中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：作為美國(guó)第一款真正意義上的大眾化電動(dòng)汽車，雪佛蘭博爾特（Bolt）的出世，曾經(jīng)被認(rèn)為是超越了特斯拉的偉大勝利標(biāo)志。然而現(xiàn)在看來，更像是在播放一部慢鏡頭災(zāi)難片——這款車從2019年開始，已經(jīng)陸續(xù)報(bào)告了多起過夜充電引發(fā)的火災(zāi)事故。今年夏天，通用汽車公司終于宣布了對(duì)博爾特的全球召回，并將問題歸結(jié)為韓國(guó)LG化學(xué)公司生產(chǎn)的鋰離子電池缺陷。
現(xiàn)在，通用已將召回范圍擴(kuò)大到自2017年以來在全球銷售的所有14.1萬輛博爾特。修復(fù)它們將是一個(gè)大規(guī)模的項(xiàng)目。與大多數(shù)傳統(tǒng)汽車內(nèi)面包機(jī)大小的鉛酸蓄電池不同，博爾特的鋰離子電池組貫穿整個(gè)汽車底盤，重達(dá)960磅（425公斤）。它包含數(shù)以百計(jì)的電池單元，這些電池單元精細(xì)入微，拆卸維修過程中，如果采用不正確的處理方式，甚至可能會(huì)導(dǎo)致有毒氣體排放或火災(zāi)發(fā)生。
斯皮爾斯新技術(shù)公司（SNT）
荷蘭人迪克·斯皮爾斯與通用汽車的淵源始于11年前，當(dāng)時(shí)通用正在開發(fā)早期電動(dòng)汽車雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)（Volt），斯皮爾斯向開發(fā)負(fù)責(zé)人詢問，如果電池?fù)p壞或報(bào)廢，公司會(huì)如何處理。在得知通用并沒有一個(gè)真正的電池處理計(jì)劃后，斯皮爾斯便抓住這個(gè)機(jī)會(huì)發(fā)展電池業(yè)務(wù)。他創(chuàng)立了斯皮爾斯新技術(shù)公司（SNT），現(xiàn)在負(fù)責(zé)美國(guó)境內(nèi)所有主要車企（除特斯拉之外）的電池運(yùn)輸。SNT還接收有缺陷的電池，對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，在可能的情況下拆卸、修復(fù)和翻新。
SNT目前在俄克拉荷馬市的總部 ▼
當(dāng)電池不能被修復(fù)使用時(shí)，公司有一些專門的設(shè)施進(jìn)行回收，它們還儲(chǔ)存大量的電池。在俄克拉荷馬市的公司大本營(yíng)里，有數(shù)百個(gè)電動(dòng)汽車電池存放在倉(cāng)庫(kù)，堆在30英尺（約9.1米）高的架子上。隨著博爾特的召回，通用也正在向這個(gè)倉(cāng)庫(kù)運(yùn)輸更多的電池。
不妨讓我們來設(shè)想一下未來。數(shù)以百萬計(jì)終將用盡壽命的電池，是對(duì)人類電氣化轉(zhuǎn)型的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。車企們正在為電動(dòng)汽車投入數(shù)十億美元，以發(fā)展比燃油汽車更加環(huán)保的全新交通生活。據(jù)國(guó)際能源署估計(jì)，到本世紀(jì)末，全球?qū)⒂?.48億輛至2.3億輛電動(dòng)汽車上路，占全球汽車總量的12%。
任何人都不希望這些動(dòng)力電池成為廢棄物。鋰離子電池，像其他電子產(chǎn)品一樣是有毒的，可以引起破壞性的火災(zāi)并迅速蔓延，當(dāng)它們被儲(chǔ)存在一起時(shí)，危險(xiǎn)性尤其高。美國(guó)環(huán)保署最近的一份報(bào)告顯示，去年鋰離子電池在城市廢物處理設(shè)施中至少引起了65起火災(zāi)，且大多數(shù)是由較小的電池引發(fā)，如手機(jī)和筆記本電腦的電池。SNT本部也為了防止火災(zāi)發(fā)生，在倉(cāng)庫(kù)的天花板上安裝了應(yīng)急水管。
