特斯拉要 100% 回收廢舊電池,專家稱難度大但意義非凡
北京時間 8 月 18 日晚間訊息,據報道,特斯拉近日表示,要 100% 回收廢舊鋰離子電池。業內專家對此表示,雖然難度非常大,但意義也非凡。
特斯拉近日聲稱,它已經掌握了電動汽車製造過程中最難應付的環境挑戰之一:回收鋰離子電池。
特斯拉上週釋出了《2020 年影響報告》,描述了該公司正在採用一種“閉環”程式,使其能 100% 地將其電池留在垃圾填埋場之外。特斯拉在報告中寫道:“我們的報廢鋰離子電池沒有一塊被送往垃圾填埋場,100% 被回收。我們積極貫徹迴圈經濟原則。”
這一說法很快被科技和電動汽車部落格轉載,紛紛稱讚特斯拉的這一壯舉。
值得注意的是,特斯拉的環境報告稱,100% 的電池以某種方式被回收,但並沒有說每個電池都被 100% 回收。特斯拉表示,它的最終目標是“高回收率、低成本和低環境影響”;但沒有說明,目前這條路已經走了多遠。
知名專業拆解機構 IFixit 執行長(CEO)凱爾・維恩斯(Kyle Wiens)對此表示:“當特斯拉說他們 100% 回收電池時,這意味著他們正在把電池送到回收人員手中,回收材料,然後誰知道這些材料去了哪裡。”
“多年來,馬斯克一直說,‘哦,是的,我們要把舊的特斯拉從工廠的一邊搬出來,把新的特斯拉從另一邊搬出來。這一直是夢想。”
科學家和環保人士表示,如果我們不能在回收、再製造和再利用方面做得更好,那麼電動汽車電池會大量進入垃圾填埋場,這是令人擔憂的。
回收有難度
當前,回收鋰離子電池(以及一般的電子產品回收)是一個困難的過程,而且大部分材料都是“降級回收”。這意味著,從電子產品回收的材料不一定會回到電子產品中。相反,它可能會變成一些不那麼重要的東西。
大多數電池的主要成分是鋰,它是一種導體,負責生成電流,然後為裝置供電。但在它的外層原子殼中,多了一個電子,它不斷地滲入到其他元素上,使得它很難從電池中的其他成分(如鎳、鈷和鋁)中分離出來。
目前市場上有幾種常見的鋰離子電池回收技術,如熱冶術(加熱和熔化部件直到分離)、溼法冶金(將電池浸泡在酸中直到部件分離),以及直接回收(粉碎電池並將部件物理分離)。此外,英國鋰離子電池再利用和回收實驗室(ReLib)的研究人員最近還開發了一種使用超聲波分離的方法。
所有這些策略都是可行的,但就回收整個電動汽車電池(重量可超過 1000 磅)所需的規模而言,成本高昂。而且從歷史上看,開採新鋰比回收和重複使用更便宜。
減少碳足跡
對特斯拉來說,掌握鋰離子回收將意味著,該公司正在大幅減少碳足跡,或許還會開始減少製造電動汽車和其他電子電池所需的採礦。通過為汽車材料的再利用創造一個閉環過程,特斯拉將確保它只需從地球上提取有限數量的鋰,這些鋰可以無限回收,從而減少對佔用大片土地、消耗大量水資源、可能帶來未知健康影響的礦山的依賴。
特斯拉在這份報告中,傳達了一種“完全受控的內部回收系統”的場景。在該系統中,舊的特斯拉電池被用來製造新的特斯拉電池。但鋰離子電池回收方面的專家表示,現實並不是那麼簡單。
特斯拉在報告中稱,該公司於 2020 年末開始由其位於內華達州斯帕克斯(Sparks)的 GigaFactory 工廠開發一個內部回收中心,用於處理報廢電池,以作為現有第三方合同的補充。
特斯拉在報告中寫道:“現場回收,使我們距離關閉材料產生的迴圈又近了一步。我們打算為每個地點量身定做回收解決方案,從而將有價值的材料重新引入我們的製造過程。”
IFixit CEO 恩斯說,可以肯定的是,任何程度的回收都比填埋電池要好。作為導體,鋰在不受控制的環境中不穩定,可能會導致垃圾填埋場起火,向大氣中排放有毒氣體。
全球性問題
鋰離子電池目前是世界各地電子產品回收商的“痛點”。一般情況下,電池被粘在電腦、手機、健身跟蹤器和其他小玩意兒上。為了安全回收,這些電池需要在通過電子粉碎機處理之前被取出。因為如果粉碎,鋰離子電池就會爆炸,鋰離子電池起火每年導致回收中心發生數十起火災。為此,鋰離子電池已成為一個“日益嚴重的全球問題”。
與第三方回收商合作也意味著,一旦電池中的礦物質被送到回收商,特斯拉可能不會對電池中的礦物質進行太多控制。特斯拉在報告中也沒有聲稱,正在用回收的物質製造電池。
維恩斯同時指出,沒有一種現代電池是 100% 可回收的,至少膠粘劑和密封劑等就是不可回收材料。維恩斯稱,雖然電池回收行業正在進行創新,但要達到 100% 可回收的標準,還需要大量的研發。這個市場還很年輕,擴大回收程式對許多生產商來說在經濟上還不可行。改變這一點需要資金和時間。
維恩斯說:“鋰的價格已經足夠低,這使得通過化學冶金工藝回收這種材料得不到背書。”
未來回報大
但萊斯特大學(University Of Leicester)物理化學教授、ReLib 電池分離研究員安德魯・阿博特(Andrew Abbott)博士相信,有朝一日,回收利用將為製造商帶來豐厚利潤。
阿博特說:“目前有很多專案正在進行,預計 10 年至 15 年後見分曉。期待著這樣一個時代,我們可以拆開電池單元,而不是粉碎它們,然後將它們分開。電動化肯定要來了,而且很快就要到來。我認為,這也讓人們認識到,回收利用正在為這一增長做好準備。”
Earthworks 公司 4 月份的一份報告顯示,到 2040 年,電池回收可以減少整個行業所需的新礦產開採量。其中,鋰可以減少 25%,鈷和鎳減少 35%,銅減少 55%。這一點至關重要,因為採礦通常會對環境造成很大的負擔。就鈷而言,全球供應的大部分來自仍廣泛使用童工的地區。將來某一天,回收中心可能會完全取代礦山,只是我們目前還沒有做到這一點。
維恩斯說:“它只需要一場技術革命。就像我們現在正在經歷一場製造革命,製造這些鋰電池一樣,我們需要同樣的東西來回收。”