鎳、鈷和鋰都是非常稀缺的材料,而電動汽車動力電池每年對這些材料的需求量都是數(shù)以千噸計(jì)。如果動力電池報(bào)廢或損壞,它們也可成為新電池的原材料來源,尤其是在電池原材料緊缺的情況下。
它能夠在多種原材料稀缺的時(shí)候給人們帶來希望。如今,歐洲有35家公司可以回收廢舊或損壞的電動汽車電池,或者將在幾個(gè)月內(nèi)開始回收它們。而就在兩年前,歐洲只有25家工廠參與廢墟鋰離子電池的回收利用。
梅賽德斯-奔馳與雷諾和大眾汽車一樣,是為數(shù)不多的直接或通過合作伙伴公司成為回收商運(yùn)營的汽車制造商之一。我們聽說了很多令人印象深刻的事情;厥盏哪康氖菑匿囯x子電池中提取96%的金屬部件。最初,梅賽德斯-奔馳希望對鈷、鎳和鋰進(jìn)行回收和利用,下一步還將回收和利用石墨。梅賽德斯-奔馳成立了一家名為Liular的回收電池的子公司,該公司是電池回收公司Primobius的技術(shù)合作伙伴。
回收專業(yè)公司Duesenfeld甚至比梅賽德斯-奔馳更進(jìn)一步,除了固體電池材料外,部分液體電解質(zhì)也被回收利用。Duesenfeld的目標(biāo)是將盡可能多的電池材料作為二級原料進(jìn)行回收,除了電芯隔膜和部分電解質(zhì)外,這一點(diǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)然,回收公司為實(shí)現(xiàn)其雄心勃勃的目標(biāo)必須付出很大的努力。不過,這是必要的,畢竟電池制造商受到了前所未有的材料短缺的困擾;厥绽玫脑牧匣蛟偕牧鲜蔷徑膺@一瓶頸的方法之一。
事實(shí)上,材料短缺有可能成為全球汽車供應(yīng)鏈面臨的下一個(gè)重大挑戰(zhàn)。德國蓓睿適管理咨詢公司(Berylls Strategy Advisors)的顧問對電動汽車必不可少的原材料的分析表明,41種材料的采購風(fēng)險(xiǎn)有所增加。鎳和鈷在風(fēng)險(xiǎn)清單中位居榜首。
鎳是鋰離子電池的關(guān)鍵原材料之一,專家認(rèn)為,2021-2030年鎳需求預(yù)計(jì)將增長約48%。鈷也是鋰離子電池的重要組成部分,預(yù)計(jì)2021-2030年需求將增加五倍。
按照目前這種速度,再過幾十年,全球的鈷儲量可能就會耗盡。這是赫姆霍茨研究所所長、烏爾姆大學(xué)固態(tài)化學(xué)博士馬克西米利安·菲希特納(Maximilian Fichtner)教授的推斷,他是德國最權(quán)威的電池專家之一。而他的格言是:全力以赴進(jìn)行回收,不,全力以赴進(jìn)行鈷的回收。
這也是立法者的觀點(diǎn)。自2015年1月以來,他們一直在《報(bào)廢車輛條例》中呼吁回收率至少應(yīng)達(dá)到 85% 的重量百分比。在歐盟層面,將電池和蓄電池投放市場以及處理廢電池和蓄電池是有法律依據(jù)的。歐洲議會和理事會關(guān)于電池和蓄電池以及舊電池和舊蓄電池的指令2006/66 / EC對此進(jìn)行了總結(jié)(所謂的電池指令)。
這項(xiàng)指令已于2009年12月通過《電池和蓄電池投放市場、再循環(huán)和無害環(huán)境處置法》(《電池法》)轉(zhuǎn)化為國家法律。立法者長期以來一直在展望未來,在2031年的新電池條例中規(guī)定了大型動力和工業(yè)電池的回收使用配額。這意味著在新的生產(chǎn)中必須使用一定量的再生鉛、鈷、鋰和鎳,雖然這聽起來并不容易。
歐盟理事會于2022年3月通過的法規(guī)有如下規(guī)定:法規(guī)生效后96個(gè)月,即在2030年,新電池中必須包含12%的再生鈷、4%的回收鎳和4%的再生鋰。在法規(guī)生效156個(gè)月或13年后,要求將有所提高。新電池中要包含20%的鈷以及各12%的鎳和鋰。雖然聽起來仍然少得驚人,但是該行業(yè)可以從必須使用“新”的主要材料的困境中早點(diǎn)擺脫出來。
德國弗勞恩霍夫系統(tǒng)與創(chuàng)新研究所的一項(xiàng)研究顯示了類似的數(shù)字。它們表明,政客們的要求并非完全沒有依據(jù)。根據(jù)研究人員的預(yù)計(jì),到2040年,歐洲電池生產(chǎn)中各種回收物所占的比例將增加到鈷40%以上,鋰、鎳和銅15%以上。
來自弗勞恩霍夫系統(tǒng)與創(chuàng)新研究所的專家托馬斯·施馬爾茨(Thomas Schmaltz)博士清楚地表明了為什么這些回收物的占比不高:“由于我們正在擴(kuò)大市場,未來對原材料的需求將明顯大于可以從舊電池中提取的數(shù)量。這就是在可預(yù)見的未來在電池生產(chǎn)中采用回收材料的比例較低的原因。即使回收公司的數(shù)量不斷增加也無法改變這一點(diǎn)。”
盡管如此,廢舊電池再利用將在未來發(fā)揮著非常重要的作用,而且回收公司越多越好,回收網(wǎng)絡(luò)越密越好。因?yàn)椋瑥目沙掷m(xù)發(fā)展的角度來看,把廢舊電池運(yùn)送到很遠(yuǎn)的地方去進(jìn)行回收再利用,既沒有經(jīng)濟(jì)效益,也沒有環(huán)保效益,所以根本沒有意義。
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