Dengan pesatnya perkembangan teknologi industri baterai lithium dan perluasan permintaan pasar yang terus menerus untuk baterai lithium, mendaur ulang baterai lithium sangat penting. Artikel ini akan menganalisis secara singkat permintaan yang kaku dari industri baterai lithium daur ulang dan memperkenalkan biaya daur ulang dan optimalisasi industri.
Daftar Isi
Komposisi baterai lithium
Baterai lithium ion (LIB) berhasil dikembangkan dan dikomersialkan oleh Sony Corporation Jepang pada tahun 1990, dan telah digunakan secara luas di berbagai bidang, terutama termasuk produk elektronik portabel, kendaraan listrik, dan penyimpanan energi berskala besar.
Dibandingkan dengan baterai nikel-kadmium dan nikel-logam hidrida, baterai lithium ion memiliki keunggulan energi yang tinggi, performa siklus yang baik, self-discharge yang rendah, dan tidak ada efek memori. Komposisi utama baterai lithium ion meliputi casing baterai dan sel baterai, di mana sel baterai meliputi katoda, anoda, pemisah, pengumpul arus, dan elektrolit.
Katoda Bahan aktif katoda 88-89wt.%, bahan konduktif hitam asetilena 7-8wt.% dan perekat organik 3-4wt.%, dicampur dan dilapisi secara seragam pada pengumpul cairan aluminium foil 10-20 mikron, yaitu untuk membentuk katoda baterai lithium ion.
Bahan aktif katoda yang umum termasuk lithium besi fosfat (LiFePO4, LFP), lithium kobalt oksida (LiCoO2, LCO), bahan terner nikel-kobalt-mangan (LiNixMnyCo1-x-yO2, NCM), bahan terner nikel-kobalt-aluminium (LiNixCoyAl1-x-yO2, NCA), dan lain-lain.
Anoda Bahan aktif anoda 88-90wt.% (grafit atau karbon dengan struktur grafit yang serupa), bahan konduktif hitam asetilena 4-5wt.% dan pengikat organik 6-7wt.%, dicampur dan dilapisi secara seragam pada cairan pengumpul foil tembaga 7-15 mikron, yaitu, untuk membentuk anoda baterai lithium ion.
Elektrolit organik Ini terutama terdiri dari garam elektrolit, pelarut organik dan aditif. Garam litium elektrolit termasuk LiPF6, LiBF4, dll. Pelarut organik termasuk ester, eter, sulfon, nitril, dan senyawa nitro. Aditif dapat dibagi menjadi aditif pembentuk film SEI, aditif pelindung katoda, penstabil garam litium, zat pelindung kelebihan muatan dan kelebihan muatan, serta aditif penghambat api.
Pemisah A pemisah baterai lithium memiliki struktur mikro film polimer yang berbentuk khusus, yang memungkinkan ion litium lewat dengan bebas, sementara elektron tidak bisa. Ada membran poliolefin (polietilen, polipropilen, dan polimer lainnya), membran non-anyaman (serat alami, selulosa mikrofibrilasi, dan serat nano selulosa), serta membran komposit keramik.
Permintaan yang kaku untuk mendaur ulang baterai lithium
Cina adalah produsen dan konsumen baterai lithium ion terbesar di dunia. Ada rantai industri yang lengkap dan sejumlah perusahaan baterai terkemuka dengan daya saing internasional. Dalam beberapa tahun terakhir, kebijakan terus mendukung pengembangan industri energi baru di China, dan energi baru serta penyimpanan energi telah menunjukkan tren pertumbuhan yang cepat, mendorong ekspansi cepat industri baterai lithium daur ulang secara simultan.
Menurut GGII, pengiriman baterai lithium ion China pada tahun 2022 adalah 655GWh, + 100,3% tahun-ke-tahun, di antaranya baterai daya adalah sub-kategori baterai lithium ion terbesar di China, menyumbang 73% pada tahun 2022.
Sebagai komponen utama kendaraan listrik, kapasitas terpasang baterai listrik telah tumbuh secara bersamaan dengan penjualan kendaraan listrik. Mengacu pada Asosiasi Produsen Mobil China, volume penjualan kendaraan listrik di China pada tahun 2022 adalah 6,887 juta, + 95,6% tahun-ke-tahun; mengacu pada Frost & Sullivan, kapasitas terpasang baterai listrik adalah 294,6 GWh, + 90,7% tahun-ke-tahun.
Jika dihitung berdasarkan CAGR29% pada tahun 2022-2025 dan CAGR22% pada tahun 2025-2030, diperkirakan kapasitas terpasang baterai tenaga listrik di Tiongkok akan mencapai 632GWh pada tahun 2025 dan 1707GWh pada tahun 2030.
Saat ini, masa pakai baterai dari baterai daya adalah sekitar 8-10 tahun, tetapi untuk baterai daya kendaraan listrik, ketika kapasitas baterai meluruh hingga 80% dari kapasitas pengenal, tidak lagi memenuhi persyaratan untuk digunakan, sehingga masa pakai efektif yang sebenarnya adalah sekitar 5-7 tahun. Setelah penonaktifan, baterai daya dapat langsung didaur ulang atau dapat digunakan dalam skenario dengan persyaratan kinerja rendah.
Pemanfaatan kaskade cocok untuk baterai daya yang kapasitasnya telah menurun hingga di bawah 70-80% dari kapasitas pengenal. Meskipun baterai tersebut tidak memenuhi standar untuk penggunaan kendaraan listrik, namun kapasitas baterai yang tersisa masih dapat memenuhi kebutuhan energi peralatan lainnya.
Baterai jenis ini dapat dibongkar, disaring, dipasang kembali, dan kemudian diintegrasikan ke dalam paket baterai kecil, yang digunakan di beberapa bidang yang tidak memerlukan kepadatan energi tinggi, seperti kendaraan listrik berkecepatan rendah (sepeda listrik, kendaraan ekspres, dll.), lampu jalan surya, stasiun pangkalan komunikasi, dll. Untuk baterai daya yang kapasitas baterainya telah membusuk lebih dari 40%, mereka akan memasuki proses pembongkaran dan daur ulang.
Karena siklus hidup rata-rata baterai lithium iron phosphate relatif lebih lama (4000 kali), mode peluruhan kapasitas baterai lambat dan seragam, sehingga lebih cocok untuk pemanfaatan kaskade. Sedangkan siklus hidup rata-rata baterai terner relatif pendek (2000 kali), dan kurang stabil. Dan mengandung logam langka seperti nikel, kobalt dan mangan, sehingga metode daur ulang terutama pembongkaran dan daur ulang.
