


"一块退役的电动车电池,还能重新驱动另一辆车吗?"这个曾经被视为天方夜谭的问题,如今已被英国电池回收企业Altilium用技术突破给出了肯定答案。
英国的清洁技术公司Altilium宣布成功生产出全球首款100%使用回收材料的锂离子电池,标志着电池循环经济迈入全新阶段。
该公司开发的"EcoCathode"工艺实现了关键金属90%以上的回收率,石墨回收率更是高达99%,远高于传统工艺50%左右的水平。并且,其再生正极材料性能经帝国理工学院验证,某些指标甚至优于商业原生材料。
Altilium首席运营官Christian Marston博士指出:"再生材料的性能完全可比甚至超越原生矿产,这已不是科学假设而是量产现实。"
01 技术突破:EcoCathode如何改写回收规则
在电池回收领域,传统火法冶金与湿法冶金技术始终存在难以突破的瓶颈。火法冶金需在1200℃以上高温环境下运作,这种极端条件虽能实现金属提取,却会对材料晶体结构造成不可逆破坏;
而湿法冶金虽操作温度相对较低,但处理过程中易导致材料性能显著下降,二者的局限性长期阻碍产业发展。
Altilium开发的EcoCathode工艺以低温湿法冶金为核心,通过有机胺类螯合剂在60-80℃常压环境下选择性溶解镍、钴、锰等金属离子,将回收材料的晶体结构完整度保持在98.7%,从根本上解决了传统工艺对材料结构的不可逆损伤问题。
这种温和的处理方式不仅实现了关键金属90%以上回收率,更让石墨负极回收率达到99%,纯度达99.95%,使废旧电池的资源价值得到系统性重构。
技术突破的核心在于打破“回收即降级”的行业定式。以NMC111电池为例,经EcoCathode工艺处理后,可直接制备性能更优的NMC811前驱体,实现回收材料在能量密度和循环寿命上与原生材料的等效替代。
在环保层面,EcoCathode工艺优势显著。低温反应设计大幅削减1100℃的温差能耗,配合循环利用率达20次以上的溶剂回收系统,以及余热回收装置,有效提升能源利用效率。
数据显示,该工艺单吨电池处理电耗较传统工艺大幅下降,生产的NMC前驱体碳足迹仅为原生材料的43%,为全球电池产业低碳转型提供了切实可行的技术解决方案。
02
Altilium的商业模式:构建产业闭环
Altilium的商业实践以技术为锚点,构建起覆盖资源获取、材料再造、生态整合的三大支柱体系,形成独特的产业闭环竞争力。
多元化回收网络筑牢资源根基
面对全球电动汽车产业扩张带来的退役电池激增趋势,Altilium通过搭建立体化回收网络确保原料稳定供给。
一方面,与Enva等专业回收企业建立战略合作,依托其覆盖全英国的回收网络及汽车经销商资源,构建规模化的电池回收入口;
另一方面,与日产、捷豹路虎等车企开展深度合作,实现生产废料与退役电池的定向回收。这种“专业回收机构合作+车企直连”的双轨模式,赋予企业每年处理超过15万辆电动汽车电池的能力,为后续生产环节提供坚实的“城市矿产”资源保障。
材料再造实现价值跃升
Altilium依托EcoCathode核心工艺,在德文郡工厂打造从“电池黑块”到“高性能活性正极材料”的价值跃升路径。通过创新的加热剥离与气流筛选技术分离石墨负极,结合多级萃取系统纯化金属离子,最终合成性能与原生材料相当的阴极活性材料(CAM)。
经伦敦帝国理工学院检测验证,该再生材料在离子扩散速率、循环稳定性等关键指标上表现优异,部分性能甚至超越商业原生材料,完全满足高端电池制造对正极材料的严苛要求。
这种技术优势直接转化为强大的市场竞争力:高附加值的再生材料成功赢得头部电池制造商的长期订单,而相比原生材料20%的成本优势,更使其在市场定价中占据主动地位。
“性能等效”与“成本优化”的双重驱动,让Altilium在全球电池原材料短缺的市场环境下,成为供应链本土化进程中的关键力量。
本地化供应链重构产业地理
Altilium针对传统电池回收“黑块”出口亚洲再加工的模式弊端,全力推进本地化供应链建设。
这一战略布局不仅通过缩短运输距离显著降低碳排放,更通过构建本地生产体系增强供应链抗风险能力,有效规避地缘政治对原材料供应的潜在影响。
同时,本地化产业网络的形成,还催生出从电池回收、材料加工到产品制造的全链条就业机会,实现经济效益与环境效益的有机统一,推动区域产业生态的可持续发展。
03
规模化路径:从实验室到产业化
