当电动汽车报废时,电池会发生什么?

数百万锂离子电池可以回收吗?

在美国到2015年将在道路上投放100万辆插电式混合动力电动汽车的竞赛中,另一项挑战在终点线另一端等待着:回收所有这些电池。

能源部最近向一家总部位于加利福尼亚州的回收公司拨款950万美元,以提高锂离子电池的产能,锂离子电池是为进入世界市场的大多数新型混合动力和插电式电动汽车提供动力的电池类型。

Toxco Inc.——目前是美国唯一一家能够回收所有尺寸和型号锂离子电池的公司——将利用这笔拨款扩建其在俄亥俄州兰开斯特的回收工厂,以处理汽车级电池。


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该工厂目前处理大型铅酸电池,以及目前混合动力和电动汽车中使用的镍金属氢化物电池。

这笔拨款是上个月拨出的24亿美元刺激资金的一部分,旨在启动国内汽车电池产业的制造和部署,这是奥巴马总统承诺使美国摆脱对外国石油和外国制造电池的依赖的一部分。

随着美国混合动力汽车市场的持续增长,Toxco 将以安全且环保的方式为这些先进电池提供报废管理和回收, Kinsbursky Brothers Inc.(Toxco 的母公司)执行副总裁托德·科伊说。

这意味着为汽车(如日产汽车公司的 Leaf,上个月发布)或通用汽车公司的雪佛兰 Volt(预计于 2010 年上市)提供动力的电池很可能会运往 Toxco 在兰开斯特的工厂,在那里它们将被转化为钴、铜、镍和碳酸锂等废旧商品。

Toxco 位于加拿大不列颠哥伦比亚省特雷尔的回收工厂已经回收来自笔记本电脑、工业工厂和特斯拉汽车公司全电动跑车等设备的锂离子电池。电池被冷冻至零下 325 华氏度以消除锂的活性,然后进行剪切、粉碎和分离成其组成部分以供转售。

尽管目前锂在公开市场上价值很低,但锂离子电池中的其他组件,如镍和钴,将使这些电池非常有价值,而不会被送到垃圾填埋场。科伊说,如果碳酸锂市场发展起来,兰开斯特工厂也将能够回收碳酸锂以在汽车电池中重复使用。

其他回收商为电动汽车革命做准备

总部位于比利时的材料集团 Umicore 的发言人蒂姆·威克斯说,随着对电动汽车的需求增长,对其电池提供动力的镍、钴和锰金属的需求也将增长。Umicore 申请了美国刺激资金以回收汽车电池,但未获得拨款。

我们当然相信汽车动力系统的电气化将会发生, 威克斯说,他的公司预计到 2015 年混合动力和电动汽车将占世界市场的 5% 左右,这个销量将为回收商提供重要的新机会。

Umicore 是众多回收公司之一,它们正寻求为电动汽车销量可能大幅扩张做好准备。

日产汽车公司首席执行官卡洛斯·戈恩表示,其电动汽车 Leaf 于本月发布,电动汽车销量到 2020 年将占市场份额的 10%,相当于去年约 6500 万辆。

伦敦 Intelligence Automotive Asia Ltd. 的董事总经理阿什文·乔泰认为,这可能过于乐观。即使在具有竞争力的价格、更高的汽油价格和充足的汽车充电基础设施的情况下,到 2020 年对电动汽车的需求可能仅达到数百万辆,他说。汽车咨询公司 CSM Worldwide 预测,到 2015 年全球电动汽车产量将达到 28.9 万辆。

Umicore 已经在其位于瑞典的试验工厂回收了有限数量的锂离子电池,回收的碳酸锂作为建筑行业的残渣使用。但该公司表示,随着锂市场的增长,它希望最终从其在美国的回收工厂向电池制造商供应锂,威克斯说。

尽管锂是回收价值最低的材料之一,但锂离子电池可能对回收公司来说与丰田混合动力汽车 Prius 中发现的镍金属氢化物电池一样有价值。就锂离子电池而言,其经济性同样引人注目,甚至更具吸引力, 威克斯说。

从环境角度来看,重复使用电池材料也是有意义的。威克斯说,尽管锂离子电池不含铅酸电池中的任何腐蚀性化学物质,但将它们倾倒在垃圾填埋场将是浪费,并可能污染区域地下水。

Toxco 的科伊说,现在判断回收商将从锂离子汽车电池中获得何种价值还为时过早,因为开发商和汽车制造商对他们将使用哪些组件非常保密。他说,该公司回收的少量电池仅通过有限发布获得,他还说,除了公众之外,他对下一波锂离子电池将包含哪些材料知之甚少。

充足的锂供应

世界上大部分锂产量集中在玻利维亚、智利和中国,一些人认为,为汽车电池建立回收基础设施可以帮助美国避免“石油峰值”交易为“锂峰值”。

TRU Group Inc. 表示,目前对锂的需求受到全球经济衰退的抑制,但预计到 2013 年将赶上世界供应量。这家总部位于多伦多的行业研究公司表示,对电动汽车不断增长的需求可能会早在 2017 年及以后引发锂产量危机。

然而,芝加哥附近阿贡国家实验室的分析师琳达·盖恩斯表示,这些担忧可能为时过早。她正在进行一项为期四年的研究,研究世界锂供应量是否可以为美国向电池驱动汽车的转型提供燃料。

即使我们有一个非常非常积极的电动汽车推广计划,我们仍然不会用完所有锂, 盖恩斯说,她的研究发现,至少到 2050 年,锂的需求可以得到满足。这些计算假设到本世纪中叶,美国道路上将有大约 5 亿辆电动汽车,年销量约为 2100 万辆。

盖恩斯说,如果人们应该担心任何材料的供应,那应该是钴,钴是一种比锂贵重许多倍的材料,但可能会在未来几年内从汽车电池中逐步淘汰。盖恩斯说,一些电池制造商甚至可能对从回收商那里购买回收的锂化合物持谨慎态度,因为担心受到污染。

但美国地质调查局的数据显示,美国使用的大部分锂是进口的。

目前,美国只有一家公司在内华达沙漠的一个盐水作业区开采锂,美国地质调查局的数据显示,全球 85% 以上的锂储量位于玻利维亚、智利和中国。

盖恩斯的研究发现,如果锂离子电池得到有效回收,某些类型的锂离子电池所需的锂量可以减少一半。

如果我们在美国有一个细致的回收计划,我们可能可以实现自给自足, 盖恩斯说。理想的情况是将整个电池拆开,清理材料并将其回收为电池级材料。

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