全球范圍內(nèi)，越來越多的電動汽車正在上路。去年，純電動和混合動力汽車的銷量超過1700萬輛。初步預(yù)測顯示，今年的銷量可能達到2000萬輛。目前，電動汽車占所有汽車銷量的近20% 。但隨著越來越多的駕駛者選擇電動汽車，也帶來了一個新的挑戰(zhàn)——這些巨型電池的使用壽命到期后該如何處理。
動力電池的平均使用壽命為12至15年，但實際數(shù)據(jù)表明，電池壽命可能最多延長40%。電動汽車電池的平均重量約為450公斤。
到2030年，預(yù)計澳大利亞將有約3萬噸電動汽車電池需要處理或回收。到2040年，這一數(shù)字預(yù)計將達到36萬噸，到2050年將達到160萬噸。
這有問題嗎？不一定。即使汽車電池壽命耗盡，它仍然有足夠的電量。它們可以一起為小型車輛、房屋供電，或者，如果串聯(lián)起來，甚至可以為整個城鎮(zhèn)供電。
然而，要做到這一點，我們需要更深入的信息。這些電池的健康狀況如何？它們是由什么制成的？它們出過事故嗎？目前，這些問題的答案很難找到。這種情況必須改變。
舊電動汽車電池蘊藏著巨大的潛力。但要實現(xiàn)這一目標(biāo)并非易事。
這是因為很難獲得有關(guān)電池性能、電池退化速度和電池當(dāng)前健康狀況的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)——現(xiàn)在的容量與新電池的容量相比如何。
遺憾的是，汽車制造商通常會讓獲取這些關(guān)鍵信息變得困難。一旦電池組被拆除，我們就無法獲取其具體數(shù)據(jù)。
評估二手電動汽車電池的健康狀況和可靠性比想象的要難。這會帶來現(xiàn)實的風(fēng)險。如果電池出現(xiàn)故障或嚴(yán)重老化，打開或用于不當(dāng)用途時可能會起火。如果沒有數(shù)據(jù)，回收商就只能盲目行事。只有對剩余容量和性能的估計有足夠信心，重復(fù)使用電動汽車電池才具有經(jīng)濟可行性。如果沒有可靠的數(shù)據(jù)，投資者和公司可能會因為涉及的財務(wù)風(fēng)險而猶豫是否參與再利用市場。
電動汽車電池富含鎳、鈷、鋰和錳等關(guān)鍵礦物質(zhì)。電動汽車電池中幾乎所有成分均可回收——回收率高達 95%。
在這方面，事情也并非想象中那么簡單。制造商設(shè)計電池時注重性能和安全性，而可回收性往往被放在了次要位置。
制造電動汽車電池需要大量關(guān)鍵礦物質(zhì)——智利鋰鹽蒸發(fā)池照片
為了安全起見，電池組通常采用密封設(shè)計，這使得拆卸數(shù)千個獨立電池變得非常困難。拆卸這類電動汽車電池極其耗時耗力。有些電池甚至需要先粉碎，然后再提取其中的礦物。
電動汽車電池的化學(xué)成分差異很大，例如磷酸鐵鋰和鎳錳鈷。但這些重要信息通常不會出現(xiàn)在標(biāo)簽上。
評估電池健康狀況的更好方法
根據(jù)健康狀況，二手電動汽車電池可分為三類：
高容量（原始容量的 80% 或以上）：這類電池可以翻新，用于類似用途，例如電動汽車、輕便摩托車、自行車和高爾夫球車。部分電池可以調(diào)整尺寸，以適應(yīng)較小的車輛。
中等（60-80%）：這些電池可以重新用于完全不同的應(yīng)用，例如固定式電力存儲或不間斷電源。
低（低于 60%）：這些電池經(jīng)過粉碎和精煉過程，以回收可用于制造新電池的寶貴礦物。
研究人員最近成功評估了二手電動汽車電池的健康狀況，即使在沒有電池數(shù)據(jù)的情況下也是如此。不過，即使獲取使用情況和性能數(shù)據(jù)，仍然可以提供更準(zhǔn)確的評估結(jié)果。
電動汽車電池依賴于漫長的供應(yīng)鏈，含有關(guān)鍵礦物質(zhì)，其制造過程會造成污染和碳排放。理想情況下，電動汽車電池在回收之前就已經(jīng)耗盡。重新利用這些電池將有助于減少新電池的需求。如果舊電池被囤積或不當(dāng)丟棄，則會導(dǎo)致火災(zāi)風(fēng)險以及土壤和水的潛在污染。
目前，企業(yè)和個人很難獲取每塊電池的性能數(shù)據(jù)。這意味著評估電池的健康狀況和剩余使用壽命變得更加困難，成本也更高。結(jié)果，越來越多的電池被過早丟棄或送去回收。
回收電動汽車電池是一個明確的過程。但它耗能巨大，需要大量的化學(xué)處理。
目前，許多電池制造商出于對知識產(chǎn)權(quán)和其他法律問題的擔(dān)憂，不愿分享電池性能數(shù)據(jù)。如果社會想要最大限度地利用這些復(fù)雜的儲能設(shè)備，就必須改變這種現(xiàn)狀。但這種改變不太可能來自行業(yè)本身。
2021年，加州出臺法律，要求制造商向回收商提供電池數(shù)據(jù)和健康狀況。同樣，歐盟也將要求所有電動汽車電池自2027年1月起配備數(shù)字護照，允許回收商獲取電池健康狀況、化學(xué)成分以及潛在有害事件（例如事故或極端溫度下充電）的記錄數(shù)據(jù)。
澳大利亞應(yīng)該效仿——以免電動汽車電池堆積如山，而我們卻無法重復(fù)使用它們。
客座合著者哈比比教授是埃迪斯科文大學(xué)（ECU）綠色與智能能源系統(tǒng)中心主任。亞西爾·阿拉法特博士是該校的化學(xué)工程師兼高級研究員。本文編譯自《對話》（The Conversation ） 。
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