|
根据国际能源署的报告，自 2020 年以来，全球锂消费量增长了 33%。如果要实现足以阻止气候变化的可再生能源目标，那么锂的需求预计将增长 43 倍。如果没有足够的锂供应会怎样？很多人甚至开始预测，电动汽车由于锂供应不足而开始走下坡路，维持不了多长时间，电动汽车的繁荣只是一种假象。而随着锂价格的狂飙，电动汽车的价格也跟着上升，持续不断增长的价格让很多人更加确信，电动汽车市场坚持不了太长时间。但是很多结论下得为时尚早，因为科学家总能找到解决方案。根据最近发表在《Journal of the Indian Institute of Science》期刊上的一项研究表明，只有不到 1% 的锂离子电池得到回收，而铅酸电池的回收率为 99%，因此，锂离子电池回收的市场前景非常广阔。回收不但可以帮助解决多个供应问题，如解决锂、钴、镍等金属的短缺问题，而且多项研究证明回收的锂离子电池材料，其性能比新电池更好（感兴趣的可以阅读本账号之前发表的文章《技术重大突破：回收锂离子电池的循环寿命比新电池的高53%》）。特斯拉联合创始人JB Straubel在接受访谈的时候曾经说过：“锂离子电池材料的回收次数越多，它们的质量就会越好”。因此，电动汽车锂离子电池的回收正在掀起热潮，众多初创公司纷纷加入这个行业，锂离子电池的回收工艺越来越好，电池成本有望大幅下降。对于少数可以从锂离子电池中回收材料的设施，传统工艺不足以回收用于改造电池的高品位锂。例如，火法冶金方法易于扩展并适用于任何电池形式，但它涉及使用高温焚烧电池的能源密集型过程。虽然灰烬含有有用的材料，但火法冶金会产生有毒烟雾并限制其他有价值成分的回收。其他方法包括切碎电池，然后使用冗长、复杂的化学过程提取材料，这些化学过程因所使用的电池技术而异。直接回收是一种替代方案，它基本上解构电池并保留待修复的正极和负极材料。这种方法还处于早期阶段，但它有可能变得更便宜、更安全、更高效。如Ascend Elements初创公司，使用的就是直接回收的工艺，不但保证了回收材料的高性能，还将锂离子电池的成本降低了约50%！由于需要手动分解大量的电池格式，该过程变得困难。锂电池组包含电池的模块，这些电池是发现有价值金属的地方。手动解构这些单元是可行的，但很乏味，并且效率低下。一家名为Northvolt的瑞典电池制造公司开展了多项计划，他们的锂离子电池回收流程不是直接回收，但是，它会在开始任何破碎、切碎或化学过程之前将电池分解到模块级别，他们有一个机器人在其设施中进行微调，该公司希望在未来实现大部分拆卸过程的高度自动化。而美国电池技术公司 (ABTC)使这种自动化技术更上一层楼，他们开发了一种自动化的“反制造”技术，使实际的化学提取更容易，并有能力每年吸收 20,000 公吨可回收材料，这将相当于 2021 年生产的原始锂总重量的五分之一左右。锂离子电池回收的一个相关挑战是电池的技术变化很快，每隔一两年就会有新型电池，这使得回收技术也必须要更新，这是一项艰巨的任务。因此，要想电池回收成为一种常态，回收电池的技术必须跟上新型电池技术的变化，最直接的办法就是，新型电池在制造的时候就开始考虑可回收性。近期，这个想法得到了广泛的关注：电池制造商和回收商共同努力，在创造尽可能少的废物的同时获得利润，将电池金属无限期地留在循环系统中，真正实现可持续性，这也是将来行业的一个趋势。但要使循环电池经济发挥作用，回收厂必须与制造厂的产量相匹配，这将确保持续供应、降低成本。目前电池制造的规模增长非常迅速，而回收规模则远远没有跟上，电池回收开始掀热潮，这是一个可喜的开始，回收规模的扩大意味着电动汽车电池的成本在不久的将来会有大幅度的下降。
|