Untuk pasar baterai lithium daur ulang bekas yang berkembang secara bertahap, kebutuhan daur ulang terutama tercermin dalam dua aspek: perlindungan lingkungan dan ekonomi.
Dari perspektif perlindungan lingkungan, baterai lithium daur ulang mengandung berbagai logam berat, senyawa organik dan anorganik serta zat beracun dan berbahaya lainnya, setelah bocor ke dalam tanah, air dan atmosfer, akan menyebabkan pencemaran yang serius; Kobalt, nikel, tembaga, aluminium, mangan, dan logam lainnya juga memiliki efek kumulatif, yang diperkaya dalam tubuh manusia melalui rantai makanan yang sangat berbahaya.
Oleh karena itu, perlu dilakukan perawatan terpusat yang tidak berbahaya untuk mendaur ulang baterai lithium dan mendaur ulang bahan logam di dalamnya untuk memastikan perkembangan kesehatan manusia dan lingkungan yang berkelanjutan. Selain itu, mendaur ulang bahan baku baterai daya bekas dapat secara efektif mengurangi emisi karbon dari bahan baku bijih lebih dari 40%.
Dari sudut pandang ekonomi, bahan katoda baterai lithium daur ulang biasanya mengandung unsur logam berharga seperti Li, Co, Ni dan Mn, dan kandungan logamnya bahkan lebih tinggi daripada beberapa bijih alami. Mengekstraksi logam berharga dari bijih membutuhkan biaya tinggi dan konsumsi energi, dan mendaur ulang logam-logam ini dari baterai lithium daur ulang tidak hanya dapat memperoleh produk dengan kemurnian tinggi, tetapi juga secara efektif mengurangi biaya dan menghasilkan manfaat ekonomi yang cukup besar.
Logam yang dapat didaur ulang dalam baterai bekas
Saat ini, bahan baku utama dalam industri ini berasal dari kemasan baterai bekas dan sisa-sisa dalam proses produksi kemasan baterai atau katoda. Dari perspektif objek daur ulang, daur ulang baterai bekas / memo sebagian besar adalah bahan logam. Ini terutama didistribusikan dalam cangkang, pengumpul cairan dan bahan katoda.
Logam dalam cangkang dan pengumpul cairan pada dasarnya ada dalam bentuk zat sederhana, termasuk tembaga, aluminium, besi, dll. Pemulihan elemen logam relatif sederhana, dan dapat diselesaikan dengan pembongkaran dan pengupasan pada tahap awal. Logam dalam katoda termasuk kobalt, nikel, litium, mangan, aluminium, besi, dll. Logam-logam langka memiliki nilai yang tinggi, namun karena logam-logam ini ada dalam bentuk senyawa, daur ulang menjadi lebih sulit, sehingga ini juga merupakan inti dari proses daur ulang saat ini.
Untuk pemulihan sisa produksi bahan katoda: 88-89wt.% dari total massa adalah bahan aktif katoda, 7-8wt.% adalah bahan konduktif asetilena hitam, dan 3-4wt.% adalah perekat organik.
Untuk daur ulang limbah kemasan baterai / sisa produksi kemasan baterai: untuk kemasan baterai lithium besi fosfat, monomer menyumbang 60% dan cangkangnya menyumbang 24%. Di antara mereka, bahan aktif katoda lithium besi fosfat menyumbang 32,1%, jadi untuk paket baterai lithium besi fosfat secara keseluruhan, lithium besi fosfat menyumbang sekitar 20%.
Untuk kemasan baterai lithium daur ulang polimer terner, monomer menyumbang 68,2%, dan cangkangnya menyumbang 21%. Di antara mereka, bahan katoda menyumbang 39% massa baterai lithium daur ulang terner. 88-89 wt.% dari bahan katoda referensi adalah bahan aktif katoda, jadi untuk kemasan baterai lithium daur ulang terner secara keseluruhan, bahan terner menyumbang sekitar 24%.
Proses daur ulang baterai
Ada empat proses utama untuk mendaur ulang baterai lithium yaitu hidrometalurgi, pirometalurgi, proses gabungan, dan proses perbaikan dan regenerasi. Proses daur ulang tradisional terutama adalah daur ulang hidrometalurgi dan pirometalurgi.
Proses daur ulang yang paling banyak digunakan di seluruh dunia terutama didasarkan pada pirometalurgi. Bahan aktif yang telah diolah sebelumnya ditempatkan dalam insinerator pada suhu tinggi untuk menghilangkan bahan organik, dilebur untuk mendapatkan paduan logam, dan kemudian senyawa logam diperoleh melalui proses pelindian/ekstraksi.
Dalam hal operasi khusus, daur ulang dan pengolahan limbah baterai terutama dibagi menjadi tiga proses: pra-perlakuan, pengolahan sekunder dan pengolahan lanjutan. Pretreatment terutama mencakup pembuangan dalam, penghancuran, dan pemilahan fisik.
Perlakuan sekunder adalah memisahkan bahan aktif katoda dan anoda dari substrat, dan terutama mencakup perlakuan panas, pelarutan pelarut organik, dan pelarutan alkali. Perlakuan lanjutan meliputi pencucian dan pemisahan serta pemurnian, dan ekstraksi bahan logam yang berharga adalah kunci dari proses daur ulang baterai lithium.
Baterai lithium daur ulang menjalani langkah-langkah pra-perawatan seperti pengosongan, pembongkaran, penghancuran, dan pemilahan untuk memisahkan katoda, anoda, dan pemisah dari pengumpul arus, dan kemudian menjalani operasi seperti penghancuran, penyaringan, dan pemisahan magnetik untuk mendapatkan serbuk katoda yang tidak valid bernilai tinggi.
Bahan katoda diolah dengan pirometalurgi atau hidrometalurgi untuk mendapatkan kembali prekursor bahan katoda, dicampur dengan sejumlah garam litium, dan disinter untuk menghasilkan bahan katoda baru. Kedua proses daur ulang tersebut benar-benar menghancurkan komposisi dan struktur asli bahan dalam baterai, dan mengekstrak elemen di dalamnya sebagai prekursor untuk sintesis bahan baku baru.
Teknologi daur ulang langsung yang sedang berkembang umumnya dimulai dengan komposisi dan struktur bahan yang gagal, tanpa merusak struktur yang melekat pada bahan baterai dan mencapai regenerasi struktural, memulihkan aktivitas elektrokimia material. Teknologi utama untuk pemulihan langsung bahan katoda meliputi metode fase padat, metode garam cair, litrasi hidrotermal, metode pelarut eutektik rendah, dan litrasi tekanan atmosfer, dll.
