)仍将是欧盟电动汽车和储能电池首选技术,其原材料(钴、锂、石墨和镍)主要依赖进口。天然石墨主要从中国进口,锂主要从智利进口,钴主要依靠芬兰生产(66%)和从俄罗斯进口,欧盟内部资源完全满足镍、天然石墨、锰、锂等电池原材料需求的潜力有限。

2)替代材料技术应用尚不成熟。目前电池主要原材料是锑、钴、天然石墨、铟和一些稀土元素,除此以外,锰、锡、硅、镁、锗均可用于电极材料,这些材料在电池中的应用相对较低,如全球锰产量仅有2%用于电池。目前有多种技术可用于锂离子电池,以替代最关键的钴材料,最常见的技术有锂-镍氧化物、锂-锰氧化物和锂-铁磷酸盐,但上述电池性能均低于含钴电池。

2、电池原材料开采和加工力度不足,资源数据标准不统一

1)电池原材料开采、加工力度不足。欧盟目前已探明钴资源主要分布在芬兰、德国、挪威和瑞典;欧盟锂资源量估计约为40万吨金属锂当量(LMF),探明储量为1.3万吨LMF。在开采方面,欧盟国家中仅有芬兰开采钴,占全球产量的1%;葡萄牙每年开采约350吨锂矿石,不到锂进口量的1%;芬兰、希腊和西班牙小规模开采镍矿石;德国和奥地利生产石墨,产量仅占全球的0.05%。欧盟精炼钴主要依靠内部生产和进口钴矿石,主要生产国为芬兰(占全球产量13%)、比利时(5%)和法国(<1%);葡萄牙和西班牙年生产约600吨锂化合物,不用于出口;芬兰、法国和英国生产精炼镍。

2)矿产资源数据缺乏统一标准,整合较为困难。欧盟资助的Minerals4EU项目是唯一的矿产资源量和储量数据库,但是其基于欧盟不同国家报告的估算值和不同类型的数据集,缺乏一致性和可比性。

3、电池原材料回收和循环经济相关技术亟待发展

1)进一步发展电动汽车电池回收技术。目前,汽车铅酸蓄电池回收率远高于其他电池。但欧盟大量汽车被作为二手车出口,市场上的电动汽车尚未达到报废年限,因此限制了电池回收总量。锂离子电池回收的最主要材料是钴,在电动汽车领域其回收潜力很大。20185月,欧盟在“地平线2020”框架计划下启动了一项名为CROCODILE的原材料创新行动项目,其预算近1500万欧元,将开发基于先进的火法、湿法、生物、离子和电冶金技术的创新冶金系统,用于欧洲钴的回收以及钴金属和上游产品的生产,将满足欧盟工业总需求量的65%,极大降低欧盟钴供应的风险。

2)电池循环经济是未来发展方向。欧盟已经资助了一些电动汽车电池再利用的项目,如电池2020、本地储能先进系统(ELSA)、ABattReLifeNetfficient等。下一步计划应考虑循环经济的整个价值链,目前已有在储能系统中实现循环经济和电池再利用的实例,如日产公司将电动汽车回收电池用于储能系统,为阿姆斯特丹竞技场供电。通过再利用,能够延长电池和原材料的寿命,有助于提高资源效率。

3)发展“城市矿山”回收技术以促进电池材料回收。欧盟资助了一些电池及其材料回收的工业和研究计划,“地平线2020”资助的ProSUM项目,建立了Urban矿山平台,收集电池的库存和流通量数据,评估将废电池作为替代来源获取二次原材料的潜力。该领域需要进一步开展研究,以更好地了解电池流通过程、成分的演变以及相关材料的实际回收率。

4、战略性建议

报告根据欧洲电池战略行动计划,针对欧盟电池原材料面临的问题,提出三大战略性建议:

1)完善电池原材料数据和知识。在欧盟各国实行联合国资源框架分类(UNFC)标准,对原材料资源数据进行比较和整合,建立完善统一的电池原材料相关数据库,为原材料供应决策提供可靠信息。

2)促进欧盟电池原材料生产和回收。欧盟本土电池原材料生产面临的主要障碍包括:缺乏发现更深层矿床所需的地质数据;土地利用规划与采矿的整合不力使得难以开采已探明矿床;欧盟复杂多样的监管要求;公众对原材料的认识不足,对生产经营的接受程度较低。应克服上述障碍,加大欧盟境内原材料开采和生产,大力促进电池原材料回收,进一步开发替代材料技术,通过循环经济提高资源效率。

3)确保在全球市场获取电池原材料。欧盟部分电池关键原材料供应商高度集中在几个国家,应利用外交和贸易等手段扩展进口来源,确保从第三国可持续和公平地获取原材料。      (岳芳 郭楷模)




[1] Report on Raw Materials for Battery Applications. https://ec.europa.eu/transport/sites/transport/files/3rd-mobility-pack/swd20180245.pdf

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