汽車世界的主要驅(qū)動力已經(jīng)是新能源,縱觀中國車市,2023年銷量首次突破3000萬輛,同比增長12%,這其中,新能源汽車銷量949.5萬輛,同比增長37.9%,是最主要的銷量推動力。
新能源拉動下,中國汽車出海也達新高,2023全年出口491萬輛,同比增長57.9%,成為世界第一汽車出口國。但繁榮之下,也在暗生危機,就比如新能源動力電池的回收。
環(huán)保外衣下
新能源汽車的發(fā)展正當(dāng)性之一是“環(huán)保”,但如果動力電池的回收不當(dāng),反而是對環(huán)境的莫大侵害。
鋰離子電池以全能性成為當(dāng)下新能源汽車推廣的統(tǒng)一方案,但在成為“六邊形戰(zhàn)士”的過程中,為了集齊能量密度、循環(huán)次數(shù)、快充性、安全和成本等能力于一身,鋰離子電池也在正極整合了鎳、錳、鈷等重金屬。
如果破損暴露于空氣中,動力電池電解液中的六氟磷酸鋰也極易水解產(chǎn)生五氟化磷、氟化氫等有害物質(zhì)。1快20克的手機電池就可污染1平方公里的土地50年之久,當(dāng)換做1塊幾百公斤的動力電池后,其對環(huán)境的沖擊可想而知。
而一旦曾經(jīng)以礦物形式深埋地底的鎳、錳、鈷等重金屬,以報廢動力電池為媒介,暴露于大氣和土壤之中,在傳遞聚集作用下,處在食物鏈后端的人類,自然是其終極的收納載體。
新能源汽車要持續(xù)發(fā)展,動力電池的回收必須被擺上議事日程,中歐美三大經(jīng)濟體也都在出臺相關(guān)法律法規(guī)。
而關(guān)于環(huán)保,“左右互搏”嚴(yán)重的歐洲自然在最前線,最新的《歐盟電池與廢電池法規(guī)》(EU Batteries Regulation,以下簡稱《新歐盟電池法》)在2023年8月17日正式生效。
《新歐盟電池法》立法流程長達三年,涵蓋了3個章節(jié)、96個協(xié)議和15個附件,143條法規(guī)可謂面面俱到,但其核心內(nèi)容可以概括為:動力電池,誰生產(chǎn)和進口,誰負(fù)責(zé)回收。
為了落實“誰帶來,誰回收”的準(zhǔn)則,《新歐盟電池法》將所有在歐盟銷售的電池分為5大類:便攜式電池、工業(yè)電池、電動汽車動力電池、SLI電池(汽車等搭載的小電瓶)和LMT電池(電動自行車用電池),并且給出了不同階段的明確回收要求。
這其中,動力電池的回收自然是重點,2027年的回收率要達到50%,2031年則要達到80%。
“清晰可辨、不可擦除的碳足跡聲明和標(biāo)簽”則是重要的落實手段,所有超過2kWh容量的電池都必須具備這一碳足跡標(biāo)簽,包括電池生產(chǎn)制造和進口引入的整個供應(yīng)過程。
通過“碳足跡標(biāo)簽”這個管理手段,歐盟面子上回應(yīng)了環(huán)保主旋律,里子下則拾起來又一政策利器。
就在《新歐盟電池法》通過不久后,法國政府發(fā)布了新的電動汽車補貼名錄,此前法國市場最受歡迎的三款電動汽車達契亞Spring、特斯拉Model 3和名爵MG4都被排除在外。
這三款車的最大共性是,都在中國生產(chǎn)制造,再出口到法國市場。而法國政府“排斥”這三款車的理由是,它們在生產(chǎn)制造和運輸過程中排放了過多的二氧化碳。
法國的環(huán)保牌,無疑是給火熱的中國新能源出海事業(yè),潑下一瓢冷水。新能源轉(zhuǎn)型即是一項環(huán)保運動,也是一門大國生意,商場即是戰(zhàn)場,如無遠(yuǎn)謀,必有近憂。
回收進行時
在電池回收的實施方案中,梯次利用是首先被想到的,如果從電動汽車上退役下來的動力電池本身狀況還比較良好,那么可以向下流通至儲能設(shè)備中使用,或是修復(fù)、分解給低速電動出行工具使用。
這很符合我們的生活智慧,就像小時候玩的“四驅(qū)車”,電池放電能力下降后,還可以裝在電視、空調(diào)的遙控器上,榨干其剩余價值,但動力電池的復(fù)雜性遠(yuǎn)超我們想象。
儲能設(shè)施的高容儲需求決定了,如果用動力電池作為儲能單元,往往需要多塊電池的協(xié)作,而報廢汽車中的電池一般會很陳舊,雖然動力電池循環(huán)次數(shù)要滿足10或15年的使用壽命,但電池衰減不是完全線性的。
特斯拉的聯(lián)合創(chuàng)始人J.B.Straubel就表示,當(dāng)循環(huán)來到后期,電池容量和效率都會下降,每塊電池的衰減情況也不同,把這些電池作為儲能載體部署到電網(wǎng)中,電池的BMS管理會異常困難。