Metode fase padat: Sederhana dan banyak digunakan, tetapi memiliki konsumsi energi yang tinggi.
Metode garam cair: Suhu reaksi rendah, tetapi jumlah garam litium dan waktu perlakuan panas sangat diperlukan.
Litrasi hidrotermal: Memiliki suhu yang lebih rendah, waktu yang lebih singkat, dan reaksi yang lebih seragam, tetapi ada risiko keamanan tertentu dalam lingkungan bertekanan tinggi.
Metode pelarut eutektik rendah: Dapat merealisasikan regenerasi katoda yang gagal pada tekanan normal, dan DES ramah lingkungan serta dapat didaur ulang, yang dapat sangat mengurangi biaya daur ulang, dan diharapkan dapat digunakan untuk pemulihan skala besar. Namun, saat ini hanya ada sedikit penelitian yang relevan, dan sistem DES yang cocok untuk bahan katoda yang berbeda perlu dikembangkan.
Saat ini, proses regenerasi langsung baterai lithium daur ulang masih dalam tahap eksperimental penelitian dan pengembangan, dan belum digunakan dalam skala besar.
Daur ulang baterai di Cina terutama didasarkan pada pembongkaran proses tradisional + hidrometalurgi. Perusahaan daur ulang pertama-tama secara manual / mekanis membongkar dan memecah baterai yang dinonaktifkan menjadi bahan yang berbeda, dan perusahaan dengan pembongkaran sebagai bisnis utama akan menjual bahan yang berbeda seperti plastik cangkang, bubuk aluminium, bubuk tembaga, dan bubuk katoda ke perusahaan terkait di hilir, dan melebur bahan tersebut di hilir.
Perusahaan dengan tingkat integrasi yang tinggi secara langsung melebur serbuk limbah yang sesuai, yang dapat dibuat menjadi sulfat seperti kobalt sulfat dan nikel sulfat, dan juga dapat dibuat menjadi prekursor seperti nikel hidroksida dan kobalt hidroksida.
Biaya dan nilai produk baterai lithium daur ulang
Dari sudut pandang biaya, struktur biaya daur ulang baterai terutama dibagi menjadi dua bagian: biaya baterai bekas itu sendiri dan biaya pemrosesan. Biaya limbah baterai itu sendiri biasanya melebihi 50% dari total, dan biaya pemrosesan lainnya termasuk biaya bahan pembantu, biaya bahan bakar dan listrik, biaya tata kelola lingkungan, biaya peralatan, biaya tenaga kerja, dan biaya lainnya (biaya lokasi, biaya publik, pajak).
Untuk baterai lithium daur ulang, dengan asumsi harga pemulihan paket baterai adalah 18.000 RMB/ton, biaya daur ulang pirometalurgi dan hidrometalurgi per ton (selain pembelian paket baterai) masing-masing adalah 5900 RMB/ton dan 11300 RMB/ton, biaya daur ulang total adalah 23900 RMB/ton dan 29300 RMB/ton.
Untuk baterai lithium daur ulang terner, asumsikan bahwa harga pemulihan paket baterai adalah 38.000 RMB/ton, biaya daur ulang pirometalurgi dan hidrometalurgi per ton (di luar pembelian paket baterai) masing-masing adalah 6.000 RMB/ton dan 14.400 RMB/ton, dan total biaya daur ulang adalah 44.000 RMB/ton dan 52.400 RMB/ton.
Meskipun proses kering relatif sederhana dan biaya daur ulang rendah, ada lebih banyak kotoran dalam produk, lebih banyak polusi dalam proses perawatan, dan tingkat pemulihan baterai lithium daur ulang target lebih rendah daripada proses hidrometalurgi, sehingga ada beberapa cacat proses.
Oleh karena itu, lini produksi daur ulang baterai saat ini di Cina terutama adalah hidrometalurgi. Untuk baterai lithium besi fosfat, produk daur ulang utama saat ini adalah tembaga bekas, lithium karbonat, dan besi fosfat.
Mengambil paket baterai lithium iron phosphate power sebagai contoh, berat monomer adalah sekitar 60%, berat bahan katoda dalam monomer adalah sekitar 32.1% (bahan aktif menyumbang 88-89% dari bahan katoda), dan berat kertas tembaga sekitar 10.8%.
Berdasarkan asumsi bahwa tingkat pemulihan foil tembaga adalah 98%, litium karbonat 90%, dan besi fosfat 95%, satu ton paket baterai lithium besi fosfat dapat mengekstraksi limbah tembaga 63,5 kg, litium karbonat 35,9 kg, dan besi fosfat 154,8 kg, sesuai dengan nilai produk yang dipulihkan utama 17.000 RMB / ton baterai lithium besi fosfat.
Melalui penghitungan biaya dan pendapatan, industri baterai lithium daur ulang saat ini masih dalam kondisi untung kecil atau bahkan rugi; Terutama karena tingginya premi kemasan baterai bekas di ujung bahan baku sejak tahun 2022. Sebelumnya, karena rendahnya harga lithium, daur ulang baterai terner sebagian besar adalah nikel dan kobalt, sehingga faktor diskon harga hanya mencerminkan nilai nikel dan kobalt.
Dalam 22 tahun, harga lithium telah meningkat tajam, dan untuk mencerminkan nilai lithium, koefisien diskon nikel dan kobalt hanya dapat disesuaikan lebih tinggi. Peserta industri superposisi bersaing ketat untuk mendapatkan sumber daya paket baterai bekas, faktor diskon paket baterai melonjak dari 70-80% normal, hingga lebih dari 200%, dan ada penyimpangan besar dari tingkat nilai sebenarnya.
Optimalisasi industri daur ulang baterai
Bagi peserta dalam rantai industri daur ulang baterai, tren pengembangan setelah normalisasi pasar harus lebih difokuskan pada perolehan bahan baku yang stabil, penyederhanaan biaya proses daur ulang, dan peningkatan hasil produk.
Standardisasi saluran sumber baterai lithium daur ulang
Dari perspektif akuisisi bahan baku, kurangnya norma dan standar pada tahap awal industri menyebabkan gangguan pada sistem daur ulang limbah baterai front-end, dan sejumlah besar produsen informal bersaing untuk mendapatkan akuisisi dengan harga tinggi, menekan ruang perusahaan formal.
