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未来,电池最好的归宿在哪里?

时间:2017/12/29 17:10:18 Feijiu网  免费注册赢积分 编辑:小鱼

就在去年,全球电动汽车数量已经超过200万辆。国际能源机构估计,如果各国能够达到在巴黎达成的“气候协议目标”,那么到2030年时,全球将有1.4亿辆电动汽车。加拿大电池回收公司Li-Cycle首席执行官Ajay Kochhar表示:我们不能做‘提裤子不认账’的人,我们将电动汽车卖出去后,还要为它养老送终。要知道,我们人类会在2030年时为地球制造1100万吨废旧锂离子电池。




■严峻的形势


面对十几年后就会面临的挑战,人类变革的步伐刻不容缓。但很可惜,就算是如今环保技术相对发达的欧盟地区,也仅有5%的锂离子电池被回收利用。其它95%的锂电池如果被破坏,电池中的含有的锂和钴等核心成分将释放出有毒气体,其危害可能会导致水质污染和其它不可挽回的环境破坏。然而就我所看到的,多数汽车的废旧锂离子电池是被搁置在车企自家仓库里的,电子产品的电池被我们放在自己家的抽屉里,也有当作垃圾被随意填埋的。


相关部门和机构认识不到其中的危害吗?他们当然知道,但呼吁是免费的,操作是无利可图的。




■现如今废旧汽车电池的主要处理方法


1)存放在统一的仓库中,并将每一块电池置入芯片,以检测其在仓库中的状态。若出现报警,机械臂将自动将这块电池取出并进行填埋销毁;


2)穿刺:将废旧电池用机械工具进行穿刺解剖。这一方法很难保证不会对环境造成污染,因为废旧电池中大多数还有余电。电池组内的溶解液也会对环境造成破坏,同时也有爆炸的安全隐患;


3)填埋:方式如其名,将电池填埋在土地中。这种处理方式最为廉价,但电池溶解速度很慢,对土地和环境危害也最大;


4)分层利用:这是如今多数电池厂使用的方式。淘汰后的汽车电池还有很多利用的空间,它们分解后将会被送到别的领域充当其它载体的电池。




■世界最牛的电池回收公司——优美科(Umicore)


自2006年以来,比利时的优美科公司是少数致力于回收锂离子电池的公司之一,它们通过冶炼、浸泡电池的方式来提取出电池中可回收的化学金属。现在优美科已经把回收电动汽车旧电池当作最重要的项目来准备,以面对2025年可能到来的“电动汽车电池换代狂潮”。当然,我不介意你把优美科当作“发国难财”的商人,因为如果计划实现,它们将在2025年时“数钱数到手抽筋”。


不过想发财还是要克服种种困难的,其中最大的问题在于各国电动汽车中锂离子电池化学成分复杂,没有一个国际化的标准,这使得妥善回收电池的成本非常高。这是优美科最棘手的难题,也是没有太多人愿意去做这件事的症结所在。




■这些电动汽车的电池值多少钱?


“电池是电动汽车最重要的部分”这句话已经不是什么秘密,但“成也电池、败也电池”更是事实。能够以最环保的方式处理掉一块旧电池在技术上已经不是什么难事,它的成本才是。怎么能降低处理旧电池的成本问题呢?“快速降低新电池成本”可能是个简单粗暴的办法。




每千瓦时的锂离子电池在2016年时售价为273美元,而如今Chevy Bolt使用的电池成本为145美元/千瓦时。各国的目标是在2025年之前将锂离子电池的成本降到100美元/千瓦时。这样一来,每台电池组的成本也就能控制在4000美元左右,这对电动汽车是个绝对利好的消息,而妥善处理旧电池的成本也会随之降低。




当然,电池价格和电池组价格是两个不同的概念。电池组包括电池、支撑结构、冷却系统和电池管理系统。你想知道特斯拉电池组的价格?给你一个很酷的数字——190美元 /千瓦时。但是随着特斯拉内华达Gigafactory的产量增加,这价格随时会改变。




▲位于美国内华达州的特斯拉Gigafactory


■未来,电池最好的归宿在哪里?


优美科首席执行官马克·格林伯格(Marc Grynberg)对此有一套自己的想法,他说:“汽车生产商应该为自己生产的电池承担养老送终的责任,它们完全可以被回收和再利用。鉴于旧电池的数量在未来会越来越巨大,所以像现在这样把旧电池堆积在自家后院总归不是办法。还有就是,简单对电池进行填埋处理,应该被判刑!”


欧盟如今已经出台了相关法律,规定了所有电池制造商“具有收集和处理废旧锂离子电池的责任”。政府会提供处理和回收废旧电池的基本补贴。这一举措已经促使汽车制造商和电池回收企业形成了良好的合作关系。优美科向安特卫普的一家工业试验工厂投资了2500万欧元用于回收锂离子电池,并与特斯拉和丰田积极合作,冶炼、回收钴和镍等贵重金属。




■企业家们真的愿意花钱为环保买单?


企业家为环保买单?怎么可能?我宁愿相信他们都是贪婪的吸血鬼。日产能源服务公司耿直的Francisco Carranza就曾表示:“电动汽车的废旧锂离子电池在未来的回收成本下降到1欧元/公斤都不成问题,但是回收后原材料的价值只有1欧元的三分之一,哪个企业家愿意为此买单?”


就Francisco Carranza的言论后,日产与伊顿电力管理公司合作。二者合作讨论的不是将电池回收再利用,而是将汽车电池重新解析后用于家庭能源的储备。Carranza对此表示:“很高兴日产这么去做,但回收成本还是一大障碍,它的回报必须高于回收材料的成本。只有这样,这件事才能长久地被进行下去。”




■电池的寿命真的会退化?


我们先来看看有关电池老化的数据,以Tesla Model S为例,我们提取了519辆测试车进行测试,总共行驶了22518195公里,每辆车平均每年跑28200公里。数据显示这些特斯拉车在约8万公里时候损失了5%的功率,然后电池退化速度开始放缓,而有些特斯拉的电池则在16万公里时退化不到8%!这些测试用的特斯拉体内装有超过50万个电池组,测试结束后有将近八成的电池组仍然能以超80%的电池容量运行。




■什么因素影响电动汽车的电池寿命?


要了解电池寿命会受到什么影响首先得了解它的工作原理——电动汽车电池基本是锂电池,当它们被充/放电一次时后(我们称之为“循环”),电池容量就会降低。随着循环次数的增加,电池容量会出现不可逆的降低现象。而电池80%的容量是汽车行业普遍认可的损耗标准。


高温、过度充电或使用高电压为之充电、深度放电或电过低压、高功率放电……这是电池寿命损耗的几大因素。





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