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电动汽车产业将孕育出一个庞大的电池回收行业

来源: 中国日报网
2021-11-03 10:05 
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中国日报网11月3日电 据英国《卫报》报道,随着车企和政府承诺提升电动汽车的数量,预计到2030年,发达国家电动汽车数量将达到1.45亿辆。尽管电动汽车在减排方面发挥着重要作用,却带着一颗可能会危害环境的定时炸弹:电池。

英国《卫报》报道截图

据估计,至2030年,预计将有超过1200万吨锂离子电池“退休”。这些电池生产需要大量的锂、镍和钴等原材料,这些原材料的开采会对气候、环境以及劳工权利产生影响,同时,当这些电池超过使用寿命,还可能变成堆积如山的电子垃圾。

在汽车工业开始转型的情况下,有专家们表示,现在应规划处理寿命到期电池办法,减少对采矿的依赖,实现原材料循环利用。

电池的第二次生命

数以亿计的美元资本正流向资源循环利用创业企业和研发机构,用以研究出大规模拆卸废弃电池的方法,提取其中有价值的金属。

世界经济论坛循环经济项目负责人詹姆斯·彭宁顿表示,如果我们想对现有的材料做更多利用,回收不应该是首要的解决方案。“从一开始的最好办法是让这些东西用得更久一些。”他说道。

隆德大学(Lund University)研究环境政策的杰西卡·里希特(jessica Richter)说:“电动车的电池首次使用后还有很多(电池)电量。”这些电池可能不再能用来给汽车供电,但可以储存太阳能或风力发电场生产的多余电力。

使锂离子电池能够从电动汽车的第一次生命顺利过渡到固定能量存储的第二次生命,还有另一个好处:替代有毒的铅酸电池。

非营利组织“纯净地球”(Pure Earth)的负责人理查德·富勒(Richard Fuller)表示,尤其是在非洲国家,只有大约60%的铅酸电池用于汽车,另外的20%用于储存多余的太阳能。

富勒认为,铅酸电池在较暖气候下通常只能使用两年左右,因为热量会使它们降解得更快,这意味着需要经常回收。然而,在非洲很少有设施可以安全地做到这一点。

相反,这些电池经常在当土就拆开熔化。在这一过程,回收者及其周围环境会遭铅污染,而铅是一种强大的神经毒素,一沾染就会中毒,会损害儿童大脑的发育。

富勒表示,锂离子电池可以提供一种毒性更小、寿命更长的能源存储替代方案。

电池回收利用行业加速发展

彭宁顿说:“当电池到了使用寿命期,就该回收了。”

锂离子电池的回收利用现在越来越多。特斯拉在8月发布的企业影响报告中宣布,该公司开始在内华达州的超级工厂建设回收设备,处理废电池。

与特斯拉超级工厂相距不远的红木材料公司(Redwood Materials)是由特斯拉前首席技术官杰比•斯特劳贝尔(JB Straubel)创立的,业务不限于内华达州卡森市(Carson City)。该公司今年7月融资逾7亿美元,并计划扩展业务。这家工厂接收废弃电池,提取铜和钴等有价值的材料,然后将提炼后的金属送回电池供应链。

然而,回收利用成为主要趋势的情况下,仍然面临很大的技术挑战。一个挑战便是电池设计复杂,这让回收者必须探测到有价值的组件。英国电池制造初创企业Aceleron的联合创始人卡尔顿•康明斯(Carlton Cummins)表示,锂离子电池在设计时很少考虑到可回收性。“这就是回收者的一个难题。他们只能在拿到产品时,才知道能不能回收。”

康明斯和联合创始人阿姆里特•钱丹(Amrit Chandan)瞄准了一个设计缺陷:组件连接的方式。康明斯表示,大多数组件都是焊接在一起的,这有利于电气连接,但不利于回收。

Aceleron的电池通过可以将金属触点压在一起的紧固件连接组件。这些连接在一起的组件可以进行还原,紧固件也可以拆卸,从而实现电池部件完全拆卸,或拆卸更换单个故障部件。

更为便捷的拆卸也有助于减少安全隐患。如果锂离子电池处理不当,可能会引发火灾和爆炸。康明斯称,如果将电池进行拆卸细分,保证不会对伤害任何人。

回收行业体制改革

即使解决了技术难题,也不能保证成功。历史表明,创建运转良好的回收产业困难重重。

例如,铅酸电池的回收率很高,一个原因是法律要求回收汽车电池中99%的铅。但当铅酸电池最后出现在不恰当的回收设备里处理时,就会产生有害物质。用过的电池通常会被送到不正规的回收商那里,因为正规回收商的运营成本高,给的价更低。

锂离子电池的毒性可能小,仍需要在安全的地方进行回收利用。彭宁顿说:“产品往往会通过阻力最小的途径流动,要让通过正规渠道的途径阻力更小。”

立法也有起到作用。虽然美国尚未实施强制锂离子电池回收的全国性政策,但欧盟和中国要求电池制造商为建立电池收集和回收的系统付费。彭宁顿表示,这些资金可以用来补贴正规回收企业,提高它们具竞争力。

2020年12月,欧盟还提出全面修改电池法案,其中大部分针对的是锂离子电池,包括电池收集率要达70%,钴、铜、铅、镍的回收率95%和锂的回收率70%, 以及到 2030 年新电池回收含量的强制要求最低水平,以此确保有回收者有市场容量,不受商品价格波动或电池化学变化的影响。

里希特说:“这些提案还没有最终确定,但提案内容都十分庞大。”

数据也能起作用。欧盟和公私合作的组织全球电池联盟(GBA)都在努力打造数字“护照”,即一种电池的电子记录,包含电池的整个生命周期信息。

GBA电池护照倡议负责人托尔斯滕·弗洛伊德(Torsten Freund)说,“我们正在考虑制造一个二维码或射频识别检测设备。”该设备会报告电池的运行状况和剩余容量,帮助汽车制造商管理电池的再利用或回收。电池材料的相关数据可以帮助回收者了解锂离子电池的各种化学成分。一旦回收普及开来,护照还可以显示新电池中可回收量。

世界经济论坛城市交通负责人玛雅·本·德罗(Maya Ben Dror)表示,随着汽车行业开始转型,现在该是解决这些问题的时候了。她表示,资金向该行业涌入会提供一个机会,“可以确保这些投资将用于可持续的新生态系统,而不仅仅是一种新型汽车”。

里希特表示,同样值得注意的是,绿色交通不仅限于电动汽车。步行、骑自行车或乘坐公共交通工具等方式也不可忽视。“重要的是要记住,我们可以在一个不可持续的系统中拥有一个可持续的产品。”她说道。

(编译:刘继芳 编辑:王旭泉)

【责任编辑:王旭泉】
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