Wendy Zhou：優(yōu)美科最新正極材料開發(fā)及電池回收
5月24日，CIBF2018 第十三屆中國國際電池技術(shù)交流會(huì)展覽會(huì)在深圳會(huì)展中心開幕。美國優(yōu)美科二次電池材料公司W(wǎng)endy Zhou博士在技術(shù)交流會(huì)上發(fā)表主題演講。以下是演講正文：
非常感謝你的介紹，首先想感謝主辦方再次給我這樣的機(jī)會(huì)給大家做一個(gè)分享，也就是說做我們技術(shù)提升上的分享。我們主要的業(yè)務(wù)現(xiàn)在是高技術(shù)材料，而且是跟回收相關(guān)的，我們的主業(yè)是基于全球經(jīng)濟(jì)、社會(huì)，以及環(huán)球趨勢(shì)而定的，主要側(cè)重于催化劑，電動(dòng)車?yán)锩嬗玫碾姵夭牧希约百F金屬元素，以及其他金屬元素的回收。
我們都知道，各國政府對(duì)空氣的要求是越來越嚴(yán)格，我們認(rèn)為，今后對(duì)催化劑的要求，以及對(duì)催化劑的量會(huì)越來越大。還有一個(gè)就是電池材料，由于電動(dòng)汽車的推廣，對(duì)正極材料的需求也會(huì)越來越大。
如果我們對(duì)金屬的管理或?qū)饘俚牟呗圆患由匣厥眨覀冇X得這是一個(gè)非常不完全的對(duì)金屬管理的策略，所以，公司主要注重于這三方面的業(yè)務(wù)。現(xiàn)在可以回收26種元素，包括貴金屬元素、金屬元素，把回收回來的金屬用到電池材料方面，再回到應(yīng)用當(dāng)中去。金屬回收的好處和其他的回收不一樣，可以無限制反復(fù)的用，不會(huì)對(duì)質(zhì)量有損失，不像其他的回收，比如說紙，如果回收對(duì)質(zhì)量會(huì)有非常大的影響。
優(yōu)美科是一家為數(shù)不太多即能夠提供材料，又能夠提供回收業(yè)務(wù)的一家公司，在這種四種不同的車型來說，我們提供所有材料對(duì)這四種不同類型的車，比如說傳統(tǒng)車我們提供催化劑，在電動(dòng)車?yán)锩嫖覀兲峁┎恢皇谴呋瘎€有電池材料。對(duì)EV來說就是電池材料，對(duì)今后將來的燃料電池來說，我們已經(jīng)在準(zhǔn)備催化劑，當(dāng)然燃料電池里面還有很小的電池，里面也含有我們的正極材料。除了我們能夠提供這些材料，而且我們?nèi)匀荒苓M(jìn)行回收，所以是整個(gè)閉環(huán)鏈。
我們公司在回收方面做了很多年的努力，也建立了自己獨(dú)特的Position，在這方面也投入了大量的資金。在過去的15年當(dāng)中供給給客戶的正極材料的量，大概的是在地球上每個(gè)人都有一部手機(jī)，相當(dāng)于100萬輛電動(dòng)汽車，這個(gè)量的概念已經(jīng)有點(diǎn)過時(shí)了。2018年的總產(chǎn)量跟過去15年當(dāng)中的總和非常相似，說明了這個(gè)行業(yè)的發(fā)展是非常之快。
（PPT）這是我們過去已經(jīng)宣布的一些dimension，這些投資在今年年底之前，這個(gè)項(xiàng)目會(huì)全部完成。從2017年當(dāng)中，我們又宣布了10億歐元的投資，這些投資主要用在韓國和中國的正極材料的擴(kuò)建，我們還會(huì)在歐洲新造一個(gè)生產(chǎn)基地。到2021年我們的產(chǎn)能會(huì)達(dá)到17.5萬噸/年，相當(dāng)于100個(gè)GWH的產(chǎn)能。
優(yōu)美科的價(jià)值理念，在15年當(dāng)中幾乎沒有什么變化，我們還是立足于安全，確保安全供貨，怎么確保安全供貨避免風(fēng)險(xiǎn)呢？我們?cè)阝捤徜嚭腿w系建立獨(dú)立的供應(yīng)鏈，一旦事情發(fā)生了就會(huì)有替代。這些生產(chǎn)基地現(xiàn)在分布在中國、韓國和比利時(shí)，一共有6個(gè)生產(chǎn)基地。
大家都知道，能量密度可以走幾個(gè)方向，大家都知道高鎳、高壓，還有一個(gè)就是負(fù)極材料，還有一個(gè)就是電池的優(yōu)化。我們優(yōu)美科在高鎳、高壓以及新興的負(fù)極材料都有大量的研究和開發(fā)。在2016年的CIBF的報(bào)告當(dāng)中，非常詳細(xì)的介紹了我們高壓的NMC的一些開發(fā)情況和數(shù)據(jù)，今天我們著重于談一下高鎳的發(fā)展情況。
（PPT）這張圖可以看出，在上兩年當(dāng)中，正極材料的金屬成本大幅度的增長，舉個(gè)例子，以NMC做例子，在上兩年當(dāng)中，從10美元/公斤漲到25美金/公斤，在過去兩年當(dāng)中，電池材料正極材料中的純金屬成本，從20美元/千瓦時(shí)漲到50美元/千瓦時(shí)，正極材料金屬成本已經(jīng)將近30美元/千瓦時(shí)。我們OEM的目標(biāo)是100美元/千瓦時(shí)，而且這個(gè)目標(biāo)不期望會(huì)停止，還會(huì)一直在下降，這也就是為什么有了這個(gè)價(jià)格的目標(biāo)才能夠推廣，即不能有風(fēng)險(xiǎn)，又要保持這么低的價(jià)，這是我們行業(yè)要努力的方向，其中一種辦法就是走高鎳的路，或者是很多人現(xiàn)在都是用少鈷，或者是不用鈷。