Meskipun perusahaan formal memiliki sistem dan kemampuan operasional yang sempurna dalam hal kualifikasi daur ulang, saluran, teknologi, dan skala, untuk saluran sumber daya baterai bekas, memilih saluran formal untuk daur ulang berarti membayar biaya yang lebih tinggi. Misalnya, perusahaan reguler memerlukan faktur untuk mendaur ulang baterai lithium untuk mengimbangi PPN dalam penjualan selanjutnya, yang mengakibatkan biaya tambahan untuk pendaur ulang skala kecil. Oleh karena itu, pemasok bahan baku cenderung lebih memilih bengkel kecil dan pasar mobil bekas.
Berbeda dengan perusahaan daur ulang pihak ketiga profesional, meskipun OEM memiliki hak untuk membuang baterai lithium yang dibongkar, OEM lebih akrab dengan pemanfaatan eselon dari proses pasca-pembuatan baterai. Proses daur ulang skrap terutama terlibat dalam pembongkaran dan metalurgi, kurangnya keuntungan teknis dari pabrik kendaraan, investasi peralatan yang tinggi, biaya tenaga kerja dan biaya teknis, mendaur ulang baterai lithium telah menjadi beban.
Oleh karena itu, OEM biasanya memilih untuk bekerja sama dengan perusahaan daur ulang pihak ketiga, perusahaan material, perusahaan metalurgi, dll. OEM menyediakan baterai bekas dan panduan teknis sebagai badan utama dan sisi sumber daya, dan proses tindak lanjut serta produksi diselesaikan oleh mitra.
Optimalisasi proses
Dari perspektif aliran proses, mode proses, teknologi peleburan dan skala kapasitas perusahaan China pada dasarnya sama, dan perbedaan tingkat pemulihan dan tingkat keuntungan di antara perusahaan terutama tercermin dalam tingkat otomatisasi pembongkaran di ujung depan pretreatment, serta hasil penghancuran dan penyaringan di ujung depan dan hidrometalurgi di ujung belakang, serta proses pengoptimalan dari dua aspek pengurangan biaya dan efisiensi.
Pembongkaran cerdas Ada banyak masalah dalam pembongkaran manual front-end, dan kecerdasan adalah fokus masa depan industri. Dalam proses pretreatment front-end, penghancuran dan penyaringan lini produksi yang ada pada dasarnya telah diotomatisasi, yang dapat mewujudkan salah satu ujung umpan (modul yang dibongkar) dan salah satu ujung produk.
Namun demikian, karena banyaknya variasi paket baterai daya, model merek yang beragam, struktur yang rumit dan status masa pakai yang tidak pasti, maka cangkang paket baterai dan kemasan luar baterai tunggal sebagian besar masih dibongkar secara manual.
Dalam pembongkaran baterai massal, pembongkaran manual memiliki banyak masalah: tegangan paket baterai tinggi, namun pengaturan harness kabel internal rumit, sehingga mengakibatkan sengatan listrik dan risiko korsleting. Ada sejumlah besar lem di dalam kemasan baterai, yang perlu dibongkar dengan kekerasan. Sementara itu, perhatian harus diberikan untuk meningkatkan efisiensi pembongkaran dan mengurangi biaya tenaga kerja. Oleh karena itu, pembongkaran cerdas adalah topik besar yang perlu difokuskan oleh industri.
Untuk pembongkaran baterai lithium daur ulang daya yang cerdas dan fleksibel dengan mesin alih-alih manual, langkah-langkah utama meliputi: pembentukan sistem akuisisi data kamera 3D, pembongkaran kolaboratif multi-robot sekrup penutup atas, penanganan penutup atas, penanganan modul baterai, pemilahan produk yang dibongkar secara cerdas, penggilingan modul & inti, dan langkah-langkah lainnya.
Poin terobosan utama yang terlibat dalam pembongkaran cerdas berasal dari diversifikasi tampilan model baterai yang berbeda, pengenalan dan pemahaman komponen yang cerdas, dan deformasi yang dihasilkan setelah bertahun-tahun beroperasi, yang mengharuskan sistem pembongkaran untuk menyesuaikan secara dinamis sesuai dengan situasi tertentu.
Hidrometalurgi Tingkat pemulihan logam litium dalam baterai litium daur ulang hanya 85-90%, dan masih ada ruang untuk perbaikan. Keterbatasan baterai lithium daur ulang terutama berasal dari adsorpsi 10% ion lithium dalam residu limbah selama proses ekstraksi dan penghilangan pengotor larutan nikel-kobalt-mangan.
Dalam larutan setelah pencucian asam bubuk hitam baterai terner, litium adalah logam terkecil dan paling aktif; Meskipun 80% litium karbonat dapat diekstraksi dalam proses reduksi kalsinasi depan, pada tahap kedua proses ekstraksi nikel, kobalt, dan mangan, terak yang terbentuk akan mengadsorpsi 10% ion litium, yang mengakibatkan penurunan pemulihan kristalisasi fase ketiga litium karbonat, sehingga tingkat pemulihan litium dalam proses saat ini sulit melebihi 90%.
Selain optimalisasi proses ekstraksi lithium front-end untuk meningkatkan hasil, baterai lithium daur ulang akhir juga memiliki ruang untuk pengurangan biaya. Saat ini, untuk pemulihan litium dalam nikel-kobalt rafinat di bagian akhir, proses penguapan MVR terutama digunakan untuk memekatkan, dan konsentrasi litium ditingkatkan dengan menguapkan air dalam larutan, dan kemudian pengendapan litium di bagian belakang selesai.
Keuntungan dari proses penguapan MVR adalah teknologinya sudah matang dan banyak digunakan, tetapi perlu mengkonsumsi banyak listrik dalam proses operasinya (produksi 1 ton peralatan MVR litium karbonat perlu mengkonsumsi 9000 KWH listrik), dan biayanya tinggi.
Atas dasar ini, beberapa perusahaan di industri ini juga mencoba mencapai konsentrasi lithium dengan solusi yang lebih ekonomis seperti adsorpsi + membran dan ekstraksi, dan mengurangi penggunaan peralatan MVR. Konsentrasi adsorpsi + membran ditingkatkan terutama melalui proses adsorpsi dan desorpsi, dan ekstraksi dicapai melalui ekstraksi dan ekstraksi balik.
Dibandingkan dengan proses MVR, konsumsi listrik dari kedua proses ini sangat berkurang, dan konsumsi adsorben, membran, ekstraktan, dan reagen lainnya hanya meningkat. Investasi di muka juga lebih kecil daripada proses MVR, yang membantu perusahaan mengurangi biaya.
