廢舊電池回收 全球探路進(jìn)行時

全球汽車行業(yè)的電動化浪潮席卷主流車企，但也帶來一個不容忽視的問題： 大量動力電池報(bào)廢后該如何處理？不少跨國車企都在嘗試解決這個問題，例如大眾集團(tuán)。大眾集團(tuán)近日表示，計(jì)劃在其德國薩爾茨吉特工廠啟動電池回收試點(diǎn)項(xiàng)目，自2020年起，該廠每年將回收約1200噸廢舊車用鋰電池。

大眾劍指97%回收率

據(jù)悉，薩爾茨吉特工廠距離大眾集團(tuán)全球總部所在地沃爾夫斯堡大約50公里。大眾集團(tuán)將對回收的廢舊電池進(jìn)行分析及分類，還有一定使用壽命的廢舊電池將會被二次利用，例如用于移動式電動汽車充電站，類似智能手機(jī)所使用的移動電源。至于已經(jīng)耗盡壽命的廢舊電池，將被粉碎并磨成細(xì)粉，從中提取并分離出鋰、鈷、錳、鎳等貴金屬和稀有金屬原材料，再用于生產(chǎn)新電池。

根據(jù)大眾集團(tuán)的預(yù)估，目前電池組的原材料回收利用率為53%，而上述試點(diǎn)項(xiàng)目可將其提升到72%。大眾集團(tuán)相信，未來10年內(nèi)，該集團(tuán)能將電池組原材料的回收利用率提升到97%。

“10年來，我們一直在研究如何回收電池原材料，尤其是鈷、鋰、錳和鎳等。我們已經(jīng)擁有可持續(xù)的電池專業(yè)技術(shù)，并正在進(jìn)一步發(fā)展。”大眾集團(tuán)技術(shù)規(guī)劃主管托馬斯·蒂耶說。

廢舊電池的回收對于大眾集團(tuán)來說非常重要。大眾集團(tuán)正在向電動化大舉轉(zhuǎn)型，前不久剛剛宣布到2028年推出約70款全新電動車型，屆時基于集團(tuán)電動化平臺生產(chǎn)的電動汽車將達(dá)2200萬輛。奧迪e-tron、保時捷Taycan等電動車型今年將相繼投產(chǎn)。根據(jù)大眾集團(tuán)此前的預(yù)估，到2025年其對電池的年需求量將達(dá)150GWh。這樣一來，未來退役電池?cái)?shù)量不亞于一個天文數(shù)字。

“未來動力電池的市場規(guī)模會非常巨大，我們更愿意自己回收并建立自身的回收能力和體系。”蒂耶說。廢舊電池的回收也有助于降低大眾集團(tuán)對原材料的依賴，畢竟電動汽車需求的大幅增加使得鈷、鋰、鎳等原材料的價格急速上漲，且部分材料出現(xiàn)短缺現(xiàn)象。

電池回收市場巨大

當(dāng)然，大眾集團(tuán)并不是惟一一家在動力電池回收領(lǐng)域發(fā)力的車企。事實(shí)上，近年來，隨著電動汽車銷量的大幅攀升，各國政府和越來越多企業(yè)都已經(jīng)意識到電池回收的重要性。根據(jù)國際能源署的預(yù)測，到2030年，全球電動汽車銷量將從目前的200多萬輛增加到1.4億輛。這意味著，廢舊電池回收將成為一個全球性的大問題。

考慮到電動汽車的平均駕駛周期，目前，鋰電池組的首次使用壽命約為10年，或者說25萬公里。不過，德國布倫伯格銀行負(fù)責(zé)電池研究的副總監(jiān)阿薩德·法里德認(rèn)為，隨著高鎳電池及電池快充技術(shù)逐步成為業(yè)內(nèi)發(fā)展趨勢，電池使用壽命將縮減，未來動力電池平均壽命可能只有5～6年。法里德預(yù)計(jì)，到2022年，將有高達(dá)26.2萬噸的車用鋰電池需要回收。

與保時捷、沃爾沃有合作關(guān)系的瑞典Box of Energy能源公司首席執(zhí)行官約翰·謝恩貝里稱：“汽車制造商面臨一個棘手的問題，即大量的廢舊電池如何處理?？梢钥吹?，廢舊電池的回收利用市場將非常巨大。”

英國倫敦循環(huán)儲能研究與咨詢公司創(chuàng)始人漢斯·梅林指出，到2025年，約3/4的廢舊車用電池將被重新利用，或被回收以獲取原材料。這意味著，汽車制造商和電池廠商可以從同一產(chǎn)品中多次獲利，這也是大眾集團(tuán)等企業(yè)進(jìn)行電池回收的驅(qū)動力之一。

車企再利用各顯神通

在汽車行業(yè)的電動化浪潮下，汽車制造商、電池廠商等在電池回收方面負(fù)有義不容辭的責(zé)任。豐田、日產(chǎn)、戴姆勒、寶馬、大眾、雷諾、通用等主流車企已經(jīng)涉足動力電池及材料回收，開始了摸索。

