动力电池新能源汽车最重要的部件之一,也承载着环保问题的巨大争议。
前期污染
有很多研究机构测算,在动力电池的生产过程中会造成巨大污染,因此很可能使新能源汽车的排放远大于传统燃油车。
以锂电池为例,按照其基本组成与加工流程,其污染主要有三大源头:
1.负极:材料通常为石墨、钛酸锂、硅基、锡基材料。其中石墨分为天然石墨和人造石墨。天然石墨来源于石墨矿,其开采过程中存在比较严重的污染;人造石墨,是用石油焦或是沥青等高分子物高温石墨化制成,基本无污染,但是一些锂电池中石墨浮选的回收方法,可能存在一定程度的污染。
2.正极:目前的正极材料有磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料、钴酸锂、镍钴铝酸锂。磷酸铁锂和锰酸锂没有重金属,不如铅酸电池污染大,但也属于轻污染。
三元材料:镍钴锰酸锂,用途广泛,电动自行车、电子产品、航模等,其中钴元素有毒。
3.电解液:由有机溶剂和锂盐组成,有机溶剂中碳酸二甲酯存在轻微程度的污染。锂盐中包含六氟磷酸锂,遇水会水解生成氟化氢,有毒。
回收困境
随着新能源汽车产业高歌猛进地发展,材料生命周期的另一部分动力电池回收,就更加迫在眉睫。
遗憾的是,我国的电池回收产业尚不成熟。而且,成熟完善的回收体系需以企业利润为前提,若企业无法实现经济效益,回收工作又耗资巨大,那么无论是政策补贴还是企业自觉都很难可持续发展。
目前动力电池回收利用的两个主要方向是梯级利用和拆解回收。
梯级利用指从电动汽车上退役的动力电池,在电池状态良好的情况下,可用在发电站储能、电网储能等相关领域作为电能储存的载体,发挥剩余价值。类似于玩具车用过后,收音机还能接着用。
下一个风口,全球加速布局
尽管在技术层面又难以突破的困难,但是行业对动力电池回收市场依旧保持乐观。
国际市场研究机构AlliedMarketResearch日前发布电动汽车电池回收市场研究报告称,到2025年全球电动汽车电池回收市场规模将达到22.7亿美元,期间年复合增长率达到41.8%。起点研究更为激进,预计中国2021年动力锂电回收市场将达到105亿元。
未来动力电池的市场规模会非常巨大,我们更愿意自己回收并建立自身的回收能力和体系。大众集团技术规划主管托马斯·蒂耶说。大众集团近日表示,计划在其德国萨尔茨吉特工厂启动电池回收试点项目,自2020年起,该厂每年将回收约1200吨废旧车用锂电池。
显而易见,废旧电池的回收也有助于降低大众集团对原材料的依赖。