近日,特斯拉官網(wǎng)上線了電池回收服務(wù),表示其分布在世界各地的服務(wù)中心可以處理不再滿足客戶使用需求的任何電池。報(bào)廢的鋰離子電池不會(huì)做填埋處理,可100%回收利用,屆時(shí)可提取有價(jià)值的材料供再使用。對(duì)于電池更換問題,特斯拉動(dòng)力電池的續(xù)航里程目前在30~50萬公里之間,到服務(wù)中心更換新電池則僅需3000~7000美元(約合人民幣2~4.8萬元)。
近年來,新能源汽車的產(chǎn)量和保有量不斷攀升,最早投入使用的大量動(dòng)力鋰離子電池將很快達(dá)到其使用壽命。據(jù)IDTechEx的最新報(bào)告“鋰離子電池回收:2020—2040”預(yù)估,到2020年將廢棄33萬噸鋰離子電池。隨著第一批電動(dòng)汽車電池的使用壽命開始接近尾聲,可回收電動(dòng)汽車電池在未來幾十年內(nèi)呈指數(shù)級(jí)增長,自2025年起報(bào)廢的電動(dòng)汽車電池將超過消費(fèi)電子電池。
隨著電動(dòng)汽車需求的增長,越來越需要汽車生產(chǎn)的電池制造設(shè)施。在彭博新能源財(cái)經(jīng)(BNEF)“2020年第一條鋰離子電池供應(yīng)鏈排名”中,中國控制著全球80%的原材料提煉、77%的電池容量和60%的組件制造,國內(nèi)電池需求為72GW•h。日本和韓國分別排名第二和第三,盡管兩國在電池和組件制造領(lǐng)域均處于領(lǐng)先地位,但在原材料精煉和采礦方面的影響力卻不及中國。
目前,對(duì)于原材料資源并不豐富的歐洲和美國的大型電動(dòng)汽車市場(chǎng)來說,他們則越來越依靠外部原材料和電池供應(yīng),并正在積極尋求發(fā)展國內(nèi)關(guān)鍵材料的供應(yīng),包括鋰離子電池中的關(guān)鍵材料。據(jù)BNEF稱,這導(dǎo)致了歐洲電池廠的蓬勃發(fā)展,其余的供應(yīng)鏈也正在慢慢進(jìn)入該地區(qū)。
據(jù)Wood Mackenzie預(yù)測(cè),到2025年全球鋰市場(chǎng)將超過100萬噸碳酸鋰當(dāng)量(LCE),到2030年將需要增加130萬噸適合用于電池行業(yè)的鎳、160萬噸的石墨烯。據(jù)分析,鑒于大多數(shù)電池金屬的現(xiàn)貨價(jià)格目前處于低迷狀態(tài),礦場(chǎng)通常需要更高的價(jià)格來刺激新的供應(yīng),如果不是短期內(nèi)供應(yīng)大量的電動(dòng)汽車,依靠礦山開發(fā)的自然周期來增加對(duì)原材料的投資,以加速促進(jìn)電動(dòng)汽車的普及似乎并不是最佳的選擇。
因此,尋找替代金屬來源,包括通過回收利用二次供應(yīng),回收制造的廢料或報(bào)廢電池將成為一種關(guān)鍵資源,可實(shí)現(xiàn)某種形式的供應(yīng)多樣化。據(jù)了解,鋰離子電池中含有大量的鎳、鈷、錳等金屬,其中電極材料是電池中最精華的部分,它會(huì)占到電池成本的60%以上,因此具有最高的回收價(jià)值。電極材料中高價(jià)值的鋰、鈷、鎳、錳等金屬被逐步提煉出來,可以被單獨(dú)銷售給電池制造企業(yè),也可以推向其他更廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2019年特斯拉送去回收的鋰離子電池金屬包括1000噸鎳、320噸銅及110噸鈷。對(duì)于任何一家電動(dòng)車制造企業(yè)來講,貴金屬原材料的采購成本勢(shì)必占用了大量的公司資金流,如果能從廢棄的鋰離子電池中將貴金屬回收,無疑能大大減輕電池企業(yè)的原材料采購負(fù)擔(dān),而回收電池材料的成本遠(yuǎn)低于購買和運(yùn)輸新材料的成本。
據(jù)了解,對(duì)于絕大多數(shù)消費(fèi)類設(shè)備中使用的鋰鈷氧化物電池,其內(nèi)在價(jià)值相對(duì)較高,僅從回收鈷和銅中回收就可以獲利。事實(shí)上,在短期和中期內(nèi),舊的消費(fèi)電子產(chǎn)品可能是鈷的重要來源,盡管在囤積、收集和分銷方面具有一定的挑戰(zhàn)。
