
在南加利福尼亞州莫哈韋沙漠的邊緣地帶,本杰明·雷納加(Benjamin Reynaga)正在一家工廠里用電動工具“肢解”一輛破舊的混合動力本田飛度,獲取它最重要的部件——鋰離子電池。
電池被拆解后,會送到內華達州。在那里的電池回收公司Redwood Materials將回收里面的一些具有重要價值的金屬。
雷納加工作的LKQ汽車拆解廠位于加州阿德蘭托,幫助回收和再利用鈷、鋰和鎳等金屬。如果廢舊電池能夠充分為新的電池提供原材料,那么電動汽車將更加經濟、實惠且可持續(xù)。

LKQ公司是美國的替代零件和特種零件供應商。管理阿德蘭托LKQ工廠的尼克·卡斯蒂略(Nick Castillo)說:“我們剛剛準備好。但我們知道電池回收領域對未來有多么重要。”該工廠原先以拆解汽油車為主,正在做出業(yè)務調整,拆解更多的混合動力車和純電動汽車。
在北美,電動汽車和卡車的銷售正在起飛,汽車行業(yè)投資了數十億美元來升級和建造工廠。但電池并沒有跟上汽車的步伐——原材料很難開采,并且需要加工,會留下有毒廢物。
Redwood Materials的工人正在拆除福特車的電池(圖源:Nina Riggio/The New York Times)

幸運的是,這些電池成分是高度可重復使用的,這也催生了一場收集和回收廢舊鋰離子電池的競賽。風險資本家、汽車制造商和能源公司正在向北美和歐洲的幾十家新成立的回收公司投入資金。
英國伯明翰大學研究電池回收的研究員加文·哈珀(Gavin Harper)說:“我們要做的是使整個社會擺脫化石燃料,這個挑戰(zhàn)規(guī)模不容小覷。”
但是,這項新業(yè)務面臨著令人生畏的難關——在未來十年或更長時間內,可供回收的電池數量非常有限。帶領電動汽車業(yè)務的特斯拉于2008年開始銷售汽車,直到2017年,每年銷售的汽車還不到10萬輛。盡管今天還有其他來源可以回收,包括消費類電子產品,但供應有限,收集也有難度。
這使回收公司處于一個困難的境地。他們需要對工廠、機器和工人進行投資,否則就有可能被競爭對手搶走先機。但是,如果投資節(jié)奏過于倉促,在大量老化的電池到達裝貨碼頭之前,他們可能已經耗盡了資金。
脫穎而出的電池回收公司
Call2Recycle是一個幫助回收商尋找舊電池的非營利性項目,該項目運營總監(jiān)埃里克·弗雷德里克森(Eric Frederickson)說:“有的人只是在純燒錢,因為根本沒有東西。”
這些公司還必須弄清楚如何尋找、收集和拆解電池。他們必須與許多拆解商、廢品收購站和非營利團體合作。此外,由于電池容易起火,不同型號的電池包裝和制造方式也不同,拆解電池除了復雜之外,還存在危險性。
等待分類的廢舊電池(圖源:Nina Riggio/The New York Times)

在眾多新興的電池回收公司中,有個值得一提的名字:Redwood Materials。
該公司由特斯拉前高管斯特勞貝爾(JB Straubel)創(chuàng)立,截至2022年底已經籌集了超過10億美元。它與福特、豐田、大眾和沃爾沃等汽車公司建立了伙伴關系,還從松下和特斯拉在內華達州的一家電池廠回收廢料。
在該工廠附近一片平坦、塵土飛揚的土地上,Redwood Materials正在建設一個約70萬平方米的園區(qū)。除此之外,他們還將花費至少35億美元在南卡羅來納州建立另一個園區(qū)。
電池有一個陽極和一個陰極,其中包含電池的大部分有價值金屬。當一個電池被使用時,鋰離子從陽極移動到陰極。在充電時,這種流動是相反的。在內華達州的工廠,該公司正在使用回收的銅制造薄的陽極箔,還計劃在那里使用回收的鈷和開采的鋰和鎳的混合物來制造陰極材料。
Redwood Materials定期從LKQ等供應商和松下等合作伙伴那里收到廢舊電池和廢料。所有電池都要經過化學浴和其他過程,以分離和提取特定金屬。
Redwood Materials的員工約翰·凱勒(John Caylor)正在拆解廢棄的電動滑板車電池(圖源:Nina Riggio/The New York Times)

