日媒：电动电池革命？美国研究团队成功回收“纯度99.79%的锂”有望突破5%的回收率

作者：拓谷方田        来源：雅虎日本

◆左右EV环境价值的电池盲点

电动汽车（EV）的优点是行驶时不会排放废气。既然是电力驱动，电源清洁的话环境负荷就会小。另一方面，容易被忽视的是电池所承受的环境负荷。

锂离子电池的制造离不开锂、钴、镍等稀有金属的开采。本来使用过的电池应该循环使用，但实际的回收利用率“大约5%。”

停留其背景是技术上的高门槛。

目前主流的回收方法是：

干式冶金法

湿式冶金法

这两种。干式冶金法在高温下进行精炼，因此能源消耗大，锂化合物容易受热流失。结果，锂的回收效率很低。湿式冶金法使用强酸和化学浸出液溶解和分离金属，但由于产生有害废弃物，后处理工序复杂。工时和成本容易增加也是一大课题。

锂离子电池的需求正以年均约20%的速度增长。废弃量今后将不可避免地进一步增加。确立电池再利用不仅是环境问题，还成为左右资源和产业可持续性的社会课题。

◆湿冶金的发展开创了高质量回收

针对上述课题，可从废EV电池回收高纯度锂的再利用技术已进入实证阶段。

美国伍斯特理工学院（WPI）的研究团队开发出了克服传统制约的湿式冶金工艺。在降低环境负荷的同时，对使用后的电池进行安全分解和预处理，经过溶解工序提取锂和其他金属。通过精确控制化学处理，优化提取工艺，成功回收纯度99.79%的碳酸锂。

该纯度高于一般电池等级。达到了可用于新电池制造的再利用水平。使用回收的锂制作的正极材料在电化学试验中表现出与市售产品同等的性能。即使重复多次充放电，容量也保持稳定。

在环境方面，减少强酸的使用可以减少有害废弃物的产生。工作时的安全性也会提高。通过采用能源效率高的工程，也有助于减少二氧化碳等温室效应气体的排放。从脱碳的角度来看，意义重大。如果金属回收率提高，还可以期待缓和新开采带来的土地变更、水资源消费以及与地区社会的摩擦的效果。

值得注意的是，该技术展示了将废电池恢复为新电池生产的“闭环供应链”的可行性。对初级锂的依赖度降低。一次资源开采带来的环境负荷也将得到大幅控制。

经济效益也不容忽视。如果能够在当地生产电池级材料，供应链的韧性将提高。对特定地区的资源依赖也会减少。工程的效率化和节能化推进的话，运营成本就会降低。回收金属有可能接近可与一次资源竞争的价格范围。循环生态系统有助于建立可持续商业模式和中长期投资。

◆制约产业化的规制与基础设施建设

另一方面，产业规模的导入还存在课题。目前还处于实证阶段，必须完善材料认证和回收标准相关制度。应对环境问题是各国共同的课题，今后要求高回收率的规定和国际标准的完善将不断推进。

这些制度动向将成为推动新一代回收基础设施投资的重要因素。但是，既然以大量处理为前提，设备投资的负担也不小。

未来，电动回收工厂和从回收到再制造一体化的闭环供应链将成为现实。如果与电池制造工序整合，整个工序的效率将提高。通过引进自动化技术，还有望提高安全性和处理能力。

受此次技术进步的影响，今后卷入产业界的实用化动向将会加速。随着电池领域的研究开发在各国进行，围绕新一代技术主导权的竞争日趋激烈。

日本的移动产业在内燃机方面具有优势。因此，电动汽车经常被视为对抗轴。不过，电池技术的射程并不局限于汽车。智能手机、个人电脑、住宅能源系统等，应用领域广泛。

今后的焦点是新一代电池技术能以多快的速度提升到实用水平。不仅是技术开发，产业化和市场展开速度也会影响竞争力。

作者：拓谷方田        来源：雅虎日本