撰文 / 朱 琳編輯 / 張霖鬱設計 / 師玉超來源 / Forbes,作者:Carlton Reid
12月29日,瑞典Northvolt公司表示,其千兆工廠已經組裝了首個鋰離子電芯,這在歐洲尚屬首次。這家電動汽車電池初創公司由特斯拉前高管彼得·卡爾森(Peter Carlsson)2015年創立。
該公司2022年將擴大生產規模,其賬面上已經收到了來自寶馬、大眾、沃爾沃和北極星等車企價值300億美元的訂單。
千兆工廠每年可以生產足夠的電池,提供大約150千兆瓦時的儲存,其中大多數電池將用於電動汽車。這家位於瑞典北部的Northvolt工廠是歐洲第三家大型電動汽車工廠,另外兩家工廠是韓國企業在波蘭和匈牙利建立的。據電池資料公司基準礦物情報(BMI)預測,到2030年,歐洲將有25個千兆工廠。
英國計劃僅建設兩座千兆工廠。其中一家是中國企業遠景科技集團,工廠地點在桑德蘭,另一家是初創企業Britishvolt,目前正在為布萊斯附近的一家本土工廠籌集資金。
雖然在電池生產上有相當大的投資,但在如何處理廢電池上投入的資金相對少。
“我們要用純電車型取代燃油車。”湯姆·韋爾頓(Tom Welton)認為。他是英國皇家化學學會主席,該學會總部設在倫敦。韋爾頓歡迎電池工廠的增加,但他同時強調,“我們需要致力於這些電池的再利用或回收。”
他認為在提高回收和再利用率方面做得還不夠。“電池有相對固定的壽命。”韋爾頓說。他同時也是倫敦帝國理工學院可持續化學教授。他表示我們很快就會面臨海量的電池。
他警告說:“當這種情況發生時,我們需要做好充分準備,這需要政府和私營部門的投資。”
策略
2021年初,英國政府推遲了電動車基礎設施戰略,這個戰略包括回收政策。作為回應,英國地方政府協會表示,“這是因為在國家層面缺乏連貫的戰略方向,包括對未來的願景沒有明確表述。”
此外,該機構表示,“(地方)當局在提供電動車充電基礎設施方面預計將發揮的作用不夠明確。”
在柏林附近的特斯拉新工廠施工現場,自卸卡車在堆積的沙石中▼
通常,對於一般的駕車者來說,電動汽車的電池在行駛10萬公里或者5年後,就需要更換。英國電池技術研究機構法拉第研究所估計,大約25萬噸的鋰離子電池包將在15年內壽命結束。
儲存
2021年,電動車銷量增長了89%,英國近11%的新車是電動或混合動力汽車。
大眾汽車在12月初透露,它將在未來五年內投資1020億美元開發電動汽車。這家德國汽車製造商承諾回收97%的汽車原材料(現在是55%)。
不過,該公司的電池回收工廠仍處於試驗階段,該公司在一份宣告中表示,該工廠無法擴大規模,因為“處理和採購有價值的原材料總是非常昂貴。”
歐洲化學學會的稀缺性元素週期表▼
日產的Blue Switch專案計劃在自然災害之後對電動汽車電池進行升級,用於移動應急電源供應。在日本,電動汽車電池已被用作太陽能農場的儲存電池。
Enel集團使用的電池是從西班牙梅利亞的一個儲能設施中回收的日產聆風汽車的電池。在英國,雷諾公司與Powervault公司合作,在家庭能源儲存系統中使用廢棄的電動汽車電池。
但這些都是小規模的專案,通常只是試驗,而且目前在回收或再利用方面沒有足夠的資金在歐洲建立大規模的回收設施。
“電池技術為我們提供了一條通向脫碳的道路。”韋爾頓說,“但我們不能小看它。我們必須認真對待這些元素,其中很大一部分是回收這些元素,確保這些稀缺的元素能夠再次被再利用,而不是被丟棄,最終被扔進垃圾填埋場。”
生命週期
特斯拉2021年8月宣佈,已開始在內華達州的超級工廠建設回收能力。
早些時候,附近卡森市的Redwood Materials公司籌集了7億美元來擴大運營。這家初創公司由特斯拉的一名前高管創立,計劃從廢舊電動汽車電池中提取元素。電動汽車電池在使用壽命結束時,剩餘容量最高可達70%。
大眾、日產、特斯拉和其他汽車公司可能會吹噓他們的電池回收政策,但顯而易見的是,他們對生產的投資遠遠超過了對回收的投資。
湯姆·韋爾頓教授,英國皇家化學學會主席▼
韋爾頓說:“如果我們不考慮如何回收、恢復和再利用(用於電動汽車電池的)元素,未來就會出現問題。”
“我們現在必須這麼做。”他建議道。
他還說,汽車製造商應該“使回收比不回收更容易”。
汽車和其他使用鋰、鎳、鈷等稀有元素的電子產品一樣,從一開始就應該被設計成可重複使用或可回收的產品。鈷的開採會對氣候、環境和人權產生影響。
從汽車到智慧手機,所有產品的初始設計過程都應該包含“為回收而設計”的生產方法。
韋爾頓說:“汽車是非常複雜的裝置,分離(它們以再次獲得)材料非常困難。”
相反,製造商應該設計出易於拆卸的新車。
“它的設計是否便於拆卸和回收?我們知道,我們將使用更多的電動汽車,因此,我們將需要回收它們,以恢復(稀有)元素。(製造商)現在必須考慮如何設計汽車,使汽車中的所有有用材料都能輕鬆恢復。”
韋爾頓敦促汽車製造商不應該考慮“一輛車在前院的外觀有多光滑,而應該考慮如何把這輛車拆開,恢復製造它的所有材料,以便回收和再利用”。
“我們不必等到陷入困境。”韋爾頓說,“我們可以預見問題的到來。讓我們現在做一些必要的事情,以確保我們未來不會陷入某種危機。”
規定
歐盟已提議修改電池監管規定,旨在加強對鋰離子電池的回收,並保護有意回收鋰離子電池的企業免受大宗商品價格波動的影響。
英國皇家化學學會是受邀向英國政府環境審計委員會提供證據的組織之一。2020年,該委員會對電子垃圾進行了調查,其中包括估計有4000萬件由於不知道如何處理而堆積在人們家中的未使用的電子產品。
在一份報告中,委員會建議了“減少垃圾、重複使用、迴圈利用”經濟的重要性,呼籲在設計技術時考慮到可持續性,並強調了加強標籤的必要性。這些建議現在已提交立法會,可能會被納入新的環境法案。
解決方案
韋爾頓說,關於個人電動汽車有很多宣傳,但對現有的可持續交通方式的宣傳卻少得多。
“我沒有車,我乘公共交通出行,這是一個非常簡單的方式來做出明智的碳排放選擇。”
在牛津街,購物者經過一輛倫敦公交車▼
他補充說:“為了實現我們的氣候目標,我們需要努力使公共交通更廣泛、更方便、更便宜。”
他建議,那些認為電動汽車是減少交通排放主要途徑的政府也應該在交通運輸上大力投資。
“人們出行的方式必須減少碳排放,而優質、可靠、廉價的公共交通,意味著人們(將)選擇不開車。”