该文摘自《The 》 May 15th 2021
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老式电动汽车是未来的原材料
一般来说，在冠状病毒流行期间，汽车销量大幅下降。但也有一个亮点。电动汽车(EVS)越来越受欢迎。根据研究机构IHS 的数据，2020年全球售出了近250万辆电池电动和插电式混合动力汽车，该公司预计今年这一数字将增长70%。另一位研究人员估计，到2030年，上路的14亿辆汽车中将有8%左右是电动汽车，到2040年这一比例将上升到30%以上。而且，这不仅仅是汽车的问题。还将有电动卡车、公交车、摩托车、自行车、滑板车、轮船，甚至可能还有飞机。
而且，当所有这些机器的使用寿命结束时，它们将需要回收利用。即将到来的电子垃圾崩发将很难应对。当一辆汽油或柴油车被拆卸和碾压时，高达95%的组成材料可能会被再次使用。要做到这一点，方法是成熟的、直接的，并得益于这样一个事实，即平均而言，几乎70%的此类车辆由容易回收的黑色金属组成。相比之下，电动汽车包含的材料种类要多得多(见图表)。分离和分类这些东西是很棘手的，特别是因为它们中的许多都被封闭在复杂的电子部件中。
扁电池
然而，对于那些能够做到这一点的人来说，这里有很好的商机。电动汽车包含许多有价值的东西。他们发动机中的磁铁充满了稀土金属(见方框)，他们的电池由锂和钴制成。挪威研究公司Rys tad 预测，随着电动汽车数量的增加，锂的价格到2010年将上涨两倍。与此同时，钴主要来自刚果，这个国家经常被战争蹂躏，人权记录极差。
一般来说，电气废物在分类和再处理之前先被切碎。但是用于电动汽车的锂离子电池是易燃的，所以需要小心处理。它们在装有抑制燃烧的液体或气体的特殊机器中被分别切碎。处理后的被称为“黑色物质”，然后进行提取其有价值的成分。
有两种方法。目前更常见的是火法冶金。这种方法将黑色物质视为矿石，在熔炉中熔炼，释放出金属混合物，从中可以分离出纯金属，特别是钴。然而，这需要大量的能量。它也破坏有价值的非金属成分，如电池阳极中的石墨。它不能释放锂，锂最终会在液态金属旁边产生的炉渣中形成化合物电池的回收利用，然后必须单独提取。
另一种方法，湿法冶金，工作更微妙。它通过将金属溶解在酸或其他溶剂中，从切碎的材料中滤出金属，包括锂。这需要更少的能量，也允许回收非金属材料，如石墨。湿法冶金比火法冶金更复杂，为了防止污染，还需要额外的费用来处理它产生的废水。但是它的整体优势预示着未来的前景。
成立于2016年的加拿大公司Li-Cycle，已经是北美最大的锂离子电池回收商，是一个对湿法冶金专注的领先企业。为了改善收集材料，Li-Cycle公司正在测试所谓的轮辐式系统。它们在不同地方上分散的接收站(spoke)收集各种各样的电池，而不仅仅是电动汽车的电池，将它们切碎，然后利用自动分离和筛分系统将碎片分类为三种类型的混合物:塑料、铜铝和黑色物质。塑料和铜铝混合物卖给了其他的回收商。黑色物质被送往系统的枢纽，一个为许多轮辐服务的湿法冶金加工厂。
Li-Cycle首席商务官库纳尔·法尔弗(Kural )表示，在位于安大略省金斯敦的FIFR基地设立监管中心的经验表明，这种方法可以回收钴、锂以及镍(一些非锂离子电池的重要成分)，其形式足够纯净，足以直接用于制造新电池。先生声称，总的来说，这个过程回收了电池95%的材料。LiCycle将很快在纽约州罗切斯特建成其第一个合适的商业中心，并计划到2025年在世界各地开设三个新的商业中心。
不过，LiCycle并不是唯一一家雄心勃勃的湿法冶金企业。一个竞争对手是内华达州的 ，该公司是由杰夫·卡斯特雷贝尔(Jeff Straubel)于2017年创立的，他曾是大型电动汽车制造商特斯拉(Tesla)的首席技术官。在其生产过程中采用了火法和湿法冶金相结合的方法，其中一些回收材料提供能量来驱动方式中的火成法。该公司已经回收了两家日本菲亚特RMS(Panasonic)和日产()在美国的电动电池工厂的废品，现在还成立了一家工厂电池的回收利用，将从普通消费品中回收用过的电池。
