隨著電池技術(shù)的進(jìn)步和價(jià)格的降低，預(yù)計(jì)未來幾年電動(dòng)車的需求會(huì)持續(xù)增加。根據(jù)IEA（International Energy Agency）的數(shù)據(jù)，到2030年，全球道路上的電動(dòng)車數(shù)量可能會(huì)達(dá)到1.25億，意味著處在生命周期不同階段的電池的數(shù)量也會(huì)相當(dāng)高。所以替換下來的動(dòng)力電池問題逐漸引起了人們的擔(dān)憂，如果處理不當(dāng)造成污染，還會(huì)抵消電動(dòng)汽車帶來的好處。

典型的動(dòng)力電池使用壽命約為7-10年。然而，即使在第一個(gè)生命周期之后，這些電池仍具有足夠的儲(chǔ)能容量，可用于其他要求相對(duì)不高的應(yīng)用。廢舊電池的一些材料還可以提取以便重復(fù)使用，這引發(fā)了電池回收和再利用的全新業(yè)務(wù)。目前，許多公司正在探索如何從廢舊電池中有效地提取材料以及如何在其它領(lǐng)域中使用廢舊電池。

主機(jī)廠主導(dǎo)

意識(shí)到舊電池可能會(huì)是一個(gè)新的收入來源，許多主機(jī)廠現(xiàn)在都在考慮進(jìn)行電池回收的工作。奧迪最近宣布與比利時(shí)材料技術(shù)和回收集團(tuán)Umicore完成了電池回收戰(zhàn)略研究合作的第一階段。兩家公司正在開發(fā)一種可重復(fù)使用的“高壓電池元件閉環(huán)”。奧迪和Umicore還在研究回收原材料的原料庫(kù)概念。今年6月，兩家公司開始合作回收電池。在此之前，奧迪表示，它分析了A3 e-tron PHEV的電池，并確定了回收方式。該公司還研究了鈷、鎳和銅等電池組件的可能回收率。奧迪聲稱，在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，95%以上的材料可以回收再利用。

去年10月，寶馬、Northvolt和Umicore組成聯(lián)盟，計(jì)劃在歐洲為動(dòng)力電池開發(fā)完整、可持續(xù)的價(jià)值鏈。計(jì)劃從設(shè)計(jì)可回收電池與其生產(chǎn)流程開始，先是作為動(dòng)力電池的長(zhǎng)時(shí)間使用，二次使用可能作為一個(gè)儲(chǔ)能設(shè)備。在電池生命周期完全結(jié)束后，再被回收，其中的原材料被提取再利用，從而完成循環(huán)。在這項(xiàng)合作中，寶馬將專注于電池開發(fā)，Northvolt會(huì)在瑞典建立電池生產(chǎn)設(shè)施，Umicore將專注于材料循環(huán)和回收。

去年3月，日產(chǎn)宣布與住友在日本Namie建立日本首家動(dòng)力電池回收廠，該工廠將由兩家公司的合資企業(yè)4R能源公司運(yùn)營(yíng)。工廠回收和再加工的電池將為電動(dòng)車、大型儲(chǔ)能系統(tǒng)和電動(dòng)叉車提供世界上第一種可更換的再加工電池。豐田也在探索動(dòng)力電池的潛在應(yīng)用，該公司已與日本中部電力公司合作，建立了一個(gè)大容量的蓄電池系統(tǒng)。

日系主機(jī)廠們正在共同致力于一個(gè)回收項(xiàng)目。據(jù)報(bào)道，日本主機(jī)廠協(xié)會(huì)（JAMA）和日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省公布了一項(xiàng)由日本主機(jī)廠們發(fā)起的聯(lián)合項(xiàng)目，旨在收集使用過的鋰電池，并建立一個(gè)回收系統(tǒng)。由汽車產(chǎn)業(yè)在東京成立的“日本汽車回收伙伴關(guān)系”（Japan Auto Recycling Partnership）將負(fù)責(zé)這個(gè)項(xiàng)目，回收設(shè)施最初將在北海道、秋田、茨城縣、愛知、岡山、廣島和山口等7個(gè)縣建立。