Greeny
Hai, saya Greeny, lulus dari salah satu universitas terkenal di Cina dan saya memiliki gelar master dalam bidang fisika. Saya memiliki pengalaman lebih dari 5 tahun sebagai insinyur profesional di industri baterai lithium dan keahlian dalam desain dan pembuatan stasiun penukaran baterai. Saya berkomitmen untuk menawarkan layanan dan solusi tentang penukaran aki sepeda motor dengan pengetahuan profesional. Saya selalu di sini untuk memberi Anda layanan yang cepat, andal, dan berkualitas tentang stasiun penukaran baterai.
Laporan industri baterai lithium daur ulang
Komposisi baterai lithium
Baterai lithium ion (LIB) berhasil dikembangkan dan dikomersialkan oleh Sony Corporation Jepang pada tahun 1990, dan telah digunakan secara luas di berbagai bidang, terutama termasuk produk elektronik portabel, kendaraan listrik, dan penyimpanan energi berskala besar. Dibandingkan dengan baterai nikel-kadmium dan nikel-logam hidrida, baterai lithium ion memiliki keunggulan energi yang tinggi, performa siklus yang baik, self-discharge yang rendah, dan tidak ada efek memori. Komposisi utama baterai lithium ion meliputi casing baterai dan sel baterai, di mana sel baterai meliputi katoda, anoda, pemisah, pengumpul arus, dan elektrolit.Katoda
Bahan aktif katoda 88-89wt.%, bahan konduktif hitam asetilena 7-8wt.% dan perekat organik 3-4wt.%, dicampur dan dilapisi secara seragam pada pengumpul cairan aluminium foil 10-20 mikron, yaitu untuk membentuk katoda baterai lithium ion.
Bahan aktif katoda yang umum termasuk lithium besi fosfat (LiFePO4, LFP), lithium kobalt oksida (LiCoO2, LCO), bahan terner nikel-kobalt-mangan (LiNixMnyCo1-x-yO2, NCM), bahan terner nikel-kobalt-aluminium (LiNixCoyAl1-x-yO2, NCA), dan lain-lain.
Anoda
Bahan aktif anoda 88-90wt.% (grafit atau karbon dengan struktur grafit yang serupa), bahan konduktif hitam asetilena 4-5wt.% dan pengikat organik 6-7wt.%, dicampur dan dilapisi secara seragam pada cairan pengumpul foil tembaga 7-15 mikron, yaitu, untuk membentuk anoda baterai lithium ion.
Elektrolit organik
Ini terutama terdiri dari garam elektrolit, pelarut organik dan aditif. Garam litium elektrolit termasuk LiPF6, LiBF4, dll. Pelarut organik termasuk ester, eter, sulfon, nitril, dan senyawa nitro. Aditif dapat dibagi menjadi aditif pembentuk film SEI, aditif pelindung katoda, penstabil garam litium, zat pelindung kelebihan muatan dan kelebihan muatan, serta aditif penghambat api.
Pemisah
A pemisah baterai lithium memiliki struktur mikro film polimer yang berbentuk khusus, yang memungkinkan ion litium lewat dengan bebas, sementara elektron tidak bisa. Ada membran poliolefin (polietilen, polipropilen, dan polimer lainnya), membran non-anyaman (serat alami, selulosa mikrofibrilasi, dan serat nano selulosa), serta membran komposit keramik.
Permintaan yang kaku untuk mendaur ulang baterai lithium
Cina adalah produsen dan konsumen baterai lithium ion terbesar di dunia. Ada rantai industri yang lengkap dan sejumlah perusahaan baterai terkemuka dengan daya saing internasional. Dalam beberapa tahun terakhir, kebijakan terus mendukung pengembangan industri energi baru di China, dan energi baru serta penyimpanan energi telah menunjukkan tren pertumbuhan yang cepat, mendorong ekspansi cepat industri baterai lithium daur ulang secara simultan.
Menurut GGII, pengiriman baterai lithium ion China pada tahun 2022 adalah 655GWh, + 100,3% tahun-ke-tahun, di antaranya baterai daya adalah sub-kategori baterai lithium ion terbesar di China, menyumbang 73% pada tahun 2022.
Sebagai komponen utama kendaraan listrik, kapasitas terpasang baterai listrik telah tumbuh secara bersamaan dengan penjualan kendaraan listrik. Mengacu pada Asosiasi Produsen Mobil China, volume penjualan kendaraan listrik di China pada tahun 2022 adalah 6,887 juta, + 95,6% tahun-ke-tahun; mengacu pada Frost & Sullivan, kapasitas terpasang baterai listrik adalah 294,6 GWh, + 90,7% tahun-ke-tahun.
Jika dihitung berdasarkan CAGR29% pada tahun 2022-2025 dan CAGR22% pada tahun 2025-2030, diperkirakan kapasitas terpasang baterai tenaga listrik di Tiongkok akan mencapai 632GWh pada tahun 2025 dan 1707GWh pada tahun 2030.
Saat ini, masa pakai baterai dari baterai daya adalah sekitar 8-10 tahun, tetapi untuk baterai daya kendaraan listrik, ketika kapasitas baterai meluruh hingga 80% dari kapasitas pengenal, tidak lagi memenuhi persyaratan untuk digunakan, sehingga masa pakai efektif yang sebenarnya adalah sekitar 5-7 tahun. Setelah penonaktifan, baterai daya dapat langsung didaur ulang atau dapat digunakan dalam skenario dengan persyaratan kinerja rendah.
Pemanfaatan kaskade cocok untuk baterai daya yang kapasitasnya telah menurun hingga di bawah 70-80% dari kapasitas pengenal. Meskipun baterai tersebut tidak memenuhi standar untuk penggunaan kendaraan listrik, namun kapasitas baterai yang tersisa masih dapat memenuhi kebutuhan energi peralatan lainnya.
Baterai jenis ini dapat dibongkar, disaring, dipasang kembali, dan kemudian diintegrasikan ke dalam paket baterai kecil, yang digunakan di beberapa bidang yang tidak memerlukan kepadatan energi tinggi, seperti kendaraan listrik berkecepatan rendah (sepeda listrik, kendaraan ekspres, dll.), lampu jalan surya, stasiun pangkalan komunikasi, dll. Untuk baterai daya yang kapasitas baterainya telah membusuk lebih dari 40%, mereka akan memasuki proses pembongkaran dan daur ulang.
Karena siklus hidup rata-rata baterai lithium iron phosphate relatif lebih lama (4000 kali), mode peluruhan kapasitas baterai lambat dan seragam, sehingga lebih cocok untuk pemanfaatan kaskade. Sedangkan siklus hidup rata-rata baterai terner relatif pendek (2000 kali), dan kurang stabil. Dan mengandung logam langka seperti nikel, kobalt dan mangan, sehingga metode daur ulang terutama pembongkaran dan daur ulang.