并且即使完成梯次利用的使命后,電池最終仍要迎來被回收處理的命運,所以相較梯次利用,J.B.Straubel更傾向于原材料級別的拆解回收,這樣才是“推動世界向可持續(xù)轉(zhuǎn)進”的高效途徑。
J.B.Straubel也在踐行這一理念,將Model 3打造為全球爆款后,他選擇事了拂身去,離開特斯拉,成立Redwood Materials,投身電池回收行業(yè)。
2022年1月,松下宣布,將與Redwood Materials合作,開始向與特斯拉合作的位于內(nèi)華達州的Giga Nevada電池生產(chǎn)工廠供應(yīng)銅箔,而這些銅箔來自舊電池回收。
傳統(tǒng)汽車制造商大眾在轉(zhuǎn)型電動化的同時,也在其首屆動力日上規(guī)劃了電池回收戰(zhàn)略,瑞典電池生產(chǎn)商Northvolt是其重要合作伙伴。
而在近期,Northvolt通過與挪威海德魯公司(Norsk Hydro)成立的合資公司Hydrovolt,建立了歐洲最大電池回收廠。用Hydrovolt首席商務(wù)官Andreas Frydensvang的話講:“我們實際上是要建立一個地上礦井,作為傳統(tǒng)采礦業(yè)的替代方案。”
目前國內(nèi)最大的動力電池企業(yè)是廣東邦普,其背后則是全球動力電池巨頭寧德時代。
所以,邦普的最大優(yōu)勢自然是能以低成本拿到大批量的退役動力電池,這自然有利于獲得健康的商業(yè)回報。另一方面,大批量的處理也能給邦普帶來技術(shù)迭代和產(chǎn)線優(yōu)化,使企業(yè)進入高速發(fā)展的正向循環(huán)。
完美閉環(huán)
巨頭們在行動,國家也在推出相關(guān)法規(guī),例如在2018年,七部委聯(lián)合印發(fā)了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,強調(diào)“動力電池回收實行生產(chǎn)者責(zé)任延伸制”,明確車企是承擔(dān)電池回收責(zé)任的主體。
只是,不同技術(shù)規(guī)格和路線的電池拆解仍是難題,電池的形態(tài)千奇百態(tài),有VDA、CTP、CTC電池之分,電池內(nèi)部的電芯也大不同,光大的分類就有方殼、圓柱、軟包三種形態(tài),各家企業(yè)電池包的規(guī)格也不同。
同時,目前國內(nèi)舊電池的最主要流向仍是二手商販和小作坊,不規(guī)范拆解的背后,是潛在的生產(chǎn)安全和環(huán)境保護問題,并且風(fēng)險還在隨著動力電池的陸續(xù)退役而疊加。
顯然,動力電池回收,還遠(yuǎn)未進入正軌。但是,動力電池回收理應(yīng)得到重視和行動,其不單是潛在的巨大問題,也是待開發(fā)的寶藏。
對于與Redwood Materials合作,將由回收材料制作而成的銅箔供應(yīng)給特斯拉的內(nèi)華達州Gigafactory,松下稱,“這將是第一次對電池進行回收、再制造并以閉環(huán)方式返回同一間工廠”。
Redwood Materials的計劃是,在內(nèi)華達州Gigafactory附近購買一塊面積達100英畝的土地,計劃建造一座價值20億美元的工廠,2025年為100萬輛電動汽車每年生產(chǎn)100GWh的陰極活性材料和陽極箔。
特斯拉表示,通過對1000kWh電池進行原材料回收,可以制造出921kWh的新電池,也就是說回收效率可以達到92%。
所以環(huán)保之外,如果特斯拉實現(xiàn)了其金屬回收目標(biāo),將會大幅降低電池生產(chǎn)成本,使其電動汽車更加實惠。特斯拉之外,與Redwood Materials達成供應(yīng)協(xié)議的,還有福特汽車。
大眾汽車的原材料回收效率則預(yù)計是80%,這顯然達不到大眾的預(yù)期,大眾的計劃是,通過加強與供應(yīng)商的合作,實現(xiàn)原材料95%的回收效率。
因為這不僅有關(guān)歐盟《關(guān)鍵原材料法案》中“20%原料必須來自歐盟內(nèi)部的回收利用”的要求,更關(guān)乎到其未來電動汽車的制造成本高低,決定了其車型的競爭力強弱。
而對于志在實現(xiàn)新能源轉(zhuǎn)型的中國汽車行業(yè),電池回收同樣關(guān)乎到自身的競爭力持續(xù),以及推動出海、擺脫內(nèi)卷的美好期望,是不容忽視的潛在風(fēng)險和待開采珍貴寶藏。
(責(zé)任編輯:子蕊)
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