电动汽车如何引发电池回收革命——全球新闻。

回收电池似乎很容易。但我们的业绩记录一直很糟糕。

很难获得确切的数字，但在加拿大、美国和许多欧洲国家，据估计只有 2% 到 11% 的锂离子电池在报废后会找到回收设施。相反，他们被遗忘在橱柜或抽屉里，或者更糟的是，最终被扔进了垃圾填埋场。

电动汽车可以改变这一点。他们的电池太大、太毒、太有价值，不能简单地扔掉。全球 电动汽车革命 催生了一个新的回收行业，希望利用未来的废物问题，帮助解决迫在眉睫的矿物短缺问题。

Li-Cycle 联合创始人兼首席执行官Ajay Kochhar表示：

我认为它是城市采矿。

Ajay Kochhar，加拿大电池回收商 Li-Cycle 的联合创始人兼首席执行官，希望确保 EV 电池中的珍贵矿物质不会被浪费。

Li-Cycle 位于安大略省金斯敦。设施不像地雷；地面或尾矿上没有洞。取而代之的是，几名工人拆开旧的或有缺陷的电动汽车电池模块的包装，小心地将它们抬到传送带上。然后，将它们一个接一个地放入化学溶液中，然后切碎。

回收过程的这一阶段将电池分解成三个不同的部分：塑料、金属和黑色物质。后者是 Li-Cycle 的主要业务。

黑色物质是一种深色、有光泽的污垢状物质，其中含有新电池所需的矿物质混合物。为了回收它们，黑色物质必须经过一个复杂的过程，包括使用酸溶液浸出和分离矿物质。最终产品是电池级材料，可以卖回给电池制造商。

一群加拿大电池回收商正在完善这项新技术，他们都在争夺全球市场份额。第一波报废电动汽车电池预计将在 2030 年到来，届时 估计 需要处理 170 万吨电池废料。

而这仅仅是个开始。

更多汽车，更多矿产

道路上约有 2000 万辆乘用电动汽车。根据 国际能源署 (IEA) 的数据，虽然这只是全球船队的一小部分，但到本世纪末，这一数字可能会增加 10 倍 。

包括加拿大在内的国家已经制定了雄心勃勃的目标，到下一个十年末，所有新车销售都将实现零排放。这让汽车制造商争先恐后地跟上需求——面临着重新构想他们的车队和供应链的艰巨任务。

专注于气候和能源转型的智囊团 Clean Energy Canada 的项目经理Evan Pivnick说：

自从我们从马和马车转向最初的内燃机以来，这种规模确实没有发生过变化，这个过程花了 100 多年。

“这一次，我们试图在短短几十年内实现这一目标。”

为大多数电动汽车提供动力的是重量超过 1,000 磅的巨大锂离子电池组。电池化学成分略有不同，但锂、钴、镍、石墨和锰被认为对这些新电池至关重要。

滑铁卢大学工业生态学家兼副教授 Steven B. Young 说，这些矿物质在地壳中绰绰有余，但分布不均。

少数国家生产世界上关键的矿产供应。锂来自澳大利亚，越来越多地来自智利、阿根廷和玻利维亚——南美洲的一个地区现在被称为“锂三角”。中国生产石墨，而刚果民主共和国提供钴。

预计 未来二十年对矿物的需求将 猛增。国际能源署预测镍和钴的需求将激增至 60% 以上，而锂则接近 90%。

未来几年将困扰电动汽车运动的问题是全球采矿业无法跟上步伐。在符合《巴黎协定》目标的情况下，国际能源署 估计 到 2030 年锂和钴将供不应求——如今的矿山只能提供整体能源转型所需的一半左右。

“在大多数国家，建造一座矿山确实需要很长时间，”Pivnick 说。“所以我们已经预测到这种供需紧缩。”

人们一致认为，要使全球交通脱碳，必须进行更多的采矿活动。但从长远来看，即使我们可以无限期开采，也存在是否应该开采的问题。矿物开采伴随着沉重的环境和人力成本。

滑铁卢大学工业生态学家、副教授Steven B. Young表示：

存在一种基本的权衡或矛盾。

“我们需要更多这样的东西，让我们的现代生活对每个人来说都更具可持续性，但由于它分布不均，环境影响和社会影响也将分布不均。”

