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世界将迎来电动汽车电池报废大潮电池的第二蔬菜

发布时间:2020-10-23 19:13:52 编辑:笔名
世界将迎来电动汽车电池报废大潮,电池的第二次生命有意义吗?
[ 亿欧导读 ] 都忙着转型造电动汽车,可废旧电池如何回收依然是个大难题。如果电池实现了标准化、在设计上也能考虑回收的问题,将进一步有助于电池回收,但这一构想目前尚有待实现。
图片来自网络

近几个星期以来,电动汽车替代燃油车的势头日趋猛进。但在这场电动化运动中,有一个核心还尚未有答案的环境问题:那些报废的电池组该如何处理?

英国和法国上月制定了目标,计划于2040年前在本国内停止销售所有汽油/柴油动力汽车。沃尔沃也承诺从2019年起将只销售电动或混合动力车型。

截至去年,全球电动车保有量已超过200万台。据国际能源署测算,到2030年,如果各国能实现《巴黎气候协定》中设定的目标,全球电动车数量将达到1亿4千万台。而加拿大电池回收初创公司Li-Cycle首席执行官Ajay Kochhar认为,电动汽车井喷式的发展可能会在这13年间产生1100万吨需要回收的废旧电池。

回收缺口

而事实上,就欧盟范围来看,目前仅有5%的锂电池得到了回收,随之而来的是相应的环境代价。一方面,电池在损坏时很可能会释放出有毒气体;另一方面,对自然界中有限的锂、钴等核心原材料的开采将导致水污染、水资源损耗以及其他环境问题。

当然,其实也不用想得这么悲观。目前,绝大部分锂电池都用在消费电子产品中,而这些产品往往被人们废弃在家里的某个角落或者丢在垃圾里被填埋了,这才是造成锂电池低回收率的主要原因。不过比利时电池回收巨头Umicore首席执行官马克·格林伯格(Marc Grynberg)认为,在电动车领域,这种状况倒不大可能发生。“汽车制造商有责任收集和回收废弃的电池。这些电池的尺寸太大了,它们不会被放在家里,也不可能被送去填埋。”

欧盟有法规规定电池生产商必须为电池收集、处理和回收提供资金支持,鼓励汽车制造商和电池回收机构建立紧密的合作关系。

Umicore电池回收技术流程图

Umicore投资了2500万欧元在安特卫普建造工业锂电池回收试点工厂,这家公司在欧洲分别与特斯拉和丰田合作,采用熔炼的方式回收诸如钴和镍之类的贵金属。马克透露称,Umicor拥有电动汽车电池回收的成熟技术,可随时进行大规模生产。

这样就能解决问题了吗?不见得。虽然熔炼技术,比如Umicore拥有的专利技术,可以轻而易举回收许多金属材料,但却不能直接回收电池中重要的锂,仅能得到包含锂等多种金属的副产品。尽管Umicore表示他们能继续从这些副产品中直接提取锂,但每多一个步骤,成本就会相应增加不少。也就是说,如果回收工作不能带来利润,就算电动车电池被送到回收厂,也不能保证电池里的锂一定能得到再次利用。

6月,投资银行摩根斯坦利发布报告称,预计未来10年内,锂回收产业几乎很难有机会发展起来,因此在当前浪潮下新增的电池大量报废后,已有的回收设施将不足以完成处理工作。“要实现能回收所有材料的闭环回收过程,需要技术更进一步的发展。”该下半年出栏量减少投行全球可持续研究团队带头人Jessica Alsford这样说,“能够实现某项技术不等于能利用这项技术产出经济效益。”

电池的二次生命

日产能源服务部董事总经理Francisco Carranza认为,尽管对电池进行完全回收的成本已经降至仅1欧元/千克,但从回收来的材料中获得的经济回报仅有其回收成本的三分之一。

正是由于这个原因,日产与能源管理企业Eaton展开了合作,研究汽车电池在家用能源储存方面的再利用问题。“回收成本是主要的门槛”Carranza说,“只有成本低于回收材料的价值时,这一技术才有研究开发的意义。”

日产与能源管理企业Eaton展开电池回收合作研究

Amrit Chandan,化学工程师,在致力于转换报废电池的英国高科技初创企业Aceleron负责商业发展工作。他认为,回收设施容量不足不是一件好事。“我们已经耗费了大量能源从地底开采了这些资源,如果不对它们进行再利用,目前的环境问题将更加恶化。”

跟日产一样,Aceleron这家公司也认为问题的答案不在于回收电池,而在于电池再利用。该公司还为此申请了一项流程专利。Chandan认为,即使汽车电池质量损耗到不足以驱动电动车的时候,电池本身还有高达70%的容量。因此,经过拆分、测试和重装的电池将完全能够支持家用能源存占近90%。 与美国对华鸡肉出口明显不相称的是储等功能。”

Aceleron近刚被《福布斯》杂志评为欧洲30个值得关注的高科技初创公司之一。它目前正在寻找能帮助其开展试验项目的投资者。Chandan表示:“几年之内,世界将迎来电动汽车电池报废大潮,而我们正为此努力准备着。”

宝马研究将电池回收后用于家庭储能

不过这也不是的替代方案。另一家公司Li-Cycle正在研发和尝试一种新的回收技术,这种技术采用了一种化学反应过程,能从电池中提取出所有的重要金属。Kochhar说他正打算建造一座实验工厂,利用这种“湿性化学反应”,一年将能处理5000吨电池。但是,现在谈这项技术的商业化还为时过早。

美国Argonne国家实验室工作的交通系统分析师,同时也是电动汽车电池专家的Linda Gaines指出,“解决电池回收问题的条件是得有时间建造相应的工厂,但问题是我们不知道汽车商们将使用哪种电池。如果电池实现了标准化、在设计上也能考虑回收的问题,将进一步有助于电池回收,但这一构想目前尚有待实现。”

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