特斯拉|20 万吨退役电池大量流入黑市,电动汽车带来爆发式污染?

这两天有个话题非常火 , 说是到2020年 , 我国动力电池累计退役量已达20万吨 , 其中大量流入小作坊等非正规渠道 , 带来了安全和环境隐患 。
电动汽车"爆发式增长" , 真会带来"爆发式污染"吗?
特斯拉|20 万吨退役电池大量流入黑市,电动汽车带来爆发式污染?
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汰换下来的各类电池被处理
先要区分两个概念 , 退役 , 并不等于报废 。 汽车用锂动力电池 , 平均寿命在5-8年 , 容量衰减至80%以下 , 就要汰换退役 , 经过检测、维护、重组 , 还可以在储能、分布式光伏发电、家庭用电等场景梯次利用 。
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国外公司使用汰换电池打造家庭储能系统
在我国 , 通信基站就需要大量退役动力电池 , 不算新建5G基站 , 中国铁塔公司现有180多万座基站 , 每年需要更换约22.6GWh电池 , 是动力电池梯次利用的最大需求场景 。
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只有当电池容量衰减至20%以下时 , 才需要报废拆解 , 回收再生金属材料 , 这也是电池回收中最需要技术含量、最容易造成污染的环节 , 一般小作坊 , 还真搞不定 。
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大众用于电池回收的生产线
而在国外 , 车企早就盯上了藏在报废动力电池里的商机 , 大众已经开始布局相关业务 , 而特斯拉早在10年前 , 就开始研究如何处理报废电池 。
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最初 , 特斯拉的方案是填埋 。
当时 , 特斯拉的动力电池都是日本制造 , 材料工艺符合RoHS标准 , 完全不含铅、汞、镉、六价铬等重金属或有毒材料 , 因此根据法律规定 , 电池报废后可以填埋处理 。
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很快 , 特斯拉意识到填埋处理 , 其实是对资源的巨大浪费 。
从2011年开始 , 特斯拉在北美与KinsburskyBrothers公司合作 , 在欧洲与Umicore公司合作 , 尝试回收超过60%的报废动力电池 。
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KinsburskyBrothers的员工在处理电池
其中 , Umicore公司在回收特斯拉的报废动力电池后 , 可以通过技术工艺将电池中各类成分提炼出来 。
比如价值较高的钴 , 最终会以钴酸锂(LCO)的形式再次出售给其他电池制造商 , 通过回收再利用 , Umicore公司甚至成为全球最大的钴酸锂材料供应商之一 。
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Umicore公司官网
回收过程还会出现一些副产品 , 比如含锂废渣 , 被Umicore公司用来替代水泥作为新型建筑材料 , 还有塑料 , 回收后被用来制造新的汽车零部件 。
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Umicore公司展示的含锂废渣
作为特斯拉联合创始人和首席技术官 , 斯特劳贝尔一直在推动特斯拉动力电池的回收再利用 , 2019年 , 他索性从特斯拉离职 , 创办了RedwoodMaterials公司 , 专注于研发动力电池的回收再利用技术 。
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斯特劳贝尔和马斯克
一直以来 , 业内靠火法和湿法冶炼法回收废旧电池材料
火法冶金是通过高温燃烧去除有机物 , 留下镍、钴等小部分原料 , 回收过程会损失大量铝和锂 , 环境污染严重 。
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动力电池和各种原材料
湿法冶金则是通过强酸预处理 , 去除动力电池外壳、耗尽电量 , 然后将电池浸入强酸溶液 , 通过对浸出液提纯获得原料 , 这种方法成本高 , 工艺复杂 , 比直接开采锂矿石要贵许多倍 。
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RedwoodMaterials电池回收工厂
RedwoodMaterials结合两种方案创新了冶炼法 , 先利用电池残余电量驱动转化器产生高温 , 再用火法工艺分离电池金属 , 最后用湿法工艺回收提纯各类金属原材料 。
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RedwoodMaterials电池回收的冶炼流程