Untuk pasar baterai lithium daur ulang bekas yang berkembang secara bertahap, kebutuhan daur ulang terutama tercermin dalam dua aspek: perlindungan lingkungan dan ekonomi.
Dari perspektif perlindungan lingkungan, baterai lithium daur ulang mengandung berbagai logam berat, senyawa organik dan anorganik serta zat beracun dan berbahaya lainnya, setelah bocor ke dalam tanah, air dan atmosfer, akan menyebabkan pencemaran yang serius; Kobalt, nikel, tembaga, aluminium, mangan, dan logam lainnya juga memiliki efek kumulatif, yang diperkaya dalam tubuh manusia melalui rantai makanan yang sangat berbahaya.
Oleh karena itu, perlu dilakukan perawatan terpusat yang tidak berbahaya untuk mendaur ulang baterai lithium dan mendaur ulang bahan logam di dalamnya untuk memastikan perkembangan kesehatan manusia dan lingkungan yang berkelanjutan. Selain itu, mendaur ulang bahan baku baterai daya bekas dapat secara efektif mengurangi emisi karbon dari bahan baku bijih lebih dari 40%.
Dari sudut pandang ekonomi, bahan katoda baterai lithium daur ulang biasanya mengandung unsur logam berharga seperti Li, Co, Ni dan Mn, dan kandungan logamnya bahkan lebih tinggi daripada beberapa bijih alami. Mengekstraksi logam berharga dari bijih membutuhkan biaya tinggi dan konsumsi energi, dan mendaur ulang logam-logam ini dari baterai lithium daur ulang tidak hanya dapat memperoleh produk dengan kemurnian tinggi, tetapi juga secara efektif mengurangi biaya dan menghasilkan manfaat ekonomi yang cukup besar.
Logam yang dapat didaur ulang dalam baterai bekas
Saat ini, bahan baku utama dalam industri ini berasal dari kemasan baterai bekas dan sisa-sisa dalam proses produksi kemasan baterai atau katoda. Dari perspektif objek daur ulang, daur ulang baterai bekas / memo sebagian besar adalah bahan logam. Ini terutama didistribusikan dalam cangkang, pengumpul cairan dan bahan katoda.
Logam dalam cangkang dan pengumpul cairan pada dasarnya ada dalam bentuk zat sederhana, termasuk tembaga, aluminium, besi, dll. Pemulihan elemen logam relatif sederhana, dan dapat diselesaikan dengan pembongkaran dan pengupasan pada tahap awal. Logam dalam katoda termasuk kobalt, nikel, litium, mangan, aluminium, besi, dll. Logam-logam langka memiliki nilai yang tinggi, namun karena logam-logam ini ada dalam bentuk senyawa, daur ulang menjadi lebih sulit, sehingga ini juga merupakan inti dari proses daur ulang saat ini.
Untuk pemulihan sisa produksi bahan katoda: 88-89wt.% dari total massa adalah bahan aktif katoda, 7-8wt.% adalah bahan konduktif asetilena hitam, dan 3-4wt.% adalah perekat organik.
Untuk daur ulang limbah kemasan baterai / sisa produksi kemasan baterai: untuk kemasan baterai lithium besi fosfat, monomer menyumbang 60% dan cangkangnya menyumbang 24%. Di antara mereka, bahan aktif katoda lithium besi fosfat menyumbang 32,1%, jadi untuk paket baterai lithium besi fosfat secara keseluruhan, lithium besi fosfat menyumbang sekitar 20%.
Untuk kemasan baterai lithium daur ulang polimer terner, monomer menyumbang 68,2%, dan cangkangnya menyumbang 21%. Di antara mereka, bahan katoda menyumbang 39% massa baterai lithium daur ulang terner. 88-89 wt.% dari bahan katoda referensi adalah bahan aktif katoda, jadi untuk kemasan baterai lithium daur ulang terner secara keseluruhan, bahan terner menyumbang sekitar 24%.
Proses daur ulang baterai
Ada empat proses utama untuk mendaur ulang baterai lithium yaitu hidrometalurgi, pirometalurgi, proses gabungan, dan proses perbaikan dan regenerasi. Proses daur ulang tradisional terutama adalah daur ulang hidrometalurgi dan pirometalurgi.
Proses daur ulang yang paling banyak digunakan di seluruh dunia terutama didasarkan pada pirometalurgi. Bahan aktif yang telah diolah sebelumnya ditempatkan dalam insinerator pada suhu tinggi untuk menghilangkan bahan organik, dilebur untuk mendapatkan paduan logam, dan kemudian senyawa logam diperoleh melalui proses pelindian/ekstraksi.
Dalam hal operasi khusus, daur ulang dan pengolahan limbah baterai terutama dibagi menjadi tiga proses: pra-perlakuan, pengolahan sekunder dan pengolahan lanjutan. Pretreatment terutama mencakup pembuangan dalam, penghancuran, dan pemilahan fisik.
Perlakuan sekunder adalah memisahkan bahan aktif katoda dan anoda dari substrat, dan terutama mencakup perlakuan panas, pelarutan pelarut organik, dan pelarutan alkali. Perlakuan lanjutan meliputi pencucian dan pemisahan serta pemurnian, dan ekstraksi bahan logam yang berharga adalah kunci dari proses daur ulang baterai lithium.
Baterai lithium daur ulang menjalani langkah-langkah pra-perawatan seperti pengosongan, pembongkaran, penghancuran, dan pemilahan untuk memisahkan katoda, anoda, dan pemisah dari pengumpul arus, dan kemudian menjalani operasi seperti penghancuran, penyaringan, dan pemisahan magnetik untuk mendapatkan serbuk katoda yang tidak valid bernilai tinggi.
Bahan katoda diolah dengan pirometalurgi atau hidrometalurgi untuk mendapatkan kembali prekursor bahan katoda, dicampur dengan sejumlah garam litium, dan disinter untuk menghasilkan bahan katoda baru. Kedua proses daur ulang tersebut benar-benar menghancurkan komposisi dan struktur asli bahan dalam baterai, dan mengekstrak elemen di dalamnya sebagai prekursor untuk sintesis bahan baku baru.
Teknologi daur ulang langsung yang sedang berkembang umumnya dimulai dengan komposisi dan struktur bahan yang gagal, tanpa merusak struktur yang melekat pada bahan baterai dan mencapai regenerasi struktural, memulihkan aktivitas elektrokimia material. Teknologi utama untuk pemulihan langsung bahan katoda meliputi metode fase padat, metode garam cair, litrasi hidrotermal, metode pelarut eutektik rendah, dan litrasi tekanan atmosfer, dll.
