国际能源署预测,到2030年,全球电动汽车(EV)保有量可能达到2.45亿辆。
尽管电动汽车排放的二氧化碳较少,但其电池很难回收。
电池由钴、锂和镍制成,开采这些原材料引发了伦理和环境方面的担忧。
通过回收电池原材料构建循环供应链,对于减轻其环境影响至关重要。
电动汽车(EV)可能减少排放,但其所用的锂离子电池带来了独特的可持续性挑战。
电动汽车对减少空气污染和实现气候变化目标至关重要。为此,国际能源署(IEA)预测,全球电动汽车保有量需要每年增长36%,到2030年达到2.45亿辆。
虽然电动汽车不排放二氧化碳,但锂离子电池由钴、锂和镍等原材料制成。开采其中许多材料可能引发伦理和环境方面的担忧,而且部分金属可能面临全球性短缺,原因是电池的潜在需求。
此外,虽然几乎所有铅酸电池——99%——都得到了回收,而仅有少数锂离子电池被回收。据一些估计,其回收率可能低于5%。
部分原因在于锂离子电池成本高且难以回收。最近,《连线》(Wired)杂志上的一篇文章指出:“虽然电动汽车的大部分部件可以重复使用,但电池并非为回收或再利用而设计。”一旦被填埋,电池中的金属就会污染水体和土壤。
国际能源署(IEA)估计,可用于梯次利用的汽车电池容量将增长560%,到2030年。随着需求迅速增长,电池构成了严峻的废物管理挑战。
这些缺口表明,人们越来越需要改进电池的制造和处置流程,并寻求更好的方式来节约原生材料。以下是五家提供解决方案的机构。
1. Redwood Materials
总部位于内华达州的Redwood Materials旨在成为全球领先的电池回收公司。该公司还希望通过从报废电池中回收、再加工并循环利用钴、铜和镍等原材料,构建循环或“闭环”供应链。
Redwood综合采用火法冶金和湿法冶金工艺:火法冶金通过焚烧电池去除不需要的有机材料和塑料;湿法冶金则通过浸出,用酸浸泡锂离子电芯,使金属溶解于溶液中。
2020年,该公司计划回收超过1吉瓦时(GWh)的电池废料。
2. Li-Cycle
Li-Cycle自称为闭环锂离子资源回收公司,与Redwood Materials一样,希望使电动汽车电池成为真正可持续的产品。
这家加拿大公司称,全球累计170万吨锂离子电池预计在2020年前达到使用寿命终点。该公司预计,到2030年,这一数字将升至约1500万吨。
Li-Cycle跳过熔炼工艺,仅采用浸出法,通过回收锂离子电池中95%以上的原材料,为循环经济作出贡献。
世界经济论坛在循环经济方面开展了哪些工作?
3. Aceleron
总部位于英国的清洁技术公司Aceleron运用新技术,打造其所称的全球最具可持续性的锂电池组。
“如今我们在重复利用大量电池方面面临如此挑战,实际上是因为其中许多电池在设计时并未考虑其生命周期的下一阶段,”Aceleron联合创始人兼首席技术官Carlton Cummings对《电讯报》(The Telegraph)表示。
Cummings表示,设计更易拆解的电池将促进再利用,并支持循环生态系统。这还将增加储能容量,因为电池可被改作他用,在电动汽车充电点储存电力。
4. ReCell Center
美国能源部的ReCell Center是一个由学术界、产业界和国家实验室组成的合作机构,致力于改进锂离子电池回收技术。
该机构旨在通过回收高价值材料,并设计工艺以优化产出率、生产效率和成本,使电池回收具有盈利能力。
ReCell Center还希望,通过基于科学的策略建立经济可行的锂电池回收体系,能够减少废物、创造就业,并降低美国对外国原材料供应的依赖。
5. 全球电池联盟
世界经济论坛的全球电池联盟(GBA)是一个由多方组织组成的公私合作平台,这些组织认为,循环电池价值链是在交通和电力行业实现《巴黎协定》1.5°C气候目标的关键途径。
全球电池联盟还估计,电池可以助力实现所需碳排放削减量的30%,以使这两个行业达到《巴黎协定》2°C目标。电池还可以为全球6亿人提供电力,并在全球范围内到2030年创造1000万个可持续就业岗位。
其电池护照计划旨在创建电池的数字化表示,为消费者提供关于可持续性的“质量认证”。