然而，從另一個(gè)角度來看，這些舊電池也為更加環(huán)保的汽車未來提供了機(jī)會(huì)。使用電池比燃燒汽油更親環(huán)境，但它們?nèi)杂协h(huán)境成本。電池含有鈷和鋰等有價(jià)值的礦物，這些礦物主要是在海外開采和加工，使得一些國(guó)家因?yàn)E用勞動(dòng)力和水等重要資源造成全球碳排放的加速。加州大學(xué)戴維斯分校交通研究所的工程師半次郎·安布羅斯（Hanjiro Ambrose）說，正因?yàn)槿绱?，?duì)電動(dòng)汽車的無節(jié)制需求正在“通過犧牲礦物材料開采地，來減少發(fā)達(dá)國(guó)家和大都市的溫室氣體排放”。
電動(dòng)汽車的電池構(gòu)造
① 圓柱形電池包含三層材料：陰極(+)，陽極(-)，以及中間的隔膜；
② 每個(gè)模塊中都有幾十個(gè)甚至幾百個(gè)電池單元，還有管理電壓和冷卻的部件；
③ 一組模塊組成一個(gè)電池組；
④ 電池組可能橫跨一輛汽車的長(zhǎng)度，重量超過1000磅（約454公斤）。
最有效的運(yùn)輸與回收
最理想的預(yù)期，就是堆放在俄克拉荷馬州倉(cāng)庫(kù)的每一個(gè)鋰離子電池都能被重新使用，無限地創(chuàng)造出10年、25年甚至50年后也可以使用的鋰離子電池——幾乎不需要新材料，這是一種“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，回收商們正在競(jìng)相尋找有效的、對(duì)地球更友好的方法，將廢舊電池最大限度地減少，以最有價(jià)值的方式利用之后，再進(jìn)行二次加工。
參與者包括由特斯拉前高管領(lǐng)導(dǎo)的內(nèi)華達(dá)州紅木材料公司（Redwood Materials）；瑞典的Northvolt電池制造公司；以及位于多倫多的Li-Cycle清潔技術(shù)公司。其他公司計(jì)劃在電池從汽車內(nèi)取出后，可以直接進(jìn)行第二次或第三次的使用，直到耗盡所有剩余電量。
根據(jù)加州大學(xué)戴維斯分校土木與環(huán)境工程教授艾麗莎·肯德爾（Alissa Kendall）的實(shí)驗(yàn)室研究，理論上到2040年，隨著電動(dòng)汽車的普及，回收材料可以提供新電池中一半以上的鈷、鋰和鎳。新興的電動(dòng)汽車時(shí)代，我們需要一個(gè)智能的電池報(bào)廢程序，以及廣泛的充電站、訓(xùn)練有素的汽車技術(shù)人員和一個(gè)更加強(qiáng)化的電網(wǎng)。這是必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠使我們的電氣化未來盡可能地環(huán)保?！拔覀儽仨毧刂七@些報(bào)廢的電池，而他們的流通也不應(yīng)該成為又一個(gè)破壞環(huán)境的災(zāi)難?！笨系聽栒f。
今天的系統(tǒng)之所以能夠發(fā)揮作用，主要是因?yàn)閺U舊金屬有價(jià)值，而且傳統(tǒng)的汽車零部件也早已形成了一個(gè)健康的市場(chǎng)。英國(guó)汽車回收咨詢公司Salvage Wire的首席執(zhí)行官安迪·萊瑟姆（Andy Latham）解釋說，汽車拆卸商從報(bào)廢車輛上榨取每一分錢也是一門藝術(shù)。這也包括啟動(dòng)汽油動(dòng)力汽車的鉛酸電池。今天，超過95%的電池被回收，因?yàn)橄M(fèi)者在歸還電池時(shí)可以要求押金，而且電池的拆卸也相對(duì)簡(jiǎn)單。相比之下，鋰離子電池組是一個(gè)沉重的機(jī)器，有幾十個(gè)組件，而且根據(jù)制造商的不同，設(shè)計(jì)也完全不同。萊瑟姆說：“這些電池中的電壓是致命的”。他在對(duì)新員工進(jìn)行培訓(xùn)的過程中，發(fā)現(xiàn)太多人根本不知道其中的風(fēng)險(xiǎn)。
迪克·斯皮爾斯在SNT倉(cāng)庫(kù) ▼