其他企業(yè)則專注于回收。
2016年,兩名前工程顧問阿賈伊·科查爾(Ajay Kochhar)和蒂姆·約翰斯頓(Tim Johnston)共同成立了Li-Cycle公司,總部位于加拿大。他們正在建設幾個工廠。
該公司在阿拉巴馬州、亞利桑那州、紐約州和安大略省的收集中心分解電池和制造廢品。在位于紐約州羅切斯特的工廠里,一條傳送帶將材料送上樓,然后把它們扔進一個大桶里,在一種專有的化學溶液中浸泡、粉碎,以防止火災發(fā)生。
這一過程中產生的碎片被分離出來,然后Li-Cycle會收獲一種顆粒狀的物質,被稱為黑塊(black mass),隨后在其他地方被加工成金屬成分。

Li-Cycle計劃總投資約4.85億美元,在羅切斯特建立設施,將這種物質變成電池級的鋰、鈷和鎳。
2021年成為上市公司的Li-Cycle稱,它有100多家電池供應商,包括與Ultium Cells公司的合作,該公司是通用汽車和韓國電池公司LG Energy Solution的合資企業(yè)。它還與礦業(yè)巨頭Glencore和擁有大量化石燃料業(yè)務的私人企業(yè)集團Koch Industries建立了戰(zhàn)略合作關系。這兩家企業(yè)總共向Li-Cycle投資了3億美元。
等待是必經之路
電池回收產業(yè)在北美仍然相對較新,這些公司便在其他國家相關產業(yè)的發(fā)展中進行學習。
漢斯·埃里克·梅林(Hans Eric Melin)說:“在其他市場,他們都有回收和制造能力,但可回收的電池太少了。我認為這正是歐洲和北美都將會面臨的情況。”他創(chuàng)立了Circular Energy Storage公司,這是一家專門面向舊鋰離子電池市場的咨詢公司。
在美國,電池回收可能需要很多年才能成為一個繁榮的行業(yè)。道路上的電動汽車相對較少,而且大多數是新車。智能手機、筆記本電腦和其他電子產品也含有鋰離子電池,但它們很難被收集,也不足以滿足汽車行業(yè)日益增長的龐大需求。
立法者和環(huán)保組織則希望回收利用能迅速崛起,以減少碳排放,并促進電池的安全處置。
拜登政府在夏天簽署的《通脹削減法案》要求有資格獲得稅收補貼的車輛中,電池里越來越多的有價礦物必須來自美國本土或貿易盟國。而歐盟正在擬定法案,直接對電動汽車電池中的回收材料占比提出了要求。
Redwood Materials員工希斯·米姆(Heath Millim)正在鏟掉廢棄的電池,另外兩名員工在分類電池類型(圖源:Nina Riggio/The New York Times)

目前,回收商都專注于收集工廠車間的廢品。
世界各地正在興建大規(guī)模的電池工廠,這些工廠可以為回收商提供大量有缺陷或多余的電池材料,特別是在早期階段。
Benchmark Mineral Intelligence的研究分析師莎拉·科爾伯恩(Sarah Colbourn)說:“在鋰離子電池組的電池片制造過程中,總有不可避免的損失。正因為如此,才有機會回收這些廢料。”
根據科爾伯恩最近的一份報告,到2025年,這種廢料將占全球可回收材料的78%。預計到2030年代中期,舊電池會開始大批登場,而在這之前,廢料會一直是回收商的主要來源。
事實上與回收廢舊電池相比,收集廢料相對更簡單。因為來自工廠的類似廢料都能被分批處理,而廢舊電池有不同的形狀和尺寸,更加耗時耗力。
標準化的設計和施工方法可能會有幫助,但大多數汽車和電池公司對此都沒有表現出興趣。他們正在研究不同的方法,競相制造出能帶來更長續(xù)航里程的電池和汽車。
電動汽車電池的使用壽命大約在15-20年。Circular Energy Storage公司的梅林說:“所以,在很長一段時間內,不會有大量的材料需要回收。當然,要從樂觀的角度來看——它們仍然是在為電動汽車服務。”
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