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雷鋒網(wǎng)按，由于特斯拉以及中日韓動力電池巨頭在全球新一輪的動電池生產(chǎn)競賽中的強勁表現(xiàn)，錯失上一波紅利的歐洲正在奮起直追。
據(jù)預測，到2025年，電動汽車和混合動力汽車將占到鋰離子電池市場的90%。這是一個龐大的數(shù)字，但它同時也代表著，在從化石燃料轉(zhuǎn)向電動汽車的競賽中，一個新的挑戰(zhàn)正在出現(xiàn)：
相對于化石燃料，電池對環(huán)境可能更友好，但如果數(shù)以百萬噸計的廢電池無法處理好，就無法實現(xiàn)真正的綠色革命。
對于被稱為「歐洲寧德時代」的 Northvolt 來說，解決的方式很簡單，即回收舊電池。這家瑞典電池初創(chuàng)企業(yè)成立于2016年10月，創(chuàng)始人是特斯拉前供應鏈管理部門副主席Peter Carlsson和Paolo Cerruti——與很多巨頭從電池核心技術(shù)起家不同的是，Northvolt 第一個項目卻是旨在使鋰離子電池的回收的產(chǎn)業(yè)化。
Northvolt 的回收計劃已經(jīng)開始付諸行動。在瑞典中部的一個小城市韋斯特拉斯，坐落著一個實驗電池回收實驗室。正是在這里，Northvolt 試圖證明，汽車電池可以大規(guī)模回收。
據(jù)估計，在電池的溫室氣體排放中，30%來自采礦和提煉原料。Northvolt 的目標則是從廢舊電池中回收這些原材料，并將其重新用于生產(chǎn)新電池，減小生產(chǎn)電池時對環(huán)境的影響。該項目自今年夏天開始運作，目前已經(jīng)開始生產(chǎn)樣品電池。
事實上，自2019年以來，Northvolt 就一直在瑞典建造歐洲首個超級電池工廠，目標是到2030年占據(jù)歐洲汽車電池市場25%的份額。如果試點回收實驗室成功，一個全面的回收工廠將建在瑞典北部工業(yè)城市謝萊夫特郊區(qū)的超級工廠旁邊。
目前，電動汽車電池的回收利用是一項復雜的技術(shù)任務。即使在回收電池之前，Northvolt 也必須找到安全的方法，將含有有毒易燃化學物質(zhì)的電池組運回工廠。這是一個需要跨越許多安全和監(jiān)管障礙的過程。
當電池被安全運送到Northvolt的回收中心，拆卸和釋放的過程就可以開始了。
不過，由于鋰、鎳、錳、石墨和鈷都被包裹在鋼鐵、合金和塑料中如果不正確地拆卸電池，電池就有爆炸的傾向，電池放電會也可能導致電池著火或爆炸。
Northvolt首席環(huán)境官 Emma Nehrenheim 表示，雖然目前拆解電池組的工作是手工完成的，但公司正在設(shè)計一種自動拆解系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅會加快拆解的過程，而且會提供更大的安全性。但機器需要克服的最大障礙有關(guān)于電池設(shè)計，因為回收的電池往往不盡相同，這迫使回收工廠為不同的汽車電池制定不同的計劃。
在安全拆卸電池、回收電池和模塊后，Northvolt開始在一個密封的真空環(huán)境中粉碎這些物料，以確保周圍沒有二氧化碳和氧氣等活性氣體，導致電池中的材料受到污染。液體電解質(zhì)則被蒸發(fā)和濃縮，之后可用于其他的地方。
進行到這一步之后，粉碎的物料將根據(jù)性質(zhì)進行分類。一張巨大的篩網(wǎng)會留下較大的物質(zhì)，而較小的物質(zhì)則被分離出來，磁性和非磁性金屬也會進行分離。這些都會被送到附近的回收中心，其中，銅和鋁將由Northvolt的合作伙伴來進行加工。
隨著物料根據(jù)密度、大小、磁化率被分類并送走，還剩下了一堆黑色的粉末。這種粉末由鎳、錳、鈷、氫氧化鋰和石墨組成，些是鋰離子電池中最重要的部分。
這種粉末要經(jīng)過一種叫做濕法冶金的過程，在這個過程中，黑色的粉末被倒入酸液中，然后上述原材料都將從黑色粉末中分離出來，留下制造新型電動汽車電池所需的所有原料。
目前，這個過程也是緩慢且復雜的，但它的效果可能最好。
倫敦帝國理工學院環(huán)境工程教授安娜?科爾表示，電池回收的主要方法有三種，濕法冶金、焦化回收、以及直接回收。焦化回收是指電池在3000攝氏度的熔爐中進行熔煉。這是一個暴力的過程，所有的鋰都被破壞消失了——當人們試圖回收鋰離子電池時，這不是一個理想的結(jié)果。
安娜?科爾補充說：
濕法冶金法在對環(huán)境更友好。如果包括回收利用，這一方式大約可以改善 30%的碳足跡。
而且，Northvolt的整個濕法冶金的過程100%使用水力發(fā)電，進一步降低溫室氣體排放。出于對環(huán)保的執(zhí)著，未來，Northvolt 可能會搬到可再生資源更多的地方，比如北歐，那里水力發(fā)電過剩。
回收電動汽車電池已經(jīng)成為一個重要議題，隨著電動汽車銷量的增加，這將變得至關(guān)重要。據(jù)了解，Northvolt的電池超級工廠預計將于2022年開始投入使用，每年可回收2.5萬噸電池——聽起來可能很多，但這只是電動汽車崛起所造成的總浪費的九牛一毛。
在2019年發(fā)表在《Nature》雜志上的一篇論文中，研究人員估計，2017年全球銷售的100多萬輛電動汽車可能導致25萬噸的報廢電池組。歐盟法律規(guī)定，電池制造商必須回收使用過的汽車電池，一旦電池使用壽命結(jié)束，并禁止通過填埋和焚燒的方式處理汽車電池。特斯拉就已經(jīng)因此而面臨了罰款。
當然，讓電動汽車電池變得更環(huán)保不僅需要更高的技術(shù)水平，還需要花費大量的錢。
雷鋒網(wǎng)了解到，今年7月，Northvolt宣布已通過股權(quán)和債務籌集23億英鎊，以支持兩個鋰離子超級電池廠的發(fā)展，并加大對回收利用的研發(fā)。寶馬、大眾、ABB和西門子都對Northvolt進行了投資，歐洲投資銀行也向其提供了3.15億英鎊貸款。
盡管目前歐洲在電動汽車電池領(lǐng)域還不是領(lǐng)頭羊，但Northvolt希望能夠在綠色電池領(lǐng)域有自己的一番作為。他們預測，在未來，每個電池廠都會有一個與之相連的回收工廠，無論是自己建造還是與附近的工廠有商業(yè)合作關(guān)系。
同樣，Northvolt也希望，到2030年，其用于制造電池的原材料中，有50%將來自回收材料。
雷鋒網(wǎng)注：本文編譯自Wired
https://www.wired.co.uk/article/electric-car-battery-recycling
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