技术的工程化落地依赖于科学的规模化路径设计。Altilium构建了清晰的“三步走”产业化策略,确保技术从实验室到工业级量产的平稳过渡。
第一阶段:实验室研发与小试验证
位于德文郡的ACT1技术中心作为研发核心,承担着工艺优化与材料性能测试的关键任务。
在这里,研发团队通过千克级材料生产,对EcoCathode工艺的溶解效率、金属萃取纯度等核心参数进行持续优化,形成标准化的工艺控制流程。
例如,通过调整有机胺类螯合剂的配比,将镍钴锰的选择性溶解效率提升15%,为后续中试提供了可靠的技术参数。
第二阶段:中试示范与流程固化
ACT2工厂作为中试基地,实现了从实验室到工业化的关键跨越。
通过引入“加热剥离+气流筛选”自动化产线,工厂每日可处理300公斤黑块废料,完成从电池破碎、材料分离到金属浸出的全流程闭环。
在此阶段,企业重点验证了工艺的稳定性与成本经济性:通过溶剂循环利用系统,将单次生产的化学试剂消耗降低40%;余热回收装置使能耗较实验室阶段下降30%,为规模化生产奠定了工程化基础。
第三阶段:大规模工业化生产布局
规划中的蒂赛德ACT4工厂将成为欧洲最大的电池回收设施之一,设计年处理能力达5万吨黑块(约合15万辆电动汽车电池),年产3万吨阴极活性材料(CAM)。
该工厂引入智能化生产系统,通过X射线荧光光谱在线监测技术,实现对不同电池化学成分的实时分析与精准处理;多级萃取槽与自动化纯化线的应用,使金属回收率较中试阶段提升2%,达到97%以上。
预计2030年投产后,可满足英国市场20%的正极材料需求,成为本地化供应链的核心枢纽。
这种阶梯式扩张策略有效降低了技术风险。从ACT1的工艺验证到ACT2的中试优化,再到蒂赛德的规模化量产,每阶段均以实际生产数据为依据进行参数迭代,使单吨电池处理成本较传统工艺降低35%,为商业化运营创造了成本优势。
04
产学研合作:多方协同验证与优化
技术的工程化落地与产业标准的建立,依赖于跨领域协同创新。Altilium通过与高校、研究机构及行业伙伴的深度合作,构建起技术验证、标准制定、应用拓展的三维创新网络。
全链条技术验证打通产业化路径
在政府资助项目框架下,Altilium与伦敦帝国理工学院联合开展全回收正极活性材料电芯研发。
通过晶体结构解析与电化学性能测试,证实回收材料在关键指标上与原生材料等效,部分性能实现超越,为技术商业化奠定理论基础。随后,与英国电池产业化中心(UKBIC)的合作进入中试阶段,完成符合欧盟新电池法规的袋式电池试制。
UKBIC的专业测试与捷豹路虎等车企的终端验证,确保了回收材料电芯在续航、快充、安全性等维度满足汽车行业严苛标准,实现从实验室样品到量产产品的关键跨越。
标准共建确立行业技术坐标
针对回收材料特性,Altilium联合伦敦帝国理工学院制定《电池回收材料性能测试规范》,明确了化学成分、晶体结构、电化学性能等核心指标,成为英国电池产业技术白皮书的重要组成部分,并被纳入欧盟《新电池法》再生材料认证体系。
这一标准化工作不仅提升了企业产品的市场公信力,更通过技术指标的统一,推动全球电池回收行业从分散式发展向规范化转型,降低产业链协作成本。
应用拓展完善全生命周期闭环
在电池梯次利用领域,Altilium与Connected Energy等企业合作,建立退役电池性能评估体系,将容量保持率达标的电池应用于储能系统、低速电动车等二次场景。
这种“汽车级应用-工业级应用”的价值延伸,不仅提高了资源利用效率,更构建了“回收-再造-梯次利用”的全生命周期生态。数据显示,梯次利用电池在储能场景中的投资回收期可控制在4年以内,实现经济效益与环境效益的有机统一。
结语
Altilium的实践表明,电池回收已从简单的资源再生升级为技术驱动的产业重构。
随着全球碳中和进程加速,电池回收产业正从成本中心转变为价值中心。Altilium的探索不仅为自身开辟了增长空间,更通过技术外溢与标准输出,推动整个行业重新定义“制造-使用-回收”的产业逻辑。
然而,前行之路并非坦途。在技术层面,隔膜、电解液等非活性材料的回收仍是行业难题,目前这些组件多被降级利用或焚烧处理,回收率提升空间显著。
如何进一步突破技术瓶颈,完善全材料回收体系,将成为决定电池回收产业能否真正实现可持续发展的关键。
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