美國(guó)的三大（FCA、福特和通用）也正在動(dòng)力電池回收業(yè)務(wù)方面進(jìn)行著合作。去年11月，三家的合作組織美國(guó)先進(jìn)電池聯(lián)盟（USABC）授予了伍斯特理工學(xué)院（WPI）108萬(wàn)美元（真摳門兒啊~），用于鋰電池回收第二階段使用的項(xiàng)目。此前，USABC在2016年2月就給過WPI一個(gè)100萬(wàn)美元的合同，以擴(kuò)大和開發(fā)其在PHEV電池正極材料的回收。三家早在2016年就對(duì)電池回收進(jìn)行了投資，反映出主機(jī)廠們?yōu)榻⒎€(wěn)定的電池和電池材料供應(yīng)鏈的危機(jī)感。

材料供應(yīng)商和電池供應(yīng)商也加大了對(duì)這一領(lǐng)域的關(guān)注。據(jù)報(bào)道，Umicore計(jì)劃在未來10年加大對(duì)電池回收能力的投資。該公司目前的廢電池回收能力約為7,000噸，相當(dāng)于約15-20萬(wàn)臺(tái)電動(dòng)車的電池。而該公司也看到了電動(dòng)車及PHEV在未來幾年內(nèi)會(huì)激增的趨勢(shì)，正在加緊擴(kuò)大規(guī)模。同時(shí)也有傳聞?wù)f三星SDI也計(jì)劃入股一家回收技術(shù)公司，并簽署了一項(xiàng)長(zhǎng)期的鈷供應(yīng)協(xié)議。

材料回收

隨著對(duì)動(dòng)力電池需求的不斷增長(zhǎng)，引發(fā)了一場(chǎng)關(guān)于鈷和鋰等原材料的市場(chǎng)爭(zhēng)奪。這些原材料供應(yīng)掌握在包括澳大利亞、智利、阿根廷和中國(guó)在內(nèi)的少數(shù)幾個(gè)國(guó)家，使得供應(yīng)鏈在本質(zhì)上處于寡頭壟斷狀態(tài)，因此許多主機(jī)廠將電池回收視為避免過度依賴有限的原材料來源的方法之一。根據(jù)FT2017年9月發(fā)表的一份報(bào)告，加拿大電池回收公司Li-Cycle估計(jì)，鋰電池中的鋰、鈷、銅和石墨等原材料中近90%都可以從舊電池中回收。然而，回收材料的效果將在很大程度上取決于回收方法的成熟程度。鈷的提取將是未來的一大重點(diǎn)。多年來，因?yàn)樵牧瞎?yīng)源的緊張，極大地推高了這些原材料的價(jià)格，尤其是鈷和鋰的價(jià)格。鈷的價(jià)格從2016年1月的每噸2.35萬(wàn)美元躍升至2018年3月的9.5萬(wàn)美元。之后價(jià)格略有回落，目前徘徊在每噸5.5萬(wàn)美元左右。

目前，原材料的價(jià)格上漲令人擔(dān)憂。然而，目前許多電池供應(yīng)商都在朝著“無(wú)鈷化”的方向努力。在這種情況下，鈷元素的后續(xù)處理將更為不明朗。根據(jù)德國(guó)HIU（Helmholtz Institute Ulm）和卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的一項(xiàng)研究，2050年鈷的需求可能是目前探明儲(chǔ)量的兩倍。據(jù)研究人員稱，這引起了人們對(duì)未來鋰電池的短缺和價(jià)格上漲的強(qiáng)烈擔(dān)憂。

