定向循环

失效的物质沿着回路重新制备成产品生产可用物质的技术过程

定向循环是基于逆向产品定位设计,通过短程回收工艺,实现退役产品中失效的物质沿着回路重新制备成产品生产可用物质的技术过程。

背景介绍
“定向循环”技术见于邦普循环于2012年所申请专利《一种由废旧动力电池定向循环制备镍钴锰酸锂的方法》及2020年所发表论文《定向循环理论在循环经济领域的应用研究 》。
在循环经济领域中,定向循环理论是指面向退役的产品,在生命周期的末端,通过特定的技术方式,让它回到生命周期的起点,简言之就是“从哪里来回哪里去”。
在动力电池领域中,定向循环是指将废旧电池经过前处理、湿法冶炼等工序,还原成制造动力电池需要使用的材料的过程,制造厂商可直接使用经处理而来的电池原材料,从而制造高质量动力电池。
定向循环理论不仅是一种可以应用于回收利用行业的创新型技术工艺,更是一种可以应用于整体产业链上的商业模式。
必备条件
1、完备的回收技术基础:回收过程中无害化、简单化;高收率的资源化;高质化(定向是其最高级别的显示形式);
2、完备的迭代能力:在全产业链生态中,末端的回收企业必须要与正向设计、生产保持同步迭代的能力,具备产品一投放到市场,就拥有定向回收方案的能力;
3、很强的、可控的低成本能力:包括工程能力、管理能力。
应用实例
定向循环模式已在实际生产中得到应用。以国内专注从事废旧电池定向循环研究的邦普为例,该企业通过定向循环理论,成功将废旧电池再生为电池材料,从而反哺原生电池制造业,创造了良好的的经济和社会效益。
回收回来的退役电池经过一系列工艺处理流程,最终成为制备新电池的原材料,真正实现电池材料产品材料“从哪里来回哪里去”的定向循环路径。
整个工艺处理过程包含了前处理、湿法冶炼、前驱体、正极材料等:前端回收过程,涉及无氧裂解、破碎分选等复杂工艺,实现回收高效、高收率;后端产品再生制备,应用结构设计、机理函数、机械函数、计算机模拟等理论实现产品性能提升,所制备的正极材料具有储能密度高、循环寿命长、性价比高、加工性能好等优点。
意义
定向循环是实现“产品——废料——产品”全生命周期循环的重要工艺技术与商业模式,既实现了产品废料的高效低本环保处理,又为产品生产提供了源源不断的高质量资源,构建了资源有效循环利用的绿色闭环,为社会带来经济效益与环境效益,是满足现代社会绿色低碳循环的生产生活方式。
从行业看,“定向循环”可节约金属资源,保障电池核心材料的供应稳定。随着新能源汽车的市场需求不断扩大,锂电池生产所需的关键金属材料也存在较大缺口。而退役电池则富含这些金属资源。通过定向循环技术能将其重新制备成电池材料,减少对原矿的开采以及对金属进口的依赖,可保障关键材料的稳定供应。
从企业看,“定向循环”可帮助企业降低成本,推动新能源汽车进一步普及。相比从原矿中开采金属资源,对废旧电池金属的资源化利用所产生的成本更低、效率更高,这将有利于电池企业降本提效,进一步推动新能源汽车整体成本的下降。
从节能减排角度看,“定向循环”可促进行业实现“双碳”目标。废旧电池的资源化利用是新能源汽车产业节能减碳、响应“双碳”目标的重要途径,开发废旧电池的资源化利用技术,有利于减少废弃电池的环境污染,提高金属资源的利用率,促进行业的可持续发展。
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