高鎳三大優(yōu)點(diǎn)，高能量，低鈷，成本低。從這個(gè)圖中可以看到，NMC的容量要比其他的高，但是它主要有三大缺點(diǎn)，第一個(gè)就是壽命比較短，嚴(yán)重脹氣，以及性能差。可以看到它的衰減差，這些問題都是老問題，已經(jīng)被關(guān)注了很多年。近年來確實(shí)有一些比較大的突破，但是還是有很多工作我們覺得需要做。
下面看一看我們優(yōu)美科從第一代到第二代NMC811的比較結(jié)果，黑色的是第一代、紅色的是第二代，這是循環(huán)曲線（PPT），我們測DCR，可以看到第二代的循環(huán)穩(wěn)定性有所提高。而且DCR的增長在整個(gè)循環(huán)中是減少不少，我們認(rèn)為一定要控制DCR，如果DCR可以控制好，很多問題都可以解決。（PPT）下面是45度下的循環(huán)曲線，可以看到45度下第二代有明顯的改進(jìn)。
下面再看一下脹氣的現(xiàn)象，通常高鎳含量越高，脹氣現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，從圖中可以看到，在90度下保持4個(gè)小時(shí)再來檢測厚度。第一代的脹氣現(xiàn)象非常嚴(yán)重，52%。在考慮金屬策略的時(shí)候如果不考慮回收是很不完整的策略，我們認(rèn)為在今后的10-15年當(dāng)中，金屬一大部分會(huì)來自于回收。我們現(xiàn)在擁有的技術(shù)可以把這些金屬，鎳、鈷、銅、鋰從非電子材料提煉出來，再用到我們的材料當(dāng)中。
我們現(xiàn)有的產(chǎn)能是700噸/年，這種產(chǎn)能和我們催化劑的金屬回收產(chǎn)能相比是非常小的，優(yōu)美科的貴金屬、金屬回收的產(chǎn)能是50萬噸/年，相當(dāng)于1000噸/天。所以我們現(xiàn)在面臨的問題不是產(chǎn)能問題，也不是技術(shù)問題，而是收集的問題。今天的智能手機(jī)能夠回收到的是小于5%，如果我們能夠把所有手機(jī)電池里面的鈷回收回來，這個(gè)鈷的量會(huì)跟在世界上現(xiàn)在最大的鈷礦公司的產(chǎn)量還要大。現(xiàn)在我們浪費(fèi)了很多鈷資源，不能這樣繼續(xù)下去，我們希望整個(gè)行業(yè)和監(jiān)督機(jī)構(gòu)，以及消費(fèi)者都應(yīng)該對(duì)數(shù)碼電子產(chǎn)品的回收做一些額外的努力。
對(duì)今后的電動(dòng)汽車，我們想不會(huì)是這種情形，也不能這樣。在歐洲，如果想把電動(dòng)汽車推廣，必須要有一定的回收方案以及策略，以及相應(yīng)的措施。優(yōu)美科在全球有非常多的舊電池回收點(diǎn)，希望工業(yè)界的同行們共同努力把這些資源都利用起來。我們優(yōu)美科的回收工藝是用活法冶金法，第一步是把廢品的電池直接投入到爐子里面，如果小于20公斤的電池或電阻膜就可以直接扔進(jìn)去，但是大于20公斤要部分裁切以后才能進(jìn)去。現(xiàn)在的鈷銅回收率是95%，鋰還沒有達(dá)到95%的要求，但是我們?cè)诔@個(gè)方向努力，目前鋰不是在自己的公司回收，由于經(jīng)濟(jì)效益，我們找一些合作伙伴幫我們回收。從能效方面來說，高溫工藝不低于水法工藝，一旦爐子開起來以后，大部分能量都可以從材料的本身當(dāng)中吸取，比如說塑料、負(fù)極中的碳以及電解液。在大規(guī)模生產(chǎn)當(dāng)中還有廢氣，里面有很大的熱量，在比利時(shí)的工廠里面，我們利用這些熱量去產(chǎn)生蒸汽。
我們優(yōu)美科在大力的擴(kuò)張，在歐洲、韓國、中國，如果對(duì)我們的業(yè)務(wù)或公司的文化感興趣，請(qǐng)聯(lián)系我們，謝謝大家。
提問：我覺得優(yōu)美科是非常特殊的公司，現(xiàn)在鋰的正極材料很豐富，對(duì)回收是巨大的挑戰(zhàn)，現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了盈虧沒有？
Wendy Zhou：我們優(yōu)美科的工藝優(yōu)勢(shì)是在對(duì)電池組和大電池，如果是現(xiàn)在生產(chǎn)當(dāng)中的電池我們的優(yōu)勢(shì)不在那邊，而且從回收方面來說有兩點(diǎn)，現(xiàn)在對(duì)我們來說太早了一點(diǎn)，我們希望在智能電池方面，智能電池方面鈷的含量比例很高，現(xiàn)在這些資源全部都浪費(fèi)掉了，也不知道怎么能夠通過同行們的呼吁，或者是政府的一些監(jiān)管措施，還有消費(fèi)者自身的想法，能把這些東西回收起來。
（根據(jù)速記整理，未經(jīng)嘉賓審閱）
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