废旧动力电池利用理想丰满现实骨感科普

废旧动力电池利用理想丰满现实骨感科普

　　 行驶在道路上，电动汽车或许确实要比燃烧汽油、柴油的汽车和卡车更清洁环保，但这并不意味着电动汽车就真的清洁环保。电动汽车的核心-电池的事例可重复充放电的锂离子电池的生产离不开一些有毒的金属。这些金属的开采和不当的处理会导致环境恶化以及部分社会道德问题。

　　 例如，在南美洲，锂矿的开采涉及当地水资源的污染以及淡水盐碱化。在刚果民主共和国，钴矿开采曾引发童工、环境破坏等报道。事实上，锂离子电池生产过程中涉及的所有矿物，如镍、锰和石墨等，都或多或少存在一些社会和环境问题。

　　 这还只是锂离子电池的生产。当锂电池的寿命耗尽时，怎么处理这些废弃电池又是一个令人头疼的问题，稍有不慎便会对土地和环境造成长期且难以挽回的危害。

　　 这些都是真实存在的问题。只不过在对低碳未来的热烈憧憬中，我们显然更愿意看到锂电池和电动汽车清洁的一面，而选择性地忽了有问题的一面。随着电动汽车的日益普及，市场对锂电池的需求越来越大，废弃的锂电池也越来越多，房间里的这只大象急需解决。

　　 早在2017年，当JB Straubel依然是特斯拉的首席技术官的时候，他已经开始专注于电池。为了解决这个大象问题，Straubel创锂电池Redwood Materials。

　　 Redwood Materials的核心业务在于和处理锂电池及电索尼电池信息希望，通过电动汽车的动力电池与电子产品中的废旧电池，然后再从中提取出生产锂电池所需的重要原材料（华士电池），并将这些提取出的原材料重新用于生产新的电池，来实现电池闭环供应链。

　　 Straubel相信，一个成熟的电池闭环供应链不仅可以缓解原材料的开采压力和电池生产与处理对环境造成的压力，更重要的是，可以在未来降低电池成本、解决电池供应短缺的困境，进而促进电动汽车行业的稳定发展。

　　 以往，在电池行业内，废旧电池材料的途径主要有两种，分别是火法和湿法冶炼法。火法冶金是通过高温燃烧去除有机物，留下镍、钴等小部分原料，过程会损失大量铝和锂，而且环境污染也十分严重，违背了缓解环境压力的初衷。湿法冶金则是通过利用不同试剂，从正极材料中萃取重要金属元素，其中也包括锂。这种方法的缺点在于成本高且工艺复杂。

　　 Redwood Materials结合两种方案创新了冶炼法，先利用电池残余电量驱动转化器产生高温，再用火法工艺分离电池金属，最后用湿法工艺提纯各类金属原材料。根据一组数据，通过这套创新工艺，Redwood Materials可以从废旧电池中超过%的有用材料（c类电池），并生产阳极铜箔和阴极活性材料。

　　 最初，Redwood Materials与特斯拉的电池供应商电烙铁电池开展合作。之后，其他电池制造商如Envision AESC，以及福特、沃尔沃等汽车制造商也加入了Redwood Materials的合作伙伴名单，并且福特汽车还参与了Redwood Materials最近一轮7亿美元的融资，参投00万美元。

　　 今年6月，丰田汽车蓄电池酸液的电动汽车动力电池和再制造项目。合作将从监控、丰田普锐斯参数片和其他混合动力汽车的废旧电池开始。

　　 日渐走上正轨的Redwood MaterialsV蓄电池可以处理6GWh以上的废旧电池，并且这个数字还在持续增长。Redwood Materials还计划到2025年，开始在美国的工厂内生产每年可供100GWh电池使用的阳极和阴极组件。到2030年底，Redwood Materials更希望每年为0万辆电动汽车提供足够的电池生产材料。

　　 在环境保护的长期愿景之外，Redwood Materials希望建立的电池闭环供应链还具有更加现实的意义-手机换电池要多少钱帮助美国减少对海外稀土矿开采的依赖。从这一点上来说，作为全球新能源汽车大国的中国，更需要加速建立和完善电池产业。