是另一家由特斯拉前高管(首席执行官彼得·卡尔松(Peter )和首席运营官保罗·塞鲁蒂(Paolo ))创立的锂离子电池制造商，为欧洲汽车制造商生产锂离子电池。该公司正在其位于瑞典的工厂增加一家回收工厂，以便在电池使用寿命达到尽头时对其在瑞典生产的电池进行处理。他们的钢铁和塑料外壳，以及铜线，在惰性环境中被粉碎之前，都是人工拆卸的。镍、锰、钴和锂随后被湿法冶金提取。还与挪威铝生产商海德鲁(Hydro)建立了合作伙伴关系，以回收这种金属。FIFRM希望，到2030年，用于制造新电池的材料中有一半将被回收利用
类似的“闭环”系统也正在电池供应链的其他部分开发。例如，美国电池技术公司( )，一家位于内华达州的采矿和加工锂的工厂，正在增加一家旨在从过期电池中回收锂和其他金属的回收工厂。它将在自己的生产过程中使用锂，并用于其他材料上销售。
不过，最大的电池回收操作不是西方的，而是中国的--考虑到中国是世界上最大的电动汽车市场，而且中国政府推动锂离子电池回收已经有一段时间了，这或许并不令人意外。Brunp 是全球最大的电动电池制造商Catl的子公司，在中国各地拥有六家湿法冶金回收业务。Brunp 声称可以回收12万吨旧电池，约占中国目前年电池回收能力的一半。与此同时，美国电池技术公司( )将回收与锂初级生产相结合的做法，呼应了全球最大的电池锂生产商之一港丰锂( )的做法。港丰集团已在其位于江西省的基地安装了一座高度自动化的回收厂，该公司计划在墨西哥索诺拉州再建一座回收厂，作为其采矿业务的一部分。
特斯拉本身也有和两个分支机构。该公司正在其位于上海的电动汽车工厂建立电池回收系统，以实现其位于内华达州的电池工厂正在开发的电池回收能力。特斯拉也不是唯一一家涉足该行业的汽车制造商。今年1月，大众汽车()在汉诺威附近的萨尔兹吉特()开设了一家电池回收试点工厂，以回收其各种品牌电动汽车所用电池的材料。
靠近该公司在布伦斯韦格的电池工厂，该工厂正在扩大规模，每年生产60多万个电动汽车电池组。大众汽车集团( Group)零部件电池部主管弗兰克·布洛姆(Frank Blome)表示，这个想法是，FIFRM的电池专家将与其回收商合作，使电池组更容易拆卸。正如布洛姆所观察到的那样，“任何拆开东西的人首先都需要知道它是如何组装起来的。”
从长远来看，从一开始就设计可回收性对电动汽车的有效回收至关重要，特别是对电动汽车的电池。同时粉碎大量不同类型的电子垃圾不可避免地会导致污染。在这样做之前分离组分将产生更高水平的纯度。有些部件，如阴极，甚至可以全部重复使用。
解构现实
简化拆解也是大众在国内的竞争对手宝马的一个重要目标。据FIFRM董事会成员弗兰克·韦伯(Frank Weber)表示，宝马将从一开始就在设计电动汽车时考虑到大规模回收。这将包括固态锂离子电池的处理，该电池计划在本十年末批量生产。固态电池能够储存比现有凝胶电解质更多的电荷，可能会使电动汽车的续航里程增加一倍。与那些含有凝胶电解质的产品不同的是，它们使用起来也更安全，不会易燃。
然而，在凝胶电解质继续存在的同时，如果它们也能被回收利用，那将是最好的。在最常见的六氟磷酸锂(称为pf6)中，这种情况尚未发生。取而代之的是，这种有价值的化学物质在加工过程中被破坏，必须从回收的锂中重新合成。但是澳大利亚国家科学组织——澳大利亚国家科学研究院的阿南德·巴特和托马斯·吕瑟领导的一个小组认为他们已经成功地回收了。在任何进一步的金属冶炼过程开始之前，他们使用特殊的溶剂从黑色物质中提取金属。他们说，以这种方式获得的pf6足够好，不用进一步加工就可以用来制造新电池。
同样在澳大利亚，一家名为生态格拉夫()的工厂已经开发出一种工艺，可以从黑色物质中提取石墨石，并使其能够重复用于制造阳极。韩国最大的电池回收商、废品商 现在正在其位于Gu的工厂建厂。
废料商人必须灵活。以前的主要业务是回收等离子电视屏幕，如今，这些屏幕在很大程度上已被LED版本所取代。等离子电视被证明是一时的流行。 但是，电动汽车可能会不断发展。
