锂离子电池回收利用，美国这次是认真的
撰文 / 梁卫平
编辑 / 钱亚光
设计 / 琚 佳
来源 / The Verge，Chemistry Europe，basf.com
题图 / electrek
在美国本土达成一项新的合作，接下来将会有更多使用回收材料制造的锂离子电池。
2023年9月11日，电池材料生产商德国巴斯夫（BASF）宣布将与石墨烯技术开发商Nanotech Energy合作，为北美客户生产使用回收材料制造的锂离子电池。
根据巴斯夫的介绍，这两家公司还将与锂离子电池回收公司即美国电池技术公司（American Battery Technology Company，简称ABTC)，以及在生产专用阴极活性材料前驱体和金属氢氧化物材料方面拥有数十年经验的加拿大TODA先进材料公司合作，为北美消费电子和汽车行业建立一条本地化电池价值链。
锂离子电池常见于手机、平板电脑、笔记本电脑、电动工具和其他科技产品中，但最大的电池应用是在电动汽车中。这些笨重的电池不仅需要更多的矿物质，而且丢弃时还会产生大量的电子垃圾，因此需要更好的回收计划。
这四家公司将共同生产含有回收金属的新型锂离子电动汽车电池，这在美国尚属首次。他们将共同打造这一“含美量”较高的锂离子纯电汽车电池电芯闭环系统。
生产锂离子电池的闭环系统如何运行
在这个闭环系统中，ABTC将负责回收利用Nanotech Energy收集的电池废料和非标材料，如镍、钴、锰和锂。
然后，将回收的金属转化为电化学活性材料，这需要两个步骤：前驱体生产和阴极活性材料生产。TODA利用这些材料制造电池前驱体，巴斯夫再将其转化为阴极活性材料。准确地说，巴斯夫将利用密歇根州巴特尔克里克工厂的回收金属制造阴极活性材料。
在这个过程中，电池前驱体是成为阴极前最后一步材料，或者是形成阴极的原料。阴极材料是驱动电池性能的关键原材料。
最后，Nanotech Energy将利用这些材料制造锂离子电芯。总结下来，这是北美地区真正意义上的循环经济，它将于2024年启动商业化生产。
来源：Wan Shanchao/VCG via Getty Images
巴斯夫表示，在新型锂离子电动汽车电池生产中使用回收金属，与使用来自矿山的原生金属相比，可减少约25%的二氧化碳排放量。巴斯夫多年来一直在亚洲提供回收服务和基于回收金属的正极活性材料（在原电池中，阴极是正极）。
巴斯夫是锂离子电池市场先进正极活性材料的全球领先供应商，为全球众多电池生产商和原始设备制造商平台提供高性能正极活性材料。除了提供上述闭环电池回收解决方案，巴斯夫还提供贱金属采购和管理。
“我们与Nanotech、ABTC和TODA的合作标志着巴斯夫全球电池回收业务迈出了重要一步。”巴斯夫电池贱金属和回收高级副总裁丹尼尔·舍费尔德（Daniel Schönfelder）在一份声明中说，“现在，我们正在建立北美首个闭环系统。这使得巴斯夫和Nanotech能够生产出含有本地回收成分的锂离子电池。”
Nanotech Energy首席营销官柯蒂斯·科勒（Curtis Collar）表示：“通过合作，我们四家公司可以汇集各自的专业知识，为整个北美电动汽车和消费电子行业带来更好、更可持续的成果。这是锂离子电池市场不断进步和发展的一个重要里程碑，我们很自豪能在电池价值链中为减少二氧化碳排放发挥关键作用。”
锂电池回收计划得到谁的资助
随着电动汽车产量的增加，拜登政府一直致力于在美国建立锂电池供应链和回收计划。2022年，美国能源部宣布将提供31亿美元，资助企业建立电池生产设施。2023年6月，能源部还宣布将提供1.92亿美元资金用于促进电池回收。
巴斯夫电池材料与回收部门隶属于巴斯夫催化剂部门。该部门的产品组合还包括环境催化剂和金属解决方案以及工艺催化剂。汽车与运输、化工、塑料或能源等各行各业的制造商都离不开巴斯夫提供的产品和服务。
巴斯夫最近宣布了欧洲的电池回收工厂项目，并且多年来一直在亚洲提供基于回收金属的回收服务和正极活性材料，作为一种闭环解决方案。
巴斯夫位于德国施瓦茨海德的新正极活性材料（CAM）工厂▼
来源：basf.com
2023年7月，巴斯夫在德国施瓦策海德（Schwarzheide）建立了欧洲首个电池材料生产和回收中心。这座先进的工厂将包括一个高性能正极活性材料生产厂和一个电池回收厂，标志着欧洲电池价值链闭环的重大进展。这个新的电池材料生产厂是欧洲最大的全自动阴极活性材料生产厂。
该工厂未来几年的产品已全部售罄，并将提供量身定制的产品，以满足欧洲电池制造商和汽车制造商的特殊要求。据巴斯夫介绍，得益于公司专有的高效生产技术，阴极活性材料的碳足迹大大低于行业基准。这些技术包括能耗最小化和高比例的可再生能源。
创新电池材料和研究计划（包括电池回收），由联邦经济事务和气候行动部以及勃兰登堡州经济、劳动和能源部资助，是欧洲共同感兴趣的重要电池项目（IPCEI）的一部分。