▲位於中國東部江蘇省南京市的一家工廠的電池，該工廠生產電動汽車的鋰電池。
隨著汽車公司和政府承諾增加電動汽車的數量，在發達國家將出現電動汽車海嘯——預計到2030年，道路上將有1.45億輛電動汽車行駛。儘管電動汽車在減少排放方面可以發揮重要作用，它們也包含一個潛在的環境定時炸彈：它們的電池。
根據一項估計，從現在到2030年，將有超過1200萬噸的鋰離子電池退役。這些電池不僅需要大量的原材料，包括鋰、鎳和鈷——開採這些材料會對氣候、環境和人權產生影響，而且當它們的壽命結束時，還可能會留下大量的電子垃圾。
隨著汽車行業開始轉型，專家們表示，現在是時候為電池壽命結束後的處理進行規劃，以減少對採礦業的依賴，並保持材料的迴圈利用。
第二次生命
數以億計的美元正流入回收利用電池的初創公司和研究中心，希望弄清如何大規模地拆解廢舊電池和提取有價值的金屬。
如果我們想用我們現有的材料發揮更強大的功能，回收不應該是第一個想到的解決方案，領導世界經濟論壇迴圈經濟專案的詹姆斯-潘寧頓說：“最好一開始就考慮如何讓材料使用的時間更長”。
在隆德大學研究環境政策的Jessika Richter說：“在電動汽車的首次使用週期結束後，還有很多[電池]容量可以利用。這些電池可能不再適合用於驅動車輛，但它們可以有第二次生命，儲存由太陽能或風力發電站產生的多餘電力。”
一些公司正在進行試驗。能源公司Enel集團在西班牙梅利利亞的一個儲能設施中使用了90個從日產聆風汽車上退役的電池，該設施與西班牙國家電網隔離。在英國，能源公司Powervault與雷諾公司合作，用退役電池裝備家庭儲能系統。
建立鋰離子電池從電動汽車的第一生命週期到固定能源儲存的第二生命週期的流動將有另一個好處：取代有毒的鉛酸電池。
非營利組織 “純淨地球”（純淨地球）的負責人理查德-富勒說，只有大約60%的鉛酸電池用於汽車，另外20%用於儲存多餘的太陽能，特別是在非洲國家。
富勒說，鉛酸電池在較溫暖的氣候下通常只能持續兩年左右，因為熱量會使它們更快地降解，這意味著它們需要經常被回收。然而，在非洲很少有設施能夠安全地做到這一點。相反，這些電池經常被拆開，並在後院裡被熔化。這個過程使回收者和他們周圍的人接觸到鉛這種強烈的神經毒素。對於鉛元素，沒有已知的安全水平，不論劑量多小，都會損害兒童的大腦發育。
富勒說，鋰離子電池可以提供一種毒性較小、持續時間較長的能源儲存替代品。
回收競賽
潘寧頓說：“當一個電池真的到了使用期限，那麼就是回收它的時候了。”
鋰離子電池回收背後有很大的動力。特斯拉在其8月釋出的影響報告中宣佈，它已開始在其位於內華達州的Gigafactory建立回收能力，以處理廢舊電池。
附近的Redwood Materials公司由前特斯拉首席技術官JB Straubel創立，在內華達州的卡森市運營，該公司在7月籌集了超過7億美元的資金，並計劃擴大運營。該工廠接收廢舊電池，提取有價值的材料，如銅和鈷，然後將提煉的金屬送回電池供應鏈中。
然而，隨著回收變得更加主流，巨大的技術挑戰仍然存在。
其中之一是回收者必須透過複雜的設計來獲取有價值的部件。英國電池製造公司Aceleron的聯合創始人Carlton Cummins說，鋰離子電池的設計很少考慮到可回收性。“這就是回收商掙扎的原因。他們想開展這項工作，但他們無法參與電池的設計工作，讓電池變得更好回收一點。”
康明斯和聯合創始人Amrit Chandan已經瞄準了一個設計缺陷：元件的連線方式。大多陣列件都是焊接在一起的，這對電氣連線有好處，但不利於回收，Cummins說。Aceleron公司的電池用緊韌體連線部件，將金屬觸點壓在一起。這些連線可以被減壓，緊韌體可以被拆除，從而可以完全拆卸或拆除和更換個別有問題的部件。
更容易的拆卸也可以幫助減輕安全隱患。處理不當的鋰離子電池可能構成火災和爆炸風險。Cummins說：“如果我們把它拆成碎片，我向你保證，它不會傷害任何人”。
改變運作體系
即使破解了技術難題，也不能保證成功。歷史表明，建立運作良好的回收行業是多麼的困難。
例如，鉛酸電池的回收率很高，部分原因是法律規定——汽車電池中高達99%的鉛需要被回收。但是，如果它們最終出現在不當的回收設施中，就會產生有毒的代價。廢棄的電池往往最終被不正規的回收商收購，因為他們可以比正規的回收商支付更多的錢，而正規的回收商必須支付更高的運營成本。
鋰離子電池的毒性可能較小，但它們最終仍需要在能夠安全回收的操作中完成。潘寧頓說：“產品傾向於透過阻力最小的路徑流動，所以政策制定者得使透過正規渠道的路徑阻力更小。”
立法可以提供幫助。雖然美國還沒有實施強制鋰離子電池回收的聯邦政策，但歐盟和中國已經要求電池製造商支付建立收集和回收系統的費用。潘寧頓說，這些資金可以幫助補貼正規的回收商，使他們更具競爭力。
去年12月，歐盟提議對其電池法規進行全面修改，其中大部分的要求是針對鋰離子電池。其中包括電池收集率達到70%，鈷、銅、鉛和鎳的回收率達到95%，鋰的回收率達到70%，以及到2030年新電池中回收成分的強制性最低水平，以確保回收商有市場，並使他們免受商品價格波動或電池化學變化的影響
Richter說：“它們還不是最終的形式，但現在的建議是雄心勃勃的。”
資料也可以提供幫助。歐盟和全球電池聯盟（GBA），一個公私合作的組織，都在研究數字 “護照 ”的版本——電池的電子記錄，將包含其整個生命週期的資訊。
領導全球電池聯盟電池護照計劃的託斯滕-弗倫德說：“我們正在考慮二維碼或[射頻識別]檢測裝置。它可以報告電池的健康狀況和剩餘容量，幫助汽車製造商將其用於再利用或送到回收設施。有關材料的資料可以幫助回收人員瞭解鋰離子電池的各種化學特性。一旦回收變得更加廣泛，護照也可以顯示新電池中的回收成分的數量。”
世界經濟論壇的城市交通負責人Maya Ben Dror說，隨著汽車行業開始轉型，現在是解決這些問題的時候了。湧入該行業的資金提供了一個機會，以確保這些投資將用於可持續的新生態系統，而不僅僅是一種新型的汽車。
裡希特說，值得注意的是，可持續交通不僅僅是電動汽車。她說，步行、騎腳踏車或乘坐公共交通工具都不應被忽視。“重要的是要記住，我們可以在一個不可持續的系統中擁有一個可持續的產品。”
來源：通向碳中和
