電動車廢舊電池回收 中國與歐洲市場的現狀和選項

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A worker with car batteries at a factory for Xinwangda Electric Vehicle Battery Co. Ltd, which makes lithium batteries for electric cars
全世界都在研究如何處理越來越多的廢棄電動汽車電池的問題。

全世界都在研究如何處理越來越多的廢棄電動汽車電池的問題。

雖然為了達到碳中和目的全球各國都在加大新能源電動車的使用,但其電池成了一個有待解決的環境和經濟問題。

2030年,歐盟希望歐洲公路上能有3000萬輛電動汽車。保羅·安德森博士是英國伯明翰戰略要素和關鍵材料中心的聯席主任。

他指出,屆時如何處理失效的電動車電池,將是一個巨大挑戰。因為,一個全新的產品、以如此高的速度發展壯大,是「前所未有的」;「10-15年後,一大批電動車電池即將壽終,建設回收業相當重要」。

2020年,中國市場共售出創紀錄的130萬輛電動汽車,佔全球電動汽車銷量的40%。中國是如何處理越來越多的廢棄電動車電池的?

新舊能源車電池區別

雖然大多數電動汽車組件與傳統汽車的組件大同小異,但最大的區別是電池。

傳統能源車的鉛酸電池能被廣泛回收利用,但新能源電動汽車使用的鋰離子電池卻不方便這麼做。

電動汽車的電池比普通石化燃料汽車的更大、更重,由幾百個單獨的鋰離子電池組成,所有這些電池回收都需要拆解。

它們含有危險物質,如果拆解不當,還有爆炸等問題傾向。

Volkswagen battery recycling
大眾汽車在德國薩爾茨吉特開設了第一家回收電動車電池系統工廠。

電動車電池的回收業展望

安德森博士認為,巨大的歐洲電動汽車市場有望催生一個新的回收行業。

他說,目前在全球範圍內,還不清楚鋰離子電池的回收率,很多人認為在5%左右。在世界某些地區,還遠低於這個數字。

歐盟最近提出建議,將要求電動汽車供應商負責,確保他們的產品不會在失效後被簡單地丟棄。一些製造商已經開始響應。

例如,日產聆風現在正將其舊電池重新用於自動制導車輛,為工廠的工人運送零部件。

大眾汽車也在這樣做,它在德國薩爾茨吉特開設了第一家回收工廠,並計劃在試點階段每年回收多達3600個電動車電池系統。

大眾汽車集團零部件回收規劃主管托馬斯·蒂傑說,在回收過程中回收了許多不同的有用材料。作為第一步,專注於陰極金屬,比如鈷、鎳、鋰和錳。而現有的回收系統可以拆解鋁和銅等電池系統的部分。

與此同時,雷諾公司也正在回收其所有的電動汽車電池,就目前情況而言,這相當於每年幾百套電池。它通過與法國廢物處理公司Veolia和比利時化學公司Solvay共同設立的財團來做這項工作。

雷諾戰略環境規劃副總裁讓-菲利普·赫敏表示,該公司的目標是能夠處理25%的回收市場份額問題,並希望保持這種覆蓋水平,當然,這將涵蓋雷諾所有的需求。

赫敏表示,這是一個非常開放的項目,因為它不僅回收雷諾電池,而且回收所有電池,還包括電池製造廠的生產廢料。

回收電動車電池的利弊

這個問題也受到包括英國的法拉第研究所等科學研究機構的關注。法拉弟研究所的ReLiB項目旨在優化電動汽車電池的回收利用,使其盡可能分工流程化。

安德森博士正是該項目的主要調研者,他設想未來會有一個更高效、更具成本效益的電動車電池回收行業。目前雖然該行業已經有一些分工流程,而且也可以擴大規模,但效率並不高。

例如,目前,電池的大部分物質在回收過程中被減少到所謂的黑色物質(鋰、錳、鈷和鎳的混合物)。這需要進一步的、高能耗的加工才能以可用的形式回收有關材料。

手動拆解電動車電池可以有效地回收更多的這些材料,但這樣做也會帶來問題。

法拉第研究所研究員加文·哈珀表示:在中國等國家的一些市場裏,健康和安全監管和環境監管法規更加寬鬆,工人工作條件在西方也不會被接受。

此外,由於勞動力成本更高,因此,上述工作目前在比如英國等歐洲國家就很難形成有很好經濟效益的市場。

稀有金屬與中國做法

提高電動汽車電池的可回收性雖然有安全和經濟方面的挑戰,但從另一個角度,也有其經濟論據,尤其是電動車電池中有歐洲和英國很難獲得許多工業用的元素。

2021年的中國政府工作報告中,將加快建設動力電池回收利用體系首次列入。

2020年新冠疫情爆發後,國際鈷礦產能嚴重下滑,加上國際物流受限,鈷價更是水漲船高。在電池原材料上漲趨勢下,電動車電池中鎳、鈷、錳等稀有金屬的再生價值凸顯。

作為全球最大的電動汽車市場,中國業界和學者也認為這是機遇也是挑戰。

中國業界估計,到2030年,動力電池回收市場規模將超千億元人民幣。

但中國如何處理動力電池回收中的污染問題,目前也仍在探索過程中。據新華社2021年的報道,2020年中國國內累計退役的動力電池大約20萬噸,其中大量流入小作坊等非正規黑市渠道,對水資源和土地資源、人員安全都會造成污染隱患。

隨著報廢電動車電池迅速增多,這個問題將引起更多、更加迫切的關注。

哈珀認為,在歐洲,解決這個問題的答案是自動化和機器人技術,隨之就能減少電動車電池回收行業的危害並增加其經濟效益。