近日,全球環境服務公司威立雅集團(Veolia)宣布在英國建立電動汽車電池回收工廠。預計到2024年,英國將有35萬噸報廢電動汽車電池,而威立雅的英國新工廠將有能力處理英國20%的電動汽車報廢電池。該工廠將把報廢電池提純為高純度金屬,并在新電池中重復使用,通過這一閉環過程,減少未來電動汽車電池的環境足跡。威立雅稱與制造全新電池相比,公司的創新技術和閉環解決方案可以減少高達50%的水資源消耗和溫室氣體排放。
隨著各國政府和汽車制造商們邁向交通轉型的步伐越來越快,電動汽車出行正在逐漸成為常態。據國際能源署估計,至21世紀末全球將有1.48~2.3億輛電動汽車上路,而電動汽車所使用的鋰離子電池只能持續10年左右,故而預計到2030年就將有超過1200萬噸的鋰電池報廢。另外,另外,電動汽車的興起,導致對電池的需求持續上升。目前電動汽車電池原材料供應鏈全球性短缺和價格上漲問題越來越嚴重,確保穩定可靠的電池材料來源是一項戰略性挑戰。
隨著世界向綠色經濟的過渡,電動汽車動力電池回收將變得越來越必要。如果不增加對電池回收技術的投資和開發,未來10年內電池危機很可能會出現。最理想的預期就是鋰離子電池都能被重新使用,創造出10年、25年甚至50年后也可以使用的鋰離子電池,幾乎不需要新材料,這是一種“循環經濟”,但似乎以目前的技術水平而言過于理想化了。
從技術上講,90%以上的電池可以被回收,而舊電池的核心組件可以用來生產新的陰極材料。研究表明,回收的電池原材料與新材料具有同等的效能,因此可以利用回收的原材料進行新電池的生產制造。根據研究統計,理論上到2040年,電池回收材料可以提供新電池中一半以上的鈷、鋰和鎳。為了實現這一目標,電池回收企業及車企們正在競相尋找對環境更友好的有效方法,以實現對廢舊電池最大限度地回收,然后進行二次加工。
據了解,比利時的優美科公司采用熱法和濕法冶金相結合的方式回收有價值的金屬,每年在其試點工廠可以回收約3.5萬個電動汽車電池;基于鈷、鎳和錳的低二氧化碳水冶煉回收工藝,芬蘭富騰公司(Fortum)宣稱已實現鋰離子電池材料80%以上的回收率;特斯拉已在美國內華達州的工廠建立回收部門,提取廢舊電池中的銅、鈷等有價值的材料,然后將精煉金屬送回電池供應鏈;寶馬集團與德國回收公司Duesenfeld合作,研發出一種回收率高達96%的方法,來實現石墨和電解質的回收。
同時,沃爾沃、戴姆勒、奧迪、巴斯夫、Northvolt等主機廠、電池廠和材料企業都在布局電池回收利用項目,意圖打造一個涵蓋上游原料、電芯、整車和電池回收的產業鏈閉環系統。此外,寧德時代、孚能科技、微宏動力、三星SDI、LG化學、SKI、GS湯淺、Verkor、Britishvolt、PSA等中日韓以及歐洲電池企業也開始興建大型電池工廠,這無疑將對上游原材料產生強勁需求。
新興的電動汽車時代,電動汽車電池回收變得越來越主流,其回收過程中遇到的挑戰仍不在少數。我們還需要一個更智能的電池報廢程序、分布廣泛的充電站、訓練有素的技術人員和一個更加靈活和強大的電網,這是實現未來電動汽車最大限度環保化的必要基礎設施。
此外,政府的扶持政策也非常重要。美國尚未實施強制要求鋰離子電池回收的政策,但歐盟和中國已經要求電池制造商支付建立收集和回收系統的費用,這些資金可以幫助補貼正規的回收商,使他們更具競爭力。當然,數據技術也可以提供幫助。全球電池聯盟 (GBA) 正在研究數字“護照”。這是電池的一種電子數據記錄,其中包含了有關其整個生命周期的信息。
而最關鍵的是要建立一個政策與市場相結合的規范化運行模式。隨著全球汽車行業整體向電動化轉型,電池問題不再是戰略家腦海中的前瞻性思考,而是行業中已開始蔓延的現實危機。目前是解決這些問題的時候了!