　　 一方面，根据中汽协对于我国2022年新能源汽车销量的预测，预计2022年新能源汽车销量有望突破0万辆，到2025年销量有望达9万辆。新能源汽车销量持续增长之下，锂电池原材料日益紧缺的危机显现。

　　 根据统计，我国锂、镍、钴资源储量占全球比重分别约为7%、4%、1%，储量有限。针对这些生产锂电池所需的金属材料，国内仍较为依赖海外开采。

　　 而在另一方面，2015年我国新能源汽车销量开始高速增长，渗透率首次超过1%。若按照动力电池的平均寿命为5-8年来计算，bak电池波动力电池退役潮即将到来。如果我们能够通过锂电池的，实现锂、镍、钴资源的循环利用，那么我们就有希望减少对海外供给的依赖，进而降低电池成本，加速新能源汽车的普及。

　　 2001年成立的深圳格林美，如今可以算得上国内电池回电池废弃。和Redwood Materials想打造的电池闭环供应链相似，格林美提出“开采城市矿山+发展新能源材料”的概念，致力于打造“电池-原料再造-材料再造-电池包再造-再使用-梯级利用”全生命周期价值链体系。

宏基电池修复发布的2022威玛电池价格核心产品动力电池用三元前驱体材料出货量超过9.1万吨，前驱体业务位苹果8电池更换还将全面启动现有两大镍钴锰原料化学体系的技术改造和装备升级。

　　 在合作方面，格林美已与全球200多家知名整车厂和电池厂达成合作关系，其中包括与亿纬锂能签署10,000吨镍产品定向循环利用合作备忘录、与厦钨新能源签署战略供应合作框架协议以及与韩国EC铅酸蓄电池组签署动力电池用高镍前驱体中长期供应协议备忘录等等。

　　 全球电池生产商宁德时代则通过收购格林美的同行邦普科技布局电池行业，并在去年10月投资建设邦普一体化电池材料产业k纳恩博换电池邦普科技的电池业务中，锂的率达%，镍和钴的率可达%。甚至，长期来看，通过电池就可以将资源搞定，都不用挖新矿了。

　　 恐怕，许多有心布判断电池电量，都将难倒在汤浅电池厂家步：去哪里回收废旧电池？

　　 美国能源部汽车技术办公室的先进电池循环研究发展中心ReCell的首席科学家Linda Gaines曾表示，目前最基本的问题是没有足够的用于回收利用的电池原料。和投入使用的电池数量相比，回收的废旧电池数量可以说不值一提。

　　 国内动力电池业内人士也表达过类似观点。据反映，正规渠道回收的退役动力电池往往不到全行业数量的30%。

　　 那么剩下的电池都去哪儿了呢？它们流向了大量的“小作坊”、“黑作坊”。这些小作坊”和“黑作坊”在处理电池时，无安全隐患和环境污染风险，无形中扰乱市场秩电池废弃的生存空间。这是难点之一。

q5电池更换还将面临技术挑战。尽管大电池废弃都表示自己的电池材料回收率达到了%以上，但是这背后的成本有多高呢？

　　 去年，《双液原电池》杂志上的一篇论文曾提到，不同电池的电池尺寸和涉及的大量设计、化学程序、结构和生产技术都会有不同。单个电池之间的连接方式也不同，可能会加入不同含量的重要金属成分。除此之外，锂电池的化学构成和配比也在不断升级。

　　 要拆解回收这些方方面面都存在差异的电电池废弃必须要有多样化的技术，前期投入大，且难以真正规模化。正因为如此，即便格林美在2021年的净利润实现了翻番，但动力电池回收的业绩仅占总营收的0.%。看似风光的Redwood Materials也依然在靠融资生存。

　　 幸运的是，国家层面已经到行业的种种困难，并在着手解决。例如，最近全国政协委员凌振国提出建议，包括严格市场准入机制、电池废弃络强化电池全生命周期溯源管理等。

　　 目前，尽管电池回收仍处于早期发展阶段，但我们可以看到相电池废弃已经在共同发力。相信在不远的将来，我们可以看到，电池循环利用能够真正地帮助人类迈向低碳世界。

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