從電動(dòng)汽車電池中提取有價(jià)值的材料是十分困難的，并且成本昂貴?；厥者^程通常涉及切碎電池，然后在專門的精密設(shè)施中用熱量或化學(xué)品進(jìn)一步分解它們。這一部分相對(duì)簡(jiǎn)單。難的部分是將廢電池運(yùn)輸至這些回收處理設(shè)施。
根據(jù)最近的一項(xiàng)研究表明，回收的總成本中約有40%是運(yùn)輸費(fèi)用。電動(dòng)汽車電池組非常龐大，需要用卡車（而不是飛機(jī)）裝在專門設(shè)計(jì)的箱子里運(yùn)到集中的回收設(shè)施，往往要跨越遙遠(yuǎn)的距離。也正因?yàn)樘幚礓囯x子電池的難度技術(shù)過高，經(jīng)銷商會(huì)選擇將整輛4000磅重的受損車輛運(yùn)到俄克拉荷馬城，讓SNT來進(jìn)行操作，提取、修理或回收里面1000磅重的電池。
總的來說，整個(gè)過程消耗大量勞動(dòng)力和資源，以至于它通常會(huì)超過從地下挖出新材料的成本。目前，唯一可以有效回收利用的電池材料是鈷，但是它也尤其稀有和昂貴。出于同樣的原因，許多電池制造商希望把它剔除出化學(xué)原材料，這也有可能使回收商的價(jià)值主張變得更加困難。
“回收不是對(duì)所有人都有利可圖?！盋all2回收公司的首席執(zhí)行官利奧·羅迪斯（Leo Raudys）說。該公司是一家非營(yíng)利組織，負(fù)責(zé)廢棄電池的回收物流。即使是不含鈷的電池也是有毒的，有火災(zāi)危險(xiǎn)，盡管它們?nèi)匀缓袖嚭玩嚨却罅坑袃r(jià)值的材料。以負(fù)責(zé)任、安全的方式回收這些電池，根本就沒有什么利潤(rùn)可言。
簡(jiǎn)而言之，無論誰有電池需要報(bào)廢，都不得不付錢給回收商，讓他們把它拿走。羅迪斯也談及處理電子廢棄物的早期時(shí)代，在當(dāng)時(shí)生產(chǎn)商和回收商都束手無策。他說：“到現(xiàn)在，我們也時(shí)常有電子管電視最終被扔在溝里的情況。”
羅迪斯說，電動(dòng)汽車電池組出現(xiàn)這種情況的風(fēng)險(xiǎn)較小，部分原因是它們非常大，難以隱藏。由于火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，垃圾填埋場(chǎng)也不會(huì)接收它們。一個(gè)巨大的電池組被傾倒在某個(gè)地方，很容易追溯到其所有者，或者至少是制造商。這都會(huì)減少電池組被不正確處理的幾率。
藍(lán)色：鋰電子電池銷售量（千瓦/小時(shí)）
橙色：鋰電子電池報(bào)廢量
專注于電池生命周期管理的咨詢公司，循環(huán)能源儲(chǔ)存（Circular Energy Storage）的創(chuàng)始人漢斯·埃里克·梅林（Hans Eric Melin）也同意這個(gè)觀點(diǎn)，時(shí)間會(huì)解決很多問題。隨著越來越多的電池死亡，規(guī)模經(jīng)濟(jì)將推動(dòng)成本下降。梅林說，另一個(gè)關(guān)鍵是讓電池制造商和電池回收商搭建直接對(duì)話平臺(tái)。
他指出，最發(fā)達(dá)的電池回收行業(yè)在中國(guó)，70%的鋰離子電池在中國(guó)生產(chǎn)。在北美和歐洲，制造和回收都相對(duì)較少。但一些車企已經(jīng)建立了內(nèi)部回收項(xiàng)目，自己回收材料，同時(shí)回收商也在考慮電池制造。例如，電池回收商紅木材料公司就在9月份宣布，他們將開始用回收的金屬制造電池陰極。
但也有人說，一些電池會(huì)從這些系統(tǒng)中被漏掉，無法立即回收。一些電動(dòng)汽車最終會(huì)被送到國(guó)外，就像目前約40%的燃油汽車一樣。這很常見，被認(rèn)為不適合在美國(guó)道路上行駛的汽車仍然可以被運(yùn)往海外，并以大幅折扣出售。少量的老式電動(dòng)汽車已經(jīng)在向國(guó)外轉(zhuǎn)移。梅林發(fā)現(xiàn)，在烏克蘭就很容易看到舊型號(hào)的全電動(dòng)日產(chǎn)聆風(fēng)，該公司直到今年夏天才在那里銷售。