这就是回收的用武之地。这个供应问题的部分解决方案在于 EV 电池在电量耗尽时会发生什么。

破坏者

当 Kochhar 和他的商业伙伴 Tim Johnston 在 2016 年创立 Li-Cycle 时，人们会问他们为什么还要费心去回收锂。

“你瞧，这在六年后被证明是重要的，”Kochhar 说。“锂是目前这些电池中最有价值的成分。”

传统上，电池是通过熔炼回收的，这是一种高温熔化和提取工艺，可以回收钴、镍和铜，但不能回收锂，后者会被烧掉。这是一种能源密集型方法，会散发出对人类和环境有害的有毒气体。

自索尼发布第一款可充电锂离子电池以来的 20 年里，研究人员和工程师一直在开发更环保、更高效的方法，通过湿法冶金回收它们。然而，这一领域的技术突破还不足以启动北美的锂离子电池回收行业。

毕竟，为我们的设备供电的电池通常很小，您需要回收大量电池才能获利。相反，旧电池或有缺陷的电池通常被运往中国或韩国，这些国家拥有成熟的电池制造和回收市场。

配备公文包大小电池模块的电动汽车将为新一代加拿大回收商提供开展商业运营和盈利所需的库存。Li-Cycle 被视为该国锂离子电池回收的先驱，目前正在美国和欧洲扩大其业务范围，在阿拉巴马州、亚利桑那州、挪威和德国新建了 10,000 吨产能的工厂。

目前，Li-Cycle 的黑色质量被出售给外部供应商。但今年晚些时候，他们将在纽约州北部开设一家新工厂，在那里他们将在内部生产电池原材料——如碳酸锂、硫酸镍和硫酸钴。该工厂被称为“中心”，将成为北美首批回收锂的来源之一。

“我们从这些电池中获得了高达 95% 的可回收材料，”Kochhar 说。

Li-Cycle 在加拿大的竞争对手也不甘落后。

在西海岸，RecycLiCo 使用其五阶段专利工艺来回收黑色物质中 100% 的矿物质。在他们位于不列颠哥伦比亚省里士满的试点工厂，他们正在完善从黑色物质中大规模浸出矿物质的方法。首席执行官 Zarko Meseldzija 寄希望于未来，电池制造商将在其新设施的回收过程中烘烤。

首席执行官Zarko Meseldzija说：

知识鸿沟其实就是黑团怎么办。

“[电池制造商] 可以将它提供给 Li-Cycle ......或者他们可以做的是在内部制造它。”

同样在不列颠哥伦比亚省，Cirba Solutions 在 Trail 运营着一家遗留电池回收设施，该设施已经在回收电动汽车电池。该公司在美国还有其他五个设施进行第一阶段的回收，并 计划 今年在其现有的俄亥俄州工厂中增加湿法冶金加工。

Cirba Solutions 首席执行官大卫·克拉内基 (David Klanecky) 表示，他正着眼于向魁北克扩张，因为该省在电动汽车销售方面领先加拿大，仅次于不列颠哥伦比亚省

通用汽车计划在魁北克省 Bécancour 建立一个电池制造工厂，这使交易变得更加顺利。

Cirba Solutions 首席执行官David Klanecky表示：

我们正在积极寻找魁北克地区的地区，以扩大我们在那里的足迹。

他们将面临激烈的竞争。总部位于魁北克的 Lithion Recycling 正在那里建设其第一个全面的商业设施，预计将于今年晚些时候完工。他们将获得专利的机械切碎工艺授权给任何需要的人，让汽车回收商有机会进入电池回收业务，并建立一个本地工厂网络，为锂离子电池提供黑色物质。

该公司已经与通用汽车达成协议，向他们提供可回收电池级材料，用于他们的新电动汽车系列。

“原始设备制造商 [汽车制造商] 了解电池回收的重要性，”Lithion Recycling 的首席执行官 Benoit Couture 说。“他们看着电池寿命终止并说，'哦，这就是对冲我的供应的方式。'”