Metode fase padat: Sederhana dan banyak digunakan, tetapi memiliki konsumsi energi yang tinggi.
Metode garam cair: Suhu reaksi rendah, tetapi jumlah garam litium dan waktu perlakuan panas sangat diperlukan.
Litrasi hidrotermal: Memiliki suhu yang lebih rendah, waktu yang lebih singkat, dan reaksi yang lebih seragam, tetapi ada risiko keamanan tertentu dalam lingkungan bertekanan tinggi.
Metode pelarut eutektik rendah: Dapat merealisasikan regenerasi katoda yang gagal pada tekanan normal, dan DES ramah lingkungan serta dapat didaur ulang, yang dapat sangat mengurangi biaya daur ulang, dan diharapkan dapat digunakan untuk pemulihan skala besar. Namun, saat ini hanya ada sedikit penelitian yang relevan, dan sistem DES yang cocok untuk bahan katoda yang berbeda perlu dikembangkan.
Saat ini, proses regenerasi langsung baterai lithium daur ulang masih dalam tahap eksperimental penelitian dan pengembangan, dan belum digunakan dalam skala besar.
Daur ulang baterai di Cina terutama didasarkan pada pembongkaran proses tradisional + hidrometalurgi. Perusahaan daur ulang pertama-tama secara manual / mekanis membongkar dan memecah baterai yang dinonaktifkan menjadi bahan yang berbeda, dan perusahaan dengan pembongkaran sebagai bisnis utama akan menjual bahan yang berbeda seperti plastik cangkang, bubuk aluminium, bubuk tembaga, dan bubuk katoda ke perusahaan terkait di hilir, dan melebur bahan tersebut di hilir.
Perusahaan dengan tingkat integrasi yang tinggi secara langsung melebur serbuk limbah yang sesuai, yang dapat dibuat menjadi sulfat seperti kobalt sulfat dan nikel sulfat, dan juga dapat dibuat menjadi prekursor seperti nikel hidroksida dan kobalt hidroksida.
Biaya dan nilai produk baterai lithium daur ulang
Dari sudut pandang biaya, struktur biaya daur ulang baterai terutama dibagi menjadi dua bagian: biaya baterai bekas itu sendiri dan biaya pemrosesan. Biaya limbah baterai itu sendiri biasanya melebihi 50% dari total, dan biaya pemrosesan lainnya termasuk biaya bahan pembantu, biaya bahan bakar dan listrik, biaya tata kelola lingkungan, biaya peralatan, biaya tenaga kerja, dan biaya lainnya (biaya lokasi, biaya publik, pajak).
Untuk baterai lithium daur ulang, dengan asumsi harga pemulihan paket baterai adalah 18.000 RMB/ton, biaya daur ulang pirometalurgi dan hidrometalurgi per ton (selain pembelian paket baterai) masing-masing adalah 5900 RMB/ton dan 11300 RMB/ton, biaya daur ulang total adalah 23900 RMB/ton dan 29300 RMB/ton.
Untuk baterai lithium daur ulang terner, asumsikan bahwa harga pemulihan paket baterai adalah 38.000 RMB/ton, biaya daur ulang pirometalurgi dan hidrometalurgi per ton (di luar pembelian paket baterai) masing-masing adalah 6.000 RMB/ton dan 14.400 RMB/ton, dan total biaya daur ulang adalah 44.000 RMB/ton dan 52.400 RMB/ton.
Meskipun proses kering relatif sederhana dan biaya daur ulang rendah, ada lebih banyak kotoran dalam produk, lebih banyak polusi dalam proses perawatan, dan tingkat pemulihan baterai lithium daur ulang target lebih rendah daripada proses hidrometalurgi, sehingga ada beberapa cacat proses.
Oleh karena itu, lini produksi daur ulang baterai saat ini di Cina terutama adalah hidrometalurgi. Untuk baterai lithium besi fosfat, produk daur ulang utama saat ini adalah tembaga bekas, lithium karbonat, dan besi fosfat.
Mengambil paket baterai lithium iron phosphate power sebagai contoh, berat monomer adalah sekitar 60%, berat bahan katoda dalam monomer adalah sekitar 32.1% (bahan aktif menyumbang 88-89% dari bahan katoda), dan berat kertas tembaga sekitar 10.8%.
Berdasarkan asumsi bahwa tingkat pemulihan foil tembaga adalah 98%, litium karbonat 90%, dan besi fosfat 95%, satu ton paket baterai lithium besi fosfat dapat mengekstraksi limbah tembaga 63,5 kg, litium karbonat 35,9 kg, dan besi fosfat 154,8 kg, sesuai dengan nilai produk yang dipulihkan utama 17.000 RMB / ton baterai lithium besi fosfat.
Melalui penghitungan biaya dan pendapatan, industri baterai lithium daur ulang saat ini masih dalam kondisi untung kecil atau bahkan rugi; Terutama karena tingginya premi kemasan baterai bekas di ujung bahan baku sejak tahun 2022. Sebelumnya, karena rendahnya harga lithium, daur ulang baterai terner sebagian besar adalah nikel dan kobalt, sehingga faktor diskon harga hanya mencerminkan nilai nikel dan kobalt.
Dalam 22 tahun, harga lithium telah meningkat tajam, dan untuk mencerminkan nilai lithium, koefisien diskon nikel dan kobalt hanya dapat disesuaikan lebih tinggi. Peserta industri superposisi bersaing ketat untuk mendapatkan sumber daya paket baterai bekas, faktor diskon paket baterai melonjak dari 70-80% normal, hingga lebih dari 200%, dan ada penyimpangan besar dari tingkat nilai sebenarnya.
Optimalisasi industri daur ulang baterai
Bagi peserta dalam rantai industri daur ulang baterai, tren pengembangan setelah normalisasi pasar harus lebih difokuskan pada perolehan bahan baku yang stabil, penyederhanaan biaya proses daur ulang, dan peningkatan hasil produk.
Standardisasi saluran sumber baterai lithium daur ulang
Dari perspektif akuisisi bahan baku, kurangnya norma dan standar pada tahap awal industri menyebabkan gangguan pada sistem daur ulang limbah baterai front-end, dan sejumlah besar produsen informal bersaing untuk mendapatkan akuisisi dengan harga tinggi, menekan ruang perusahaan formal.