而電動(dòng)汽車電池將更易于跟蹤、收集和管理,但由于每千瓦時(shí)使用的鈷量較少,電動(dòng)汽車電池的材料價(jià)值(以美元/千克計(jì))較低。基于此,許多公司正在開發(fā)和商業(yè)化各種回收工藝及其組合,以從鋰離子電池中回收更多材料,以獲取盡可能多的價(jià)值。
在《特斯拉影響力報(bào)告2019》中已表明,特斯拉已經(jīng)與世界各地的第三方回收商合作,回收廢舊鋰離子電池中有價(jià)值的金屬,并在位于內(nèi)華達(dá)州的超級(jí)工廠開發(fā)一種獨(dú)特的電池回收系統(tǒng)。通過該系統(tǒng),鋰、鈷等關(guān)鍵金屬的回收將會(huì)被最大化,銅、鋁等電池中含有的其他金屬也會(huì)被回收,所有金屬將再度優(yōu)化成為新電池生產(chǎn)所需的材料。
特斯拉表示,希望用回收材料生產(chǎn)新電池以節(jié)省資金,同時(shí)也能減少將報(bào)廢電池運(yùn)到海外第三方回收公司所需的費(fèi)用和造成的污染。對(duì)于純電動(dòng)汽車的潛在用戶來說,更換電池帶來的成本壓力很大程度影響著他們的購車積極性,如果這一問題能夠妥善解決,將極大地增強(qiáng)新能源汽車的成本優(yōu)勢(shì)和群眾購買力。
動(dòng)力電池回收,正日益成為全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中企業(yè)爭相布局的熱點(diǎn)。據(jù)Reportlinker預(yù)測(cè),全球電池回收市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將在2020—2024年增長57.7億美元(約合人民幣404億元),年均復(fù)合增長率將達(dá)9%。國際能源署預(yù)計(jì),2030年左右全球鋰離子電池回收市場(chǎng)將增長到200億歐元(約合人民幣1648億元)。
客觀上來說,動(dòng)力電池設(shè)計(jì)制造本身就很復(fù)雜,其退役之后的回收拆解也對(duì)技術(shù)要求很高,若形成自動(dòng)化拆解生產(chǎn)線,就需要高成本投入。就目前來看,正規(guī)回收企業(yè)由于前期投入大,需要數(shù)量足夠多、價(jià)位足夠低的回收電池來攤薄成本,但目前這一點(diǎn)還比較難以實(shí)現(xiàn)。而特斯拉從一開始就建立了一套從生產(chǎn)到回收,到再利用各環(huán)節(jié)有效銜接的電池全生命周期的閉環(huán),其電池都可追溯且基本上都能夠回收。
業(yè)內(nèi)人士指出,作為新能源汽車行業(yè)的標(biāo)桿,特斯拉此番正式推出電池回收業(yè)務(wù),有望加速動(dòng)力電池回收行業(yè)的高速發(fā)展。而為讓電池回收市場(chǎng)步入健康發(fā)展軌道,回收企業(yè)需加大研發(fā)力度,提高回收處理技術(shù)水平,優(yōu)化工藝,降低成本,使動(dòng)力電池回收材料和再利用電池出廠具有經(jīng)濟(jì)可行性和安全性。
同時(shí),政府還要提供更為具體的路徑,國家層面要有統(tǒng)一的戰(zhàn)略布局,并出臺(tái)具有較強(qiáng)約束力的專項(xiàng)法律法規(guī);完善電池種類減量化、型號(hào)使用統(tǒng)一化、可溯源化等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),降低電池回收和再利用難度。搭建動(dòng)力電池回收利用服務(wù)平臺(tái),幫助企業(yè)降低回收利用過程中的成本,推動(dòng)電池回收產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
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