全球汽车行业的电动化浪潮席卷主流车企,但也带来了一个不容忽视的问题:大量动力电池报废后如何处理? 许多跨国汽车公司都在努力解决这个问题,比如大众汽车集团。 大众汽车集团近日表示,计划在德国启动电池回收试点项目。 从2020年开始,该工厂每年将回收约1200吨二手车用锂电池。
大众剑指97%回收率
据悉,这里距离大众汽车集团全球总部所在地沃尔夫斯堡约50公里。 大众汽车集团会对回收的废旧电池进行分析和分类,有一定使用寿命的废旧电池会被重新利用,比如用于移动电动汽车充电站,类似于智能手机使用的移动电源。 对于报废的废旧电池,将其粉碎、研磨成细粉,从中提炼分离出锂、钴、锰、镍等贵重稀有金属原料,用于生产新电池。
据大众集团测算,目前电池组原材料的回收率为53%,但上述试点项目可将此提高至72%。 大众集团认为,未来10年,集团可将电池组原材料的回收率提高至97%。
“10 年来,我们一直在研究如何回收电池原材料,尤其是钴、锂、锰和镍。我们已经拥有可持续电池专业知识,并正在进一步开发。” 大众汽车集团技术规划负责人 Thier 说。
废旧电池的回收对大众汽车集团非常重要。 大众汽车集团正在向电气化转型。 它刚刚宣布,到2028年将推出约70款新电动车型。届时,基于该集团电气化平台生产的电动汽车数量将达到2200万辆。 奥迪e-tron、保时捷等电动车型将于今年投产。 按照大众集团此前的预估,其每年对电池的需求量将达到2025年。这样一来,未来退役电池的数量将不低于一个天文数字。
“未来动力电池的市场规模会非常大,我们更愿意自己回收,建立自己的回收能力和体系。” 蒂尔说。 废旧电池的回收也将有助于降低大众汽车集团对原材料的依赖。 毕竟,电动汽车需求的激增导致钴、锂、镍等原材料价格快速上涨,部分材料出现供不应求的情况。
电池回收市场巨大
当然,大众集团并不是唯一一家在动力电池回收领域发力的车企。 事实上,近年来,随着电动汽车销量的大幅攀升,各国政府和越来越多的企业已经意识到电池回收的重要性。 据国际能源署预测,到2030年,全球电动汽车销量将从目前的200万辆以上增长到1.4亿辆。 这意味着废旧电池的回收将成为一个全球性的大问题。
考虑到电动汽车的平均行驶周期,目前锂电池组的首次使用寿命约为10年,即25万公里。 不过,德国 Bank电池研究副总监Asad Farid认为,随着高镍电池和电池快充技术逐渐成为行业发展趋势,电池的使用寿命会降低,平均寿命未来动力电池的占比会下降。 也许只有5~6年。 法里德预测,到 2022 年,将需要回收高达 26.2 万吨的车用锂电池。
与保时捷和沃尔沃有合作关系的瑞典能源公司 Box of 的首席执行官 John 表示:“汽车制造商面临一个难题,那就是如何处理大量废旧电池。可以看出,废旧电池回收市场将是巨大的。”
Cycle and 创始人汉斯梅林指出,到2025年,大约3/4的废旧汽车电池将被重新利用或回收以获得原材料。 这意味着汽车制造商和电池制造商可以从同一产品中多次获利,这也是大众集团等企业开展电池回收的动力之一。
车企在回收方面大显身手
在汽车行业的电动化浪潮下,汽车制造商和电池制造商对电池回收有着不可推卸的责任。 丰田、日产、戴姆勒、宝马、大众、雷诺、通用等主流车企早已涉足动力电池和材料回收,并开始探索。
储能是电池回收利用的方式之一。 早在2015年,戴姆勒就与多家公司达成合作,成立了一家专门的合资公司,布局二次利用储能电池装置,旨在提高电池的二次利用率,抢占储能电池市场。 该项目涵盖了电池全生命周期的全产业链。 电池退役后进入储能系统,完成储能任务后进入产品循环系统,为新型动力电池的生产提供原材料。
宝马在德国莱比锡工厂建立了一个“电池农场”。 宝马i3等电动汽车所更换的电池,成为其高压储能系统的重要组成部分。 等配套为厂区及周边地区供电。 储能系统还可以在电网低峰期储存电能,在用电高峰期或发电量低谷期输出。
作为纯电动技术的拥护者,日产开发了一种独特的方法。 去年,它推出了一款新型立式路灯,安装在日本福岛县的一个小镇上。 它利用日产聆风纯电动汽车的废旧电池和一系列太阳能电池板,让小镇的电力供应不再依赖当地电网。 日产一直在研究回收电池的方法,还在试验将多辆汽车的电池组合起来为家庭和家庭供电。
在美国,通用汽车正在与瑞士工程巨头 ABB 合作开展一个试点项目,将退役的雪佛兰 Volt 电池重新用作家庭和小型企业的备用电源,并回馈到电网中。 通用汽车认为,未来技术进一步成熟后,可以在停电时为部分家庭和小型商业楼宇提供备用电源,在电价折扣期间储存电能以备高峰时段使用,或用于补电。太阳能、风能和其他可再生能源。 差距。
显然,随着电动汽车销量的不断攀升,废旧电池的回收利用成为汽车行业的一大难题,越来越多的车企加入进来。不过,从目前的情况来看,成熟的回收模式和技术已经有待企业和政府进一步探索。
顶层设计,放眼全球
如果不能妥善处理电池回收问题,不仅会造成资源浪费,还会带来巨大的环境污染。 但由于电池回收成本高,不能仅靠企业自觉。 为此,欧盟、中国、日本、美国等国家和地区纷纷行动起来,从政策层面进行顶层设计和规划。
以我国为例,政府出台了《新能源汽车动力蓄电池回收利用暂行办法》和《新能源汽车动力蓄电池回收利用暂行规定》。 收集动力电池生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程信息,监督各环节主体履行回收责任情况。
相关企业也在行动。 光华科技3月11日晚间公告,公司与五洲龙汽车签署《废旧动力电池回收处理战略合作协议》。 双方将在废旧电池回收加工、再生动力电池材料等方面展开合作。
日本一直喜欢采用政企合作、联合组建的模式。 去年9月废旧电池的分类,回收,利用,日本汽车工业协会和日本经济产业省组织了多家日本车企,共同启动了动力电池回收利用项目。 成本由各方共同承担,旨在建立一个高效、可持续的电池回收体系。
美国政府也开始行动了。 今年2月,美国能源部启动了一项为期三年、耗资1500万美元的汽车锂电池回收计划。 美国阿贡国家实验室下属中心正式启用。 其合作研究人员包括汽车制造商、材料制造商、电池供应商、回收中心和高效研究机构,旨在利用回收材料将电动汽车电池的成本降低10%至10%。 30%。 该研究中心主任杰弗里斯潘根伯格表示,美国在该领域的研究落后于其他国家,专门的锂电池回收机构很少,需要做一些工作才能迎头赶上。 电池的原材料价值。 该中心正在努力回收钴、镍和锂等高价值材料。
美国能源部官员指出,锂、石墨、钴等电池材料的大部分矿产位于南美、澳大利亚和非洲,绝大部分电池材料回收在中国完成。 由于严峻的政局和紧张的贸易关系废旧电池的分类,回收,利用,美国当地需要尽快建立相关产业。 美国能源部副部长 表示:“此类举措旨在减少美国在关键电池材料方面对外国的依赖,并最终帮助消费者购买更便宜的电动汽车。” (张冬梅)