梅林指出，將二手車送往國(guó)外也是使電動(dòng)汽車進(jìn)入較貧窮國(guó)家的一個(gè)重要途徑。但這又引發(fā)了另外一個(gè)問題：這些國(guó)家是否為安全和環(huán)保的回收做足了準(zhǔn)備?！拔覀儚碾娮永灰字械玫降淖C據(jù)表明，現(xiàn)狀非常不樂觀，可以說是災(zāi)難?！笨系聽栔钢《群蜄|南亞等地說道。
此外，還有一些電動(dòng)汽車電池可能會(huì)“遺漏”到國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的灰暗角落?！斑@些人沒有資金或意愿來處理廢棄物。他們可能會(huì)囤積電池，希望回收成本最終會(huì)下降或電池的價(jià)值會(huì)上升。”肯德爾說：“其中一些只是一廂情愿的想法。
有時(shí)，這些電池被熱心但可能不太有安全意識(shí)的DIY愛好者拿走。這可能有用，因?yàn)檫@些DIY愛好者會(huì)將舊電池用于新的應(yīng)用，如家庭儲(chǔ)能，從舊電池中擠出更多的電量。還有一些電池組被分解成單獨(dú)的電池或模塊進(jìn)行再利用，不過這種情況下，電量只會(huì)流失。”
政府監(jiān)管
政府可能也會(huì)參與進(jìn)來，就像他們針對(duì)鉛酸電池提出的押金制度一樣。去年，歐盟提出法規(guī)，要求車企們與電池制造商處理電池的回收問題，無論它們?cè)趬勖Y(jié)束后歸誰所有。歐盟的新標(biāo)準(zhǔn)還將規(guī)定新電池中的貴金屬有多少需要從過去的設(shè)備中回收，而不是從原始材料中取得。
梅林解釋說，對(duì)電池行業(yè)的監(jiān)管需要更加慎重。想要最大限度地提高電動(dòng)汽車的環(huán)保性而設(shè)立一系列的嚴(yán)格法規(guī)，反過來說，它也是在減緩電動(dòng)汽車的廣泛使用，從而導(dǎo)致燃燒更多的化石燃料——這對(duì)地球來說無疑是更糟糕的打擊。車企們普遍對(duì)“要求新電池中包含高占比的回收材料”這一項(xiàng)頗有微詞，不僅難度大，更會(huì)使得電池成本增加。
在美國(guó)，加州環(huán)境保護(hù)局已經(jīng)召集了一個(gè)咨詢委員會(huì)，初步商討擬定電池回收規(guī)定。在最近的會(huì)議上，汽車行業(yè)的游說者認(rèn)為，無論誰在汽車壽命結(jié)束時(shí)將電池取出，都應(yīng)該負(fù)責(zé)確保它被送到回收商那里，可以為此設(shè)立獎(jiǎng)勵(lì)措施。車企們也會(huì)作為后盾關(guān)卡，協(xié)助處理一些被遺漏的，或不便于直接回收的廢電池。該委員會(huì)將在12月7日召開下一次會(huì)議。
在俄克拉荷馬市，SNT倉(cāng)庫(kù)中的電池大多來自仍在保修期內(nèi)的汽車，這意味著車企需要對(duì)它們負(fù)責(zé)。該公司的業(yè)務(wù)發(fā)展負(fù)責(zé)人泰勒·赫普斯（Tyler Helps）說，車企向SNT支付費(fèi)用，讓他們保留舊電池，因?yàn)樗麄儾恢蓝蛛姵厥袌?chǎng)會(huì)是什么樣子，也不知道電池內(nèi)的材料在未來是否會(huì)更有價(jià)值。
坐在距離電池塔樓不遠(yuǎn)的一間會(huì)議室里，斯皮爾斯本人也表達(dá)了樂觀態(tài)度。他指出，這個(gè)倉(cāng)庫(kù)的最后一個(gè)租戶是一家為石油管道建造零件的公司。
現(xiàn)在，它屬于一家?guī)椭嚻?，確保他們的電動(dòng)汽車盡可能環(huán)保的公司。SNT仍在為這個(gè)倉(cāng)庫(kù)中的許多電池制定各種計(jì)劃，“如果最終能夠建立起一個(gè)伴隨著獎(jiǎng)勵(lì)政策的經(jīng)濟(jì)模式，那么整個(gè)行業(yè)朝著這個(gè)目標(biāo)努力是有意義的，我認(rèn)為這是比監(jiān)管更大的動(dòng)力?！?
斯皮爾斯說，他有動(dòng)力去把這件事做好，畢竟，“我們是在為我們居住的地球努力”。
