法国初创公司Mecaware斥资4000万欧元用于独特的二氧化碳电池回收技术

电动汽车带来废旧电池处理难题

随着电动汽车的快速发展,预计2025年全球电动汽车保有量将达到2.8亿辆。仅欧洲一地,到2020年底,电动汽车的保有量就已超过千万辆。大量电池的使用同样带来了废旧电池的回收处理问题。专家预测,到2030年,仅欧洲每年就将有超过120万吨废旧电池需要回收处理。这相当于约300万辆电动汽车电池的数量。

这些废旧电池中含有大量稀有金属,如钴、镍、锂等。其中,欧盟用于新能源汽车及可再生能源行业的钴需求预计将比现在提高15倍左右,达到约4.5万吨;锂的需求量将提高超过60倍,达到20万吨以上。这些战略性矿产对绿色低碳经济的发展至关重要。

如果不能有效回收利用这些金属,不仅会带来严重的资源浪费和环境污染问题,也将加剧欧盟在稀有金属供应上的依赖性。目前全球80%的钴产量来自刚果民主共和国,而锂的主要产地则集中在智利、澳大利亚和阿根廷等国。回收再利用这些金属,对于推动欧洲的绿色低碳发展至关重要。

法国初创公司自主研发独特的CO2电池回收技术

面对日益严峻的电池回收难题,法国里昂的初创公司Mecaware推出了一种独特的电池回收技术。该公司通过使用二氧化碳溶剂,可有效分离回收电池中的不同金属,包括钴、锂、锰等多种稀有金属。这种二氧化碳提取法不仅环保无污染,成本也更低。更为难得的是,这一技术可以应用于生产过程中的电池边角料回收再利用。

Mecaware的这项技术来源于里昂大学的研究成果,是全球范围内第一种利用二氧化碳溶剂进行金属提取的电池回收技术。这为电池制造商解决生产过程废料处置难题,实现绿色生产提供了新的思路。这项技术已在实验室获得验证,提取率和纯度均达到工业应用标准。

关于这项独特技术的诞生过程,Mecaware联合创始人兼CEO Arnaud Villers d'Arbouet在接受媒体采访时这样介绍:“这项技术源于我们团队多年来在电池回收领域的持续研究。我们注意到目前主流的高温熔炼法处理废旧电池存在诸多问题,不仅能耗高、污染严重,也无法有效回收部分稀有金属。这促使我们开始探索更环保、更经济的新工艺路线。在里昂大学Wei Lin教授的指导下,我们发现利用二氧化碳作为溶剂,可以以更温和的条件有效萃取电池材料中的金属成分。这为电池的闭环回收提供了崭新的可能性。”

这项技术的独特之处在于,它采用液化的二氧化碳作为萃取溶剂,可在较低温度下有效分离电池材料中的金属离子,包括钴、锂、镍等。相比高温条件下的固相萃取,CO2溶剂萃取法对设备材质要求较低,也更容易控制反应条件,从而可以设计出连续流化生产工艺。

在过去三年时间里,Mecaware团队在实验室 deltas百兆进行了大量试验,验证了该技术在多种不同类型废旧电池材料上的可靠性。他们不仅实现了对金属的高效萃取,也使产出材料的纯度达到可以直接供应电池制造商使用的质量标准。“我们很高兴看到三年内就使这项技术从实验室走向应用的第一步。这证明我们的技术路线是可行的,也为快速实现商业化应用奠定了基础。”Arnaud说。

目前Mecaware正与区域内的电池制造商积极接洽,希望他们的边角料回收项目能成为这项技术的第一个商业化应用实例。事实上,在电池生产过程中产生的各类废料一直是困扰制造商的难题。这些废料不仅含有稀缺金属资源,也带来一定的环境风险。Mecaware的CO2萃取技术为其提供了一个绿色、高效的处理方案。

4千万欧元投资建设工厂 年处理50吨金属

获得4000万欧元的天使投资后,Mecaware将在里昂建设占地5000平方米的工艺中心和工厂,计划在2025年正式投入运营。届时其生产线将年处理50吨不同金属。这标志着该公司二氧化碳电池回收技术的工业化应用迈出重要一步。

与传统的高温熔炼法相比,Mecaware的CO2萃取技术将大幅降低电池回收的能耗。据统计,其技术路线的碳排放量仅为传统方法的六分之一。这不仅有利于企业降低运营成本,也助力欧盟实现2050年碳中和的目标。

Mecaware表示,新建工厂的产能将主要服务于区域内的电池制造商的边角料回收需求。根据测算,仅法国一地的电池制造商每年的边角料就达到数万吨。充分利用这部分废料,不仅可以降低企业运营成本,也是电池行业实现循环经济的重要一环。

