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日本绿色科学联盟在瑞士设立电池回收实验室

日本绿色科学联盟在瑞士设立电池回收实验室

日本化工与绿色科技企业Green Science Alliance(GSA)在伯尔尼州的Biel/Bienne创新园(SIPBB)开设了一家电池回收实验室。该公司与瑞士电池技术中心(SBTC)合作,旨在从废旧锂离子电池中提取正极材料,这些材料可直接用于新电池的制造,从而避免经过多种金属处理的繁琐流程。

该实验室于周一举行了落成仪式,出席者包括GSA负责人森亮平以及SBTC负责人克里斯蒂安·奥克森贝因。GSA总部位于日本川西,主要研究领域包括量子点、金属有机框架化合物(MOFs)以及深共晶溶剂。比尔市将成为该公司在欧洲业务的起点。SBTC则负责该地区的材料分析、电极制造、电池单元的研发与测试以及回收业务。

作为原料的碳黑

核心在于所谓的黑粉。当废旧电池被粉碎并经过机械处理后,会留下一种深色粉末,其中含有在电池中负责储存和释放能量的活性物质。在传统的回收工艺中,需要借助酸或碱将锂、镍或钴等不同金属分离出来。要将其重新制成正极材料,还需要经过更多后续处理步骤。针对不同电池化学成分、电池使用年限以及处理工艺所导致的黑粉差异程度,SHERLOCK研究项目正在致力于为黑粉制定质量等级标准。

GSA将缩短这一流程。该公司不会将黑胶中的阴极材料分解到元素级别,而是对材料进行预处理后再重新利用。专家将这种做法称为直接回收,旨在减少工序和资源消耗。如果该技术能够成功应用,生产新电池时所需的新增原材料将会减少。不过,相关合作伙伴并未透露该技术的具体运作方式。

已有初步成果:GSA研发的采用再生阴极材料的电池,其初始容量达到了同类使用常规材料的电池的90%以上。这一数据听起来相当不错,但只是相关方在实验室条件下的测试结果。目前还缺乏关于充电循环次数、电池尺寸或独立检测数据的信息。该技术正被应用于镍锰钴电池(NMC)和磷酸铁锂电池(LFP)。对于LFP电池而言,找到一种成本较低的回收方法尤为重要,因为这类电池不含镍和钴,因此单独提取这些金属在经济上显然不那么划算。

目前还只是初步研究

比尔的协作分工有明确规定:GSA负责提供其回收技术,而SIPBB的四个应用研究中心之一SBTC则提供专业知识、基础设施和实验室空间。各方希望共同研究这些处理过的材料,用它们制造电极和电池并对其进行测试。最终要得出该工艺是否可大规模工业化应用的评估。

目前的公共资助规模尚有限。第一阶段资金来自瑞士创新机构Innosuisse提供的创新补贴。该补贴可覆盖瑞士合作方最高15,000瑞士法郎(约合16,200欧元)的费用,用于必须在六个月内完成的初步研究。各方将其视为共同开展研究的第一个步骤。

欧洲需要回收材料

需求确实存在。欧盟电池法规规定了更高的锂、镍和钴的回收比例,并要求从2031年8月起,新汽车电池中必须含有一定比例的回收材料。然而目前回收在经济上仍面临困难:根据欧盟的Safeloop研究,目前每公斤电池组的损失约为1.90欧元。采用工序更少的回收方法或许能够解决这一问题。合作伙伴们表示,这种方法在大规模应用中还能降低对新增开采原材料的依赖,提升欧洲电池供应链的抗风险能力。

研究机构也在跨越国界寻找合作伙伴。例如,明斯特的弗劳恩霍夫FFB在10月初与韩国的合作伙伴签署了意向书,内容涉及回收利用以及欧盟电池法规的实施等议题。GSA希望借助SIPBB的网络将技术从实验室推向工业领域。至于在更大规模生产时能否同样达到90%的效率,还有待验证。

ggba.swiss(GGBa新闻),pressebox.de(SIPBB新闻稿),sbtc.sipbb.ch(SBTC媒体通报),innosuisse.admin.ch(创新补贴),ecb.europa.eu(欧洲央行汇率,2026年10月19日)