電動汽車產業將孕育出一個龐大的電池回收行業


中國日報網11月3日電 據英國《衛報》報道,隨著車企和政府承諾提升電動汽車的數量,預計到2030年,發達國家電動汽車數量將達到1.45億輛。儘管電動汽車在減排方面發揮著重要作用,卻帶著一顆可能會危害環境的定時炸彈:電池。

據估計,至2030年,預計將有超過1200萬噸鋰離子電池“退休”。這些電池生產需要大量的鋰、鎳和鈷等原材料,這些原材料的開採會對氣候、環境以及勞工權利產生影響,同時,當這些電池超過使用壽命,還可能變成堆積如山的電子垃圾。

在汽車工業開始轉型的情況下,有專家們表示,現在應規劃處理壽命到期電池辦法,減少對採礦的依賴,實現原材料迴圈利用。

電池的第二次生命

數以億計的美元資本正流向資源迴圈利用創業企業和研發機構,用以研究出大規模拆卸廢棄電池的方法,提取其中有價值的金屬。

世界經濟論壇迴圈經濟專案負責人詹姆斯·彭寧頓表示,如果我們想對現有的材料做更多利用,回收不應該是首要的解決方案。“從一開始的最好辦法是讓這些東西用得更久一些。”他說道。

隆德大學(Lund University)研究環境政策的傑西卡·裡希特(jessica Richter)說:“電動車的電池首次使用後還有很多(電池)電量。”這些電池可能不再能用來給汽車供電,但可以儲存太陽能或風力發電場生產的多餘電力。

使鋰離子電池能夠從電動汽車的第一次生命順利過渡到固定能量儲存的第二次生命,還有另一個好處:替代有毒的鉛酸電池。

非營利組織“純淨地球”(Pure Earth)的負責人理查德·富勒(Richard Fuller)表示,尤其是在非洲國家,只有大約60%的鉛酸電池用於汽車,另外的20%用於儲存多餘的太陽能。

富勒認為,鉛酸電池在較暖氣候下通常只能使用兩年左右,因為熱量會使它們降解得更快,這意味著需要經常回收。然而,在非洲很少有設施可以安全地做到這一點。

相反,這些電池經常在當土就拆開熔化。在這一過程,回收者及其周圍環境會遭鉛汙染,而鉛是一種強大的神經毒素,一沾染就會中毒,會損害兒童大腦的發育。

富勒表示,鋰離子電池可以提供一種毒性更小、壽命更長的能源儲存替代方案。

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電池回收利用行業加速發展

彭寧頓說:“當電池到了使用壽命期,就該回收了。”

鋰離子電池的回收利用現在越來越多。特斯拉在8月釋出的企業影響報告中宣佈,該公司開始在內華達州的超級工廠建設回收裝置,處理廢電池。

與特斯拉超級工廠相距不遠的紅木材料公司(Redwood Materials)是由特斯拉前技術長傑比 斯特勞貝爾(JB Straubel)創立的,業務不限於內華達州卡森市(Carson City)。該公司今年7月融資逾7億美元,並計劃擴充套件業務。這家工廠接收廢棄電池,提取銅和鈷等有價值的材料,然後將提煉後的金屬送回電池供應鏈。

然而,回收利用成為主要趨勢的情況下,仍然面臨很大的技術挑戰。一個挑戰便是電池設計複雜,這讓回收者必須探測到有價值的元件。英國電池製造初創企業Aceleron的聯合創始人卡爾頓 康明斯(Carlton Cummins)表示,鋰離子電池在設計時很少考慮到可回收性。“這就是回收者的一個難題。他們只能在拿到產品時,才知道能不能回收。”

康明斯和聯合創始人阿姆裡特 錢丹(Amrit Chandan)瞄準了一個設計缺陷:元件連線的方式。康明斯表示,大多陣列件都是焊接在一起的,這有利於電氣連線,但不利於回收。

Aceleron的電池通過可以將金屬觸點壓在一起的緊韌體連線元件。這些連線在一起的元件可以進行還原,緊韌體也可以拆卸,從而實現電池部件完全拆卸,或拆卸更換單個故障部件。

更為便捷的拆卸也有助於減少安全隱患。如果鋰離子電池處理不當,可能會引發火災和爆炸。康明斯稱,如果將電池進行拆卸細分,保證不會對傷害任何人。

回收行業體制改革

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即使解決了技術難題,也不能保證成功。歷史表明,建立運轉良好的回收產業困難重重。

例如,鉛酸電池的回收率很高,一個原因是法律要求回收汽車電池中99%的鉛。但當鉛酸電池最後出現在不恰當的回收裝置裡處理時,就會產生有害物質。用過的電池通常會被送到不正規的回收商那裡,因為正規回收商的運營成本高,給的價更低。

鋰離子電池的毒性可能小,仍需要在安全的地方進行回收利用。彭寧頓說:“產品往往會通過阻力最小的途徑流動,要讓通過正規渠道的途徑阻力更小。”

立法也有起到作用。雖然美國尚未實施強制鋰離子電池回收的全國性政策,但歐盟和中國要求電池製造商為建立電池收集和回收的系統付費。彭寧頓表示,這些資金可以用來補貼正規回收企業,提高它們具競爭力。

2020年12月,歐盟還提出全面修改電池法案,其中大部分針對的是鋰離子電池,包括電池收集率要達70%,鈷、銅、鉛、鎳的回收率95%和鋰的回收率70%, 以及到 2030 年新電池回收含量的強制要求最低水平,以此確保有回收者有市場容量,不受商品價格波動或電池化學變化的影響。

裡希特說:“這些提案還沒有最終確定,但提案內容都十分龐大。”

資料也能起作用。歐盟和公私合作的組織全球電池聯盟(GBA)都在努力打造數字“護照”,即一種電池的電子記錄,包含電池的整個生命週期資訊。

GBA電池護照倡議負責人托爾斯滕·弗洛伊德(Torsten Freund)說,“我們正在考慮製造一個二維碼或射頻識別檢測裝置。”該裝置會報告電池的執行狀況和剩餘容量,幫助汽車製造商管理電池的再利用或回收。電池材料的相關資料可以幫助回收者瞭解鋰離子電池的各種化學成分。一旦回收普及開來,護照還可以顯示新電池中可回收量。

世界經濟論壇城市交通負責人瑪雅·本·德羅(Maya Ben Dror)表示,隨著汽車行業開始轉型,現在該是解決這些問題的時候了。她表示,資金向該行業湧入會提供一個機會,“可以確保這些投資將用於可持續的新生態系統,而不僅僅是一種新型汽車”。

裡希特表示,同樣值得注意的是,綠色交通不僅限於電動汽車。步行、騎自行車或乘坐公共交通工具等方式也不可忽視。“重要的是要記住,我們可以在一個不可持續的系統中擁有一個可持續的產品。”她說道。

(編譯:劉繼芳 編輯:王旭泉)

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