供應(yīng)鏈的限制和價(jià)格上漲等因素可能會(huì)推動(dòng)電池供應(yīng)商轉(zhuǎn)向其他原材料，這些原材料更容易獲得，性能特征類似于作為電荷載體的鋰和作為正極重要原材料之一的鈷。研究人員考慮的一些可能的替代材料是鈉、鎂、鋅、鈣和鋁，這些被統(tǒng)稱為“后鋰系統(tǒng)（Post-lithium System）”。而釋放后鋰系統(tǒng)的潛力，開發(fā)這些創(chuàng)新的、高能量的電池，使其走向市場(chǎng)成熟是非常重要和緊迫的。

2019年1月，歐盟宣布將資助一項(xiàng)開發(fā)可充電鎂電池（RMB）的E-Magic項(xiàng)目。該項(xiàng)目由Cidetec基金會(huì)協(xié)調(diào)，目標(biāo)是開發(fā)密度超過400Wh/kg的RMB，成本低于100歐/kWh。歐盟將獎(jiǎng)勵(lì)670萬(wàn)歐元給E-Magic項(xiàng)目，該項(xiàng)目將持續(xù)到2022年底。鎂電池被視為是鋰電池的一種可行替代品，更安全、更便宜。根據(jù)HIU的研究，鎂電池在充電過程中形成的枝晶較少，這是使用鋰金屬負(fù)極時(shí)面臨的主要安全挑戰(zhàn)。它的制造成本也較低，因?yàn)樗c空氣的反應(yīng)速度低于鋰金屬，因此更容易加工。

就目前而言，回收主流電池材料的努力有望獲得重大進(jìn)展。最近，American Manganese（美國(guó)一家專業(yè)金屬公司）因其鋰電池回收技術(shù)，收到了美國(guó)專利局的“許可通知”。這種新型的回收技術(shù)可以回收鈷、鎳、錳、鋁和鋰等正極材料，同時(shí)可以重新用于制造新電池的正極材料。

政府的角色

到目前為止，電動(dòng)車市場(chǎng)的增長(zhǎng)很大程度上依賴于政府的政策，從鼓勵(lì)買家到為銷售端的鼓勵(lì)。預(yù)計(jì)主要市場(chǎng)的政府將在動(dòng)力電池回收和再利用方面采取類似的做法。2018年3月，歐盟委員會(huì)與雷諾等合作伙伴簽署了一項(xiàng)名為《從電動(dòng)車到回收：電動(dòng)車的良性循環(huán)》（From E-Mobility to recycling: the virtuous loop of theelectric vehicle）的創(chuàng)新協(xié)議，以解決動(dòng)力電池的回收再利用問題。該協(xié)議將著眼于在歐盟和國(guó)家層面上，推進(jìn)動(dòng)力電池的二次使用，并找出其中可能存在的立法和監(jiān)管障礙，以及克服這些障礙的方法。

中國(guó)政府也通過了相關(guān)的臨時(shí)法規(guī)，要求主機(jī)廠負(fù)責(zé)建立回收廢舊電池的設(shè)施。根據(jù)規(guī)定，主機(jī)廠必須建立回收渠道和服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，以便舊電池可以被收集、儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)移到專業(yè)的回收商。法規(guī)中還要求新能源電池生產(chǎn)商提供拆解和恢復(fù)產(chǎn)品的技術(shù)信息，并向主機(jī)廠提供必要的培訓(xùn)。據(jù)China Daily 2018年2月的報(bào)道，工信部計(jì)劃與國(guó)家質(zhì)檢局共同建立統(tǒng)一的信息跟蹤平臺(tái)，加強(qiáng)動(dòng)力電池相關(guān)信息的共享和跟蹤。

目前，該行業(yè)需要關(guān)注兩個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。首先，電池需要有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，這將使電池回收更加系統(tǒng)和易于普及；其次，從廢舊電池中提取和再利用材料的整個(gè)過程必須在經(jīng)濟(jì)上可行。