Meskipun perusahaan formal memiliki sistem dan kemampuan operasional yang sempurna dalam hal kualifikasi daur ulang, saluran, teknologi, dan skala, untuk saluran sumber daya baterai bekas, memilih saluran formal untuk daur ulang berarti membayar biaya yang lebih tinggi. Misalnya, perusahaan reguler memerlukan faktur untuk mendaur ulang baterai lithium untuk mengimbangi PPN dalam penjualan selanjutnya, yang mengakibatkan biaya tambahan untuk pendaur ulang skala kecil. Oleh karena itu, pemasok bahan baku cenderung lebih memilih bengkel kecil dan pasar mobil bekas.
Berbeda dengan perusahaan daur ulang pihak ketiga profesional, meskipun OEM memiliki hak untuk membuang baterai lithium yang dibongkar, OEM lebih akrab dengan pemanfaatan eselon dari proses pasca-pembuatan baterai. Proses daur ulang skrap terutama terlibat dalam pembongkaran dan metalurgi, kurangnya keuntungan teknis dari pabrik kendaraan, investasi peralatan yang tinggi, biaya tenaga kerja dan biaya teknis, mendaur ulang baterai lithium telah menjadi beban.
Oleh karena itu, OEM biasanya memilih untuk bekerja sama dengan perusahaan daur ulang pihak ketiga, perusahaan material, perusahaan metalurgi, dll. OEM menyediakan baterai bekas dan panduan teknis sebagai badan utama dan sisi sumber daya, dan proses tindak lanjut serta produksi diselesaikan oleh mitra.
Optimalisasi proses
Dari perspektif aliran proses, mode proses, teknologi peleburan dan skala kapasitas perusahaan China pada dasarnya sama, dan perbedaan tingkat pemulihan dan tingkat keuntungan di antara perusahaan terutama tercermin dalam tingkat otomatisasi pembongkaran di ujung depan pretreatment, serta hasil penghancuran dan penyaringan di ujung depan dan hidrometalurgi di ujung belakang, serta proses pengoptimalan dari dua aspek pengurangan biaya dan efisiensi.
Pembongkaran cerdas
Ada banyak masalah dalam pembongkaran manual front-end, dan kecerdasan adalah fokus masa depan industri. Dalam proses pretreatment front-end, penghancuran dan penyaringan lini produksi yang ada pada dasarnya telah diotomatisasi, yang dapat mewujudkan salah satu ujung umpan (modul yang dibongkar) dan salah satu ujung produk.
Namun demikian, karena banyaknya variasi paket baterai daya, model merek yang beragam, struktur yang rumit dan status masa pakai yang tidak pasti, maka cangkang paket baterai dan kemasan luar baterai tunggal sebagian besar masih dibongkar secara manual.
Dalam pembongkaran baterai massal, pembongkaran manual memiliki banyak masalah: tegangan paket baterai tinggi, namun pengaturan harness kabel internal rumit, sehingga mengakibatkan sengatan listrik dan risiko korsleting. Ada sejumlah besar lem di dalam kemasan baterai, yang perlu dibongkar dengan kekerasan. Sementara itu, perhatian harus diberikan untuk meningkatkan efisiensi pembongkaran dan mengurangi biaya tenaga kerja. Oleh karena itu, pembongkaran cerdas adalah topik besar yang perlu difokuskan oleh industri.
Untuk pembongkaran baterai lithium daur ulang daya yang cerdas dan fleksibel dengan mesin alih-alih manual, langkah-langkah utama meliputi: pembentukan sistem akuisisi data kamera 3D, pembongkaran kolaboratif multi-robot sekrup penutup atas, penanganan penutup atas, penanganan modul baterai, pemilahan produk yang dibongkar secara cerdas, penggilingan modul & inti, dan langkah-langkah lainnya.
Poin terobosan utama yang terlibat dalam pembongkaran cerdas berasal dari diversifikasi tampilan model baterai yang berbeda, pengenalan dan pemahaman komponen yang cerdas, dan deformasi yang dihasilkan setelah bertahun-tahun beroperasi, yang mengharuskan sistem pembongkaran untuk menyesuaikan secara dinamis sesuai dengan situasi tertentu.
Hidrometalurgi
Tingkat pemulihan logam litium dalam baterai litium daur ulang hanya 85-90%, dan masih ada ruang untuk perbaikan. Keterbatasan baterai lithium daur ulang terutama berasal dari adsorpsi 10% ion lithium dalam residu limbah selama proses ekstraksi dan penghilangan pengotor larutan nikel-kobalt-mangan.
Dalam larutan setelah pencucian asam bubuk hitam baterai terner, litium adalah logam terkecil dan paling aktif; Meskipun 80% litium karbonat dapat diekstraksi dalam proses reduksi kalsinasi depan, pada tahap kedua proses ekstraksi nikel, kobalt, dan mangan, terak yang terbentuk akan mengadsorpsi 10% ion litium, yang mengakibatkan penurunan pemulihan kristalisasi fase ketiga litium karbonat, sehingga tingkat pemulihan litium dalam proses saat ini sulit melebihi 90%.
Selain optimalisasi proses ekstraksi lithium front-end untuk meningkatkan hasil, baterai lithium daur ulang akhir juga memiliki ruang untuk pengurangan biaya. Saat ini, untuk pemulihan litium dalam nikel-kobalt rafinat di bagian akhir, proses penguapan MVR terutama digunakan untuk memekatkan, dan konsentrasi litium ditingkatkan dengan menguapkan air dalam larutan, dan kemudian pengendapan litium di bagian belakang selesai.
Keuntungan dari proses penguapan MVR adalah teknologinya sudah matang dan banyak digunakan, tetapi perlu mengkonsumsi banyak listrik dalam proses operasinya (produksi 1 ton peralatan MVR litium karbonat perlu mengkonsumsi 9000 KWH listrik), dan biayanya tinggi.
Atas dasar ini, beberapa perusahaan di industri ini juga mencoba mencapai konsentrasi lithium dengan solusi yang lebih ekonomis seperti adsorpsi + membran dan ekstraksi, dan mengurangi penggunaan peralatan MVR. Konsentrasi adsorpsi + membran ditingkatkan terutama melalui proses adsorpsi dan desorpsi, dan ekstraksi dicapai melalui ekstraksi dan ekstraksi balik.
Dibandingkan dengan proses MVR, konsumsi listrik dari kedua proses ini sangat berkurang, dan konsumsi adsorben, membran, ekstraktan, dan reagen lainnya hanya meningkat. Investasi di muka juga lebih kecil daripada proses MVR, yang membantu perusahaan mengurangi biaya.