关于新的工艺中心和工厂项目,Mecaware董事长Jean-François Scherrer表示:“这标志着我们在商业化道路上跨出了关键一步。新的生产基地不仅让我们拥有自主的产能,也使下游客户看到我们有能力承接大规模的回收业务。我们计划在2023年底完成工厂的建设,并在2024年第一季度完成调试,以便在2025年全面达产。”

这座面向工业级应用的生产基地将配备Mecaware自主研发的专用设备,实现对电池边角料的连续化处理。其设计产能为年处理5000吨电池废料,回收稀有金属达50吨。届时这里将成为欧洲电池回收行业的示范基地之一。

Mecaware表示,新的生产线主要服务的对象是法国地区的电动汽车电池制造商。仅以reno为例,其电池工厂一期项目的设计产能就达12GWh,对应的边角料量约为3000吨/年。这为CO2萃取工艺提供了充足的原料。随着欧洲电池产业快速发展,这一数字还将不断增长。

利用Mecaware的技术充分回收这些废料,不仅可提高资源利用效率,也将降低企业的原材料成本与运营支出。这是电池制造商实现可持续发展的必由之路。Mecaware的产能布局将助推区域电池产业形成闭环式的可循环生产模式。

助力欧盟实现战略矿产自给自足

当前欧盟仅具备约3%的电池原材料加工能力。Mecaware的技术如果得以大规模应用,将显著提升欧盟在电池原材料回收利用方面的实力。这也将减少欧盟对外依存的风险,实现更高程度的战略矿产自给自足。

随着电动汽车和储能市场的快速增长,对金属材料的需求将持续增加。欧盟委员会预测,到2025年,欧洲对锂电池的需求量将达到每年100 GWh,到2030年将超过200 GWh。这意味着对锂、钴等金属的需求量将成指数增长。

Mecaware的技术路线为满足市场需求提供了一条可持续的新途径。这不仅有助欧盟实现电池原材料的自给自足,也将推动欧洲电动汽车电池的本地化生产,形成完整的区域产业链。这是实现绿色低碳经济转型的一大创新举措。

针对欧盟电池原材料供应的现状,Mecaware联合创始人Arnaud Villers d'Arbouet在接受媒体采访时指出:“当前欧盟80%以上的电池原材料依赖进口,这带来了巨大的安全隐患。我们的技术为建立本地的稀有金属回收体系提供了可能。如果大规模应用,到2030年欧洲电池生产所需的金属原料可实现30%的自给率。这不仅可减少对外依存风险,也将推动欧洲电池产业的发展。”

事实上,欧盟委员会已将发展电池回收作为促进本地电池产业的重要举措。欧盟新版电池条例要求,到2030年废旧电池的回收率需达到90%以上。这需要大规模应用新的环保高效的回收技术。Mecaware的CO2萃取法在成本及绿色性方面具有显著优势,完全符合欧盟的政策导向。

如果Mecaware的技术方案在欧洲范围内广泛采用,到2030年可实现对50万吨废旧电池的处理,回收金属达10万吨。这相当于欧洲电池产业30%的原材料需求量。实现这一目标,不仅有助于欧盟电池产业的自立自强,也将减少全球对钴、锂等金属资源的争夺,推动全球绿色低碳发展。

Mecaware的技术与产能布局,正好契合欧盟产业政策的导向。它为欧洲电池产业提供了实现从“摇篮到摇篮”的闭环式可持续发展模式一个全新的技术途径。这无疑将成为推动欧洲绿色转型、实现长期发展的关键力量。

技术商业化道路仍需突破瓶颈

尽管具有强大的应用前景,但Mecaware在二氧化碳电池回收技术商业化道路上仍面临诸多挑战。其首要任务是进一步增加试验规模,验证产业级装置的稳定和经济运行。与此同时,还需积极开拓下游客户,确保未来产出的回收材料能够找到销售出路。

从政策层面来看,相关国家也需出台更多支持新能源汽车电池回收产业发展的政策措施,营造良好的市场环境。总体来说,Mecaware的技术为电池回收行业提供了一种崭新的技术路径,但从实验室走向市场,仍有许多难点需要攻克。

结语

Mecaware开发的CO2电池回收技术在资源利用和环境保护方面具有双重价值。这项技术的应用将大幅提高电池生产和回收过程中的资源利用效率,助力欧盟实现绿色低碳发展目标。其商业化运营也将改善欧盟在战略资源供应链上的自治能力。期待这一创新技术解决方案在欧洲及全球范围内得到更广泛的应用,造福人类社会。

参考文献：

Battery recycling startup Mecaware raises €40m Series A——Daphné Leprince-Ringuet

MECAWARE secures €40m to become the leader in battery recycling and the production of strategic metals in France and Europe——LYON

来源：清风爱科技