在COP23气候大会上，电动接驳车载着代表们穿行城中，展现了可持续能源和绿色技术。但对农民张图岭来说，绿色技术意味着尘土弥漫的空气和长势受阻的庄稼。
张先生住在中国北方一座大型矿山附近，那里开采电池的一种关键原料：天然石墨。他亲眼见证了锂离子电池带来的隐性的社会与环境代价——正是这些设备让可再生能源储能解决方案、电动汽车和移动电源成为可能。
预计到2025年，电池市场规模将达到1000亿美元。到2040年，为企业和家庭储存太阳能的电池将占全球能源储能能力的57%。
气候界已经注意到这一点。根据2015年《巴黎协定》，为了将全球变暖控制在1.5摄氏度以内，到2030年全球道路上应新增1亿辆电动汽车。这意味着数量要比现在增加50倍。
矛盾的是，实现这一目标可能会给人类和环境带来意想不到的伤害。上周在波恩举行的COP23会议上的讨论正转向行动。但要让电池助力而非阻碍我们的气候目标，就必须解决以下五道障碍：
电动汽车电池的碳足迹
预计，预计到2025年，为电动汽车提供动力的电池将占锂离子电池市场的90%。它们是电动汽车在整个生命周期——从原材料采购到制造、使用和回收——产生的碳排放量可能高于汽油车或柴油车的主要原因。这主要有三个因素。
首先，生产一辆电动汽车对全球变暖潜势的平均贡献是生产一辆内燃机汽车的两倍，能耗也翻倍。这主要是因为电池。从开采原材料到制造过程中消耗的电力，电池生产都需要大量能源。电动汽车越大、续航里程越长，驱动车辆所需的电池单元就越多，因此产生的碳排放也越多。
其次，电动汽车投入使用后，其绿色程度取决于为电池供电的电力有多清洁。燃煤电力驱动的电池比太阳能供电的电池污染更大。政府可以加快向更清洁能源转型，以此提供帮助。
第三，电动汽车在生命周期初期的碳足迹较高，但投入使用后通常更清洁。随着时间推移，其表现可以赶上内燃机汽车。电动汽车的全生命周期排放何时与内燃机汽车持平，也取决于行驶里程。
例如，在德国——其能源结构中约40%来自煤炭，30%来自可再生能源——一辆中型电动汽车平均必须行驶125,000公里，才能与柴油车的排放持平；与汽油车相比则需行驶60,000公里。假设年均行驶里程为13,500公里（德国2002年的情况；相比之下，德国2013年为12,700公里），电动汽车需要九年才能比柴油车更环保。到那时，大多数消费者已经买了新车。英格兰的情况类似。美国的情况也相似，但在核能供电的法国，这一差异不那么明显。
要释放电动汽车的绿色潜力，仅仅增加产量还不够。它们运行所依赖的整个体系也必须可持续。
碳排放之外的污染
电池生产造成的环境损害不止碳排放。请看这些问题：刚果民主共和国钴矿开采造成的粉尘、烟气、废水及其他环境影响；拉丁美洲锂矿开采造成的水资源短缺和有毒泄漏，这些问题可能改变生态系统并伤害当地社区；俄罗斯因镍矿开采而受到严重污染的河流；以及如上所述，中国东北地区的空气污染。
跨行业再利用电池
汽车的例子表明，电池使用寿命越长，其负面环境影响就越小。电动汽车电池可以改作他用，在其他行业重复使用，从而将电池生命周期延长一倍，达到约20年。
电动汽车电池使用约10年后，容量会降至70-80%以下，已不足以驱动汽车。但它们仍保有足够容量，可用于固定式储能，应用场景包括家庭储能、平衡电厂供电，或为农村地区离网社区提供电力。
然而，改造电池用途成本高昂。这是因为关于电池剩余容量价值的信息和数据共享有限、缺乏标准，而且电池更换所有者和用途后，责任归属存在监管不确定性。克服这些障碍需要跨行业的公私合作倡议。
回收电池
据估计，到2025年，市场上将涌现1100万吨废旧锂离子电池，而届时目前还没有相应的处理体系。
如果要应对气候变化，这一点至关重要。我们必须尽可能充分利用现有电池资源，避免有毒废弃物造成污染，并以较低的环境代价确保原材料供应充足。
目前，回收电池的成本为每千克1欧元。但回收材料的价值只有这一成本的三分之一。回收锂的成本是开采原生材料的五倍。因此，欧洲只有5%的锂离子电池得到回收。
不过，回收可能值得投入。2015年，锂离子电池消耗的金属和矿物价值达20亿美元。过去十二个月，钴价上涨逾80%；预计到2020年，钴需求将翻一番，达到每年200,000吨。预计到2025年，锂需求将增至四倍，达到780,000吨。
此外，锂是有价值的原材料。要回收一吨锂，必须回收28吨电池。而从智利开采一吨原生锂，则必须挖掘1,250吨土石。
总体而言，电池回收前景可期。但目前仍受到多重障碍制约，包括可供回收的电池规模有限、缺乏便于回收的电池标准、收集政策和激励机制不足，以及责任归属不够明确。
兼顾环境与其他挑战
还必须考虑其他相关问题，包括：
- 社会挑战和侵犯人权，例如贫困环境下危险的工作条件、接触污染物以及其他问题
- 确保获得关键原材料。例如，超过60%的钴来自刚果民主共和国这一个国家。这促使监管机构制定关键原材料清单
- 通过创新创造机遇，推动包容性经济进步和可持续发展
公共和私营组织必须协同合作，改变电池生产和使用背后的体系，涵盖监管、企业行动和公众意识。
全球电池联盟是一个旨在推动这种合作的新平台。我们的气候变革不能以牺牲其他目标或最无力承担代价的人为代价。
