为纪念 2021 年世界电动汽车日,我们研究了电动汽车的现状,并讨论了该行业将如何克服建立一种可持续的方法来回收为电动汽车提供动力的锂离子电池的挑战。
电池如何为电动汽车提供动力?
电池被认为是一种可再生能源,因为与传统汽车发动机不同,它们不需要化石燃料来提供动力。用于为电动汽车供电的电池由数千个电池构成,旨在通过每个电池组中内置的大量贵金属来管理能量的充电和放电。通常,电池组被构造成圆柱形、棱柱形或袋状设计,这些设计排列在焊接在一起的模块中。在模块的电池内部,片状电极以堆叠的三明治状方式放置或卷曲在一起,电解质占据中间的空间。
当电池内的锂离子通过电解质从阳极流向阴极时,就会产生电力,迫使电子在电路中流动。充电是相反的过程,逆转电子的流动。
制定电池回收策略对提高电动汽车普及率的重要性
到 2035 年,预计生产的所有新乘用车中有一半以上将是电动的。电动汽车的快速普及是由于为降低人为碳排放水平而实施的越来越紧迫的政策。个人车辆目前是碳排放的一个重要来源,必须加以解决以限制全球气温上升。
虽然电动汽车提供了一种减少个人车辆排放的方法,但该解决方案尚未达到 100% 的可持续性。挑战在于建立一种可持续的方法来回收为这些车辆提供动力的电池。
据预测,随着减排压力的增加,未来几年电动汽车的使用量将激增。对电池组件材料的需求将需要大量采矿,这与开发环保运输方案的目标背道而驰。
改善电池回收可以减少与电动汽车相关的废物,减少新材料开采所涉及的排放,并减少电动汽车对环境的影响,使其更具可持续性。最终,电动汽车的普及度得到提升。
当前电动汽车电池回收行业
许多初创企业、公司和机构目前正在制定改善电动汽车锂离子电池回收利用的战略,以提高其可持续性。该市场目前是细分的,许多组织占据了多个全球区域的一部分。
例如,在英国,Eco Recover 与 Fenix Battery Recycling 合作,为 PEV(个人电动汽车)电池建立了一个新的回收计划,该计划将服务于英国和爱尔兰。最近启动了一项试点计划来测试该计划,该计划旨在为回收电动汽车电池提供完整、可靠和环保的解决方案。该系统的工作原理是为个人和公司提供收集点,以便从电动汽车中丢弃报废的锂离子电池。然后将这些电池收集起来并送到 Fenix 的回收设施。
该解决方案在英国尚属首创,可能会激励更多公司开发类似的解决方案。目前,Fenix 是英国唯一一家拥有锂离子电池回收设施的公司,但还需要更多设施来满足电动汽车市场的未来需求。
全球其他地区的电动汽车电池回收能力已经更加先进。鉴于大多数锂离子电池在中国、日本和韩国生产,这些地区的回收能力快速增长也就不足为奇了。位于中国的广东邦普是全球最大的锂离子电池生产商。该公司还具备每年回收 12 万吨电池(相当于 20 万辆汽车)的能力。
广东邦普提供的例子是一个有利于全世界复制的系统。生产大量电池的公司也应该负责提供广泛可用的回收选项。鼓励这种承担责任的政府政策正变得越来越普遍;中国已经为生产电池的公司提供了财政和监管激励措施。
欧盟委员会有严格的电池回收要求,可能会从 2023 年开始逐步实施,美国总统乔·拜登 (Joe Biden) 政府已宣布计划在其国内电动汽车电池制造行业投资数十亿美元以支持回收。
本地锂离子回收的未来会怎样?
鉴于电动汽车将在未来发挥重要作用,提高其可持续性的努力可能会成为该行业的重点
电动汽车电池生产的全球主要参与者已经承担起回收其产品的责任,这一策略将有利于在全球范围内采用。未来,预计锂离子回收在当地将变得更加容易,未来电动汽车将使用回收电池而不是新电池生产。建立支持本地锂离子回收的系统对于确保电动汽车未来的可持续性至关重要。鉴于市场的快速增长,提供当地可访问的回收设施将至关重要。