电池回收热潮的背后是什么

汽车制造商已向加拿大电池回收商投资数亿美元。他们的既得利益是拥有一个触手可及的强大的本地回收网络，在那里他们可以卸载废品，同时获得稳定的锂、钴和镍供应。

今天，大多数矿物提炼和电池制造都发生在亚洲，尤其是在中国。但是由于 COVID 封锁导致的地缘政治紧张局势和供应链中断引发了将电池制造带回北美的巨大推动力。

美国通货膨胀减少法案的通过为这一转变增添了更多动力。

税收抵免刺激了计划在未来几年在美国建造少数超级工厂，这是他们生产电动汽车电池的巨型设施。  由于加拿大拥有丰富的清洁水能，特斯拉 和 大众汽车也将目光投向了加拿大，以建设新的区域超级工厂。

通用汽车加拿大公司和环境事务副总裁大卫帕特森说：

水电对于确保我们不仅制造能够大幅减少温室气体排放的电动汽车，而且确保我们以最可持续的方式制造电池和电动汽车非常重要。

目标是创建一个区域生态系统，将整个价值链——可再生能源供应、原材料、电池制造、回收——结合在一起。这就是人们提到围绕电动汽车发展“循环经济”时的意思。它有望降低温室气体排放和电池成本，专家们一致认为，为了使电动汽车更便宜并加速采用，需要做到这一点。

那个循环的梦想还没有实现，但它有大量的炒作和资金支持。美国 和 加拿大政府都已  投入数十亿美元在北美建立这个新的汽车行业。回收只是这一愿景的一部分，尽管它很重要。

“还有很多未知数需要决定，”Pivnick 说。尽管如此，他还是很乐观。去年，加拿大在全球电动汽车电池供应链排名中名列第二 ，超过美国，仅次于中国。

未来的挑战

回收商一边飞行一边建造飞机。不同的汽车制造商采用了不同的电池类型和配置。锂离子是目前最受欢迎的化学物质，但电池技术的创新比比皆是。宝马最近 宣布 将制造自己的固态电池，这是一种新型电池技术， 支持者称其 比锂离子电池更高效、更安全，排放更少。

电池的收集和运输在后勤方面也很困难且昂贵。EV 电池很重，并且由于保留了大量电荷而被归类为危险品。电池组带来了另一个挑战。它们被设计成难以拆卸，大概是出于安全原因，迫使回收商寻找变通办法，比如在不卸下和拆卸它们的情况下切碎整个包装。

 

加拿大回收商表示，他们今天面临的最大挑战是获得足够的供应。目前，他们靠电池制造废料、电动汽车缺陷和消费类电池（如笔记本电脑、手机和电动工具）生存。目前为电动汽车提供动力的电池可持续使用 10 到 20 年，这比预期的要长，但业界仍然相信，到 2030 年，将有足够多的电池可供使用。

Cirba Solutions 的 Klanecky 说：“我们将在未来三到四年内将我们目前的产能提高 600% 以上。”

“这就是让我彻夜难眠的原因。……我们必须更快地建造更多的工厂。”

Pivnick 说，他们扩大规模的速度将决定回收电池材料在减少采矿需求方面的作用有多大。

另一个因素：政府将如何选择监管市场。

欧盟已经达成协议的第一阶段， 该协议 将规定电池制造商有责任在电池报废时对其进行处理。加拿大已经针对家用电池和电子垃圾制定了此类法律。

 

欧盟还在考虑规定新电池中回收材料的最低含量：钴为 16%，锂为 6%，镍为 6%。这对回收商来说是个好消息，但对希望汽车尽快下线的汽车制造商来说又是一个障碍。

汽车制造商通用汽车公司的帕特森警告说，监管过多过快可能不利于商业和创新。他  引用了魁北克政府两年前在制定如何处理报废电动汽车电池的法规时犯下的一个错误。

“有很多人本能地希望对此进行监管，因为有一种观念认为，如果我们不立即对其进行监管，它就会失控，”帕特森说。“它正在规范一个尚不存在的问题。我们有一些时间来正确地做这件事。”

时间是许多加拿大回收商认为他们面临的挑战。随着供应链的巩固和电动汽车电池海啸的登陆，这是一场看谁的技术实力和商业模式将胜出的竞赛。