儲能是電池循環(huán)再利用途徑之一。 早在2015年，戴姆勒與數(shù)家公司達(dá)成合作，成立專門的合資公司，部署二次利用儲能電池裝置，旨在提升電池二次利用率及搶占儲能電池市場。該項(xiàng)目覆蓋了整個電池生命周期的產(chǎn)業(yè)鏈，電池在退役之后進(jìn)入儲能系統(tǒng)，在完成儲能使命之后進(jìn)入產(chǎn)品循環(huán)系統(tǒng)，為生產(chǎn)新的動力電池提供原材料。

寶馬則在其德國萊比錫工廠建立 “電池農(nóng)場”，寶馬i3等電動汽車上替換下來的電池成為其高壓儲能系統(tǒng)的重要組成部分，該儲能系統(tǒng)可并入電網(wǎng)，并與風(fēng)能發(fā)電廠、太陽能等形成配套，為工廠和周邊地區(qū)供電。該儲能系統(tǒng)還可儲存電網(wǎng)低峰時段的電量，用電高峰或發(fā)電量低時再輸出。

作為純電動技術(shù)的擁躉，日產(chǎn)獨(dú)辟蹊徑，去年推出全新立式路燈，并設(shè)置在日本福島縣某小鎮(zhèn)，利用日產(chǎn)聆風(fēng)純電動車的廢舊電池和一系列太陽能電池板，使該鎮(zhèn)的供電不再依賴于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)。日產(chǎn)一直在研究電池循環(huán)再利用的方法，還嘗試將多輛汽車的電池組合起來，為住宅和家庭供電。

在美國，通用汽車與瑞士工程巨頭ABB 合作，針對雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)退役電池的再利用開展試點(diǎn)項(xiàng)目，將其用作家庭和小型商用備用電源，并回哺電網(wǎng)。 通用汽車認(rèn)為，未來技術(shù)進(jìn)一步成熟后，可在一些家庭及小型商用樓停電時為其提供備用電源，在電價優(yōu)惠時段儲存電能供高峰時段使用，或用于彌補(bǔ)太陽能、風(fēng)能及其他可再生能源發(fā)電中的缺口。

很顯然，隨著電動汽車銷量節(jié)節(jié)攀升，廢舊電池的回收再利用成為汽車行業(yè)的一大難題，越來越多車企加入其中，但從目前的情況來看，成熟的回收再利用模式和技術(shù)還有待企業(yè)和政府進(jìn)一步探索。

頂層設(shè)計(jì)著眼全球

如果不能妥善處理電池回收問題，不僅會造成資源浪費(fèi)，還將帶來巨大的環(huán)境污染。但由于電池回收耗資較大，不能僅靠企業(yè)自覺。為此，歐盟、中國、日本、美國等國家和地區(qū)已經(jīng)行動起來，從政策層面進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)與規(guī)劃。

以中國為例，政府已經(jīng)出臺《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》、《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》，明確汽車生產(chǎn)企業(yè)承擔(dān)動力蓄電池回收的主體責(zé)任，并要求對動力蓄電池生產(chǎn)、銷售、使用、報(bào)廢、回收、利用等全過程進(jìn)行信息采集，對各環(huán)節(jié)主體履行回收利用責(zé)任情況實(shí)施監(jiān)測。

相關(guān)企業(yè)也在行動。光華科技3月11日晚間發(fā)布公告稱，該公司與五洲龍汽車簽署《關(guān)于廢舊動力電池回收處理戰(zhàn)略合作協(xié)議》，雙方將在廢舊電池回收處理以及循環(huán)再造動力電池材料等業(yè)務(wù)上展開合作。

日本一向喜歡采取政企合作、共同抱團(tuán)的模式。去年9月，日本汽車工業(yè)協(xié)會和日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省組織日本多家車企，共同發(fā)起一個動力電池回收項(xiàng)目， 成本由各方承擔(dān)，旨在建立一套高效、可持續(xù)的電池回收系統(tǒng)。

美國政府也開始行動起來。今年2月，美國能源部推出一項(xiàng)為期3年、耗資1500萬美元的車用鋰電池回收計(jì)劃。美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室旗下的ReCell中心正式開業(yè)，其合作研究者包括汽車制造商、材料廠商、電池供應(yīng)商、回收中心、高效研究機(jī)構(gòu)等，旨在利用回收材料將電動汽車電池成本降低10%至30%。 該研究中心主任杰弗里·斯潘根伯格表示，美國在這一領(lǐng)域的研究落后于其他國家，專門的鋰電池回收機(jī)構(gòu)很少，還需要做些工作才能迎頭趕上，而ReCell中心的重點(diǎn)在于努力提升廢舊電池的原材料價值。該中心正在設(shè)法回收鈷、鎳、鋰等價值較高的材料。

美國能源部官員指出，鋰、石墨及鈷等電池材料的礦產(chǎn)大多位于南美、澳大利亞及非洲，而絕大多數(shù)的電池材料回收是在中國完成的，由于嚴(yán)峻的政治形勢及緊張的貿(mào)易關(guān)系，美國本土需要盡快建立起相關(guān)產(chǎn)業(yè)?！斑@類舉措旨在降低美國對國外關(guān)鍵性電池材料的依賴度，最終將有助于消費(fèi)者買到更便宜的電動汽車?！泵绹茉床扛辈块L丹尼爾·西蒙斯說。

來源： 中國汽車報(bào)