电动汽车电池可回收吗?

2022年7月27日下午4:15
鲁道夫·西蒙/维基
杰西卡·邓恩
高级分析师

随着电动汽车(EV)销量的持续增长,如何处理这些汽车及其电池成为当前车主、未来买家、政策制定者和汽车行业许多专家最关心的问题。

电动汽车是一项较新的技术,与汽油车相比,电动汽车的电池需要不同的寿命结束处理。金宝博的网址幸运的是,锂离子电池的回收研究和开发已经进行了多年,北美已经有了一个现有的、不断发展的对这些组件的再利用和回收系统。下面的地图来自最近的研究它探索了已经回收和重新利用电池的公司网络,其中包括回收公司,如红木材料Li-Cycle,提升元素.该行业正在迅速提高未来的回收能力,计划在内华达州、纽约州和佐治亚州建造设施,仅举几个例子。

目前的锂离子电池收集,再利用和回收网络在北美。
Slattery等人(2021)

先是重复使用,然后再利用

电池在汽车中的第一次使用寿命之后,在被回收之前,它可以被重复使用、翻新和重新利用。

如果电池在电动汽车的使用过程中没有损坏,比如在车祸中,这些电池有额外的可用容量——估计是原始额定容量的80%。这意味着,如果电池被制造为存储100千瓦时,它现在可以存储高达80千瓦时。为了充分利用剩余容量,电池可以被分解,回收较小的部件,以便重新使用和翻新,或者可以重新利用并用于要求不高的应用,例如固定存储

对于固定存储,公司如充分利用能源而且B2U存储解决方案正在重新利用这些电池,用于可再生能源发电的支持。他们将多个电动汽车电池,连同电池监测和冷却技术连接在一起,创造出一个大约集装箱大小的更大的电池。电池储存白天产生的太阳能电力,并在晚上的高需求时段提供电力。随着电网变得更加清洁,增加电网存储就变得更加必要,以支持可再生能源的发电可变性。这些旧电池是一个很好的方式来延长产品的寿命,已经制造和支持可再生能源转型.在第二次使用之后,电池就可以回收了。

汽车电池有什么价值?

锂离子电池含有许多有价值的材料,值得从垃圾填埋场回收和保存。

在回收之前,使用大型机械拆卸和粉碎电池,将电池分解成小块。一旦粉碎完成,物料就会根据大小进行筛选和分离。这将它们分为三个不同的类别:塑料、黑色金属材料和有色金属材料(也称为黑色质量)。黑色物质由关键材料钴、锂、镍和锰组成,这些材料都可以通过湿法冶金工艺单独回收。

湿法冶金回收从浸出开始,以产生含有关键材料的溶剂。然后使用溶剂萃取、沉淀和纯化回收单个材料。湿法冶金在金属工业中是众所周知的,因为在矿石开采后,也会使用类似的工艺从矿石中提取材料。许多美国锂离子回收公司使用这一过程的变化,并报告材料回收率为95%- - - - - -98%

我们能用回收材料制造新电池吗?

是的!一旦材料被回收,它们就可以被加工并用于制造新的锂离子电池。这是一个比使用原生矿石更好的来源,因为它减少了生产电动汽车所需的采矿量。

最近研究研究表明,到2050年,美国轻型和重型车辆所用的钴的45-52%、锂的22-27%和镍的40-46%都可以由回收材料提供。美国各地都在努力增加电动汽车的销售,加州等地预计会这样做100%到2035年,所有销售的汽车都将是电动的,因此能够回收电池并重新利用电池中的金属是向更清洁的交通系统转型的关键一步。

回收利用是让电动汽车更环保的关键

电动汽车电池目前占被回收锂离子电池(按质量计算)的一半左右,其中还包括消费电子产品和电池制造的废物。与380万年如今北美上路的电动汽车数量逐年增长,未来几年退役的电动汽车数量将继续增加,因为它们最终会被淘汰或老化。

这一增长将导致汽车电池在回收流中所占的比例大大提高;退休预计2025年将比2020年高出6至7倍,2030年将高出20至40倍。回收这些电池的公司正在通过扩大产能来适应即将到来的浪潮。

这些回收公司正通过与汽车制造商合作来确保电池供应。例如,主要汽车制造商正在与总部位于内华达州的回收公司红木材料合作。红木不仅是可回收的,而且很快就会被回收闭合材料循环用回收材料制造电池部件。

红木材料公司还实施了一项回收计划,以了解更多关于退役和未回收电池的位置,以及如何降低将这些电池运输到回收设施的成本。从他们退休的地方到回收工厂的交通是昂贵的,大约代表50 - 60%回收成本。这些成本是由于运输退役电池的特殊包装和要求,以及它们的大尺寸和重量。但是,如果开发出更有效的收集系统,运输成本可能会降低。

研究人员一直在建模潜力逆向物流网络现在,红木材料公司正在通过边做边学的方法完成他们自己的研究。他们的新回收计划包括免费回收加州任何退役的锂离子电池。他们还与经销商和拆解商合作,以收集尽可能多的电池。

加州正在考虑电池回收要求

正如你所看到的,在行业领域发生了很多事情。虽然美国目前没有回收要求,但加利福尼亚州通过了一项法案,表明回收可能是该州的优先事项。

第2832号国会法案于2018年通过,成立了加州电池回收咨询小组。该小组由汽车和电池制造商、政府机构代表和公共利益团体组成。他们最近推荐向立法机构提交了可能增加电动汽车电池回收的政策。这些建议包括制定加利福尼亚州的电池回收要求,要求汽车制造商负责确保这一要求的实现。这与如何不同床垫,油漆和地毯处置目前在加州受到监管。

除了加州的工作,联邦政府也在关注。在两党基础设施法案这项计划的资金被分配给电池回收的研究和开发。这是在资金之外的刚中心该实验室由美国能源部(Department of Energy)创建,专注于降低成本和提高回收利用率。

电池寿命终结对于确保电池被安全处理以及材料回收并再次用于电池制造非常重要。虽然在推动电动汽车的普及和取代汽油车方面有很多工作要做,但许多人同时也在努力确保电动汽车电池得到重用、重新利用和回收。