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美能源部斥巨资建设汽车用锂电池回收基地

2009-09-21 09:43:47  
图:尼桑推出的零排放电动力汽车

2015年,百万混合动力/电动汽车辆将要驶入美国的大街小巷。而在这场更新换代的革命背后,一个更棘手的问题亟待解决:电池的回收问题。

最近,美国能源部拨款9500万美元,支持加利福利亚一家回收公司,增强锂电池的生产能力。这种电池可以为国际市场上各种新型混合动力/电动汽车提供能源动力。

一家总部位于美国的回收公司,具备处理不同型号锂电池的能力。他们使用这笔资金,在兰开斯特和俄亥俄州,投资厂房设备,生产适合车用电池。这家工厂,不仅生产混合动力/电动车常用的镍氢电池,还生产大容量铅酸蓄电池。上月,24亿美元促进基金启动,刺激和扶持美国国内车用电池的制造和发展。拨款给该公司,既是该计划的一部分,也是奥巴马总统改变国家依赖进口石油和电池行动的组成部分。

“美国市场,混合动力/电动汽车需求持续增长,我们将以一种安全的,环保的方式回收废弃电池。”托蒂·科扬,这家公司的执行副总如是说。

上月,尼桑汽车公司发布了新款零排放电动汽车“叶子”,通用汽车也发布了“Chevrolet Volt”,而这些电动车使用的电池,2010年完成使命后,最后的归属地,很有可能就是美国这家公司在兰开斯特的工厂。在那里,他们被加工成各种金属原料,比如钴,铜,镍,碳酸锂。

该公司在加拿大的分公司,设在不列颠哥伦比亚的工厂,已开始从各种设备中回收锂电池,例如笔记本电脑,工业设备,泰斯拉汽车公司生产的全电动双人敞篷车。锂离子电池再循环使用前,先要冷冻至-325华氏温度,去除锂金属,然后剪切,分离。

尽管现在锂金属在自由市场很难售出,但是锂电池里其他金属元素,例如镍、钴,都非常珍贵,如果把锂离子电池直接送到垃圾场,就太可惜了。科扬同时还说,兰开斯特工厂有能力提取碳酸锂,用于循环生产车用电池,如果有市场需求的话。

 

其他回收商,积极应对电动汽车新变革

总部位于比利时的Umicore公司的发言人蒂姆·维克斯(Tim Weeks)称,随着电动汽车需求增加,车用电池的金属原材料的需求量也随之增加,如钴、镍、锰。他们也在申请美国促进基金,生产环保车用电池,但是现在还没有得到批准。

“我们相信,总有一天动力传动系统的电气化会实现。”维克斯说。公司希望到2015年,混合动力(电动)汽车在市场的份额到达5%,这样必然带给回收业新的机遇。

Umicore面对迅速扩张的电动车市场,正在积极寻找他们的市场定位。

卡尔斯·格森(Carlos Ghosn),刚刚揭开新款电动车叶子神秘面纱的尼桑公司首席执行官告诉我们,到2020年电动汽车的市场份额将达10%,参考去年汽车销售,相当于能卖6.5亿辆电动汽车。”

但位于伦敦的亚洲汽车情报咨询公司的总经理阿什温·科塔(Ashvin Chota)则认为这种估计过于乐观。即使电动汽车价格有竞争力,到了2020年,电动汽车的市场需求量也仅仅几百万而已。汽车顾问服务公司预计,到2015年电动汽车产量将达289000辆。

Umicore在瑞典的实验基地已开始回收少量的锂电池,从中提取的碳酸锂可作为建筑行业使用的一种添加剂。但是,随着锂金属市场需要增长,公司希望在它美国的回收工厂能够向电池制造商直接提供锂金属。

虽然锂没有多大的回收价值,但是对于回收公司,锂粒子电池和镍氢电池的具有同等的循环再利用价值。“更为重要的是,锂离子电池更加经济。维克斯表示。

此外,从环保角度来看,回收电池材料,也非常有意义。虽然锂电池和铅酸蓄电池不同,它不含腐蚀性化学物质。但是如果任其堆放在垃圾场,不仅造成浪费,而且存在污染地下水的潜在危险。

在科扬看来,锂离子电池的回收上,哪种物质更有价值,现在就下结论还为时过早。因为开发商和汽车制造商对电池的配方还非常保密。公司回收的电池,只有为数不多的人能通过有限的公开渠道才了解到产品配方。他说,在新一轮锂离子电池更新换代前,他不会比普通民众知道的更多。

大量锂金属,流向地表

 

锂生产主要集中在玻利维亚,智利和中国。有人说,为车用电池建造回收基地,虽然能帮助美国走出“石油峰值理论”的阴影,但又会不可避免的坠入了“锂金属峰值理论”的陷阱。

由于全球经济萧条,锂的需求量不可避免地受到了遏制,但是,据TRU公司预测,到2013年,世界各国锂的需求全面攀升。多伦多一家产业研究机构说,随着电动车辆需求增加,到2017年,甚至更早些时候,锂将供不应求。

来自芝加哥的阿尔贡国家实验室的分析员琳达·贾米森(Linda Gaimes)认为这样的担心为时过早。他正在进行一项为期4年科研活动,研究锂电池提供的能源动力能否让美国过度到电池驱动时代。

“即使我们有一个非常具有说服力的电动车辆计划,但是我们仍然不打算全部都使用锂电池。”贾米森说。他的研究表明,至少到2050年,锂生产才达能到市场平衡。这个数据意味着到本世纪中期,美国会约有5亿电动汽车,换句话说,车商们每年大约要卖出2100万辆。

如果人们担心电池材料的供给,特别是钴,因为它比锂珍贵若干倍。贾米森告诉人们,这样的担心完全没有必要。因为不远的将来,有可能不会再使用这种材料了。但是另一方面,据美国地质局数据显示,美国的锂主要依赖国外进口。美国目前仅有一家公司在内华达沙漠利用卤化技术提取锂金属。世界超过百分之八十五的锂储量在玻利维亚、智利和中国。

贾米森的研究表明,如果锂电池能够有效回收利用,用于生产锂离子电池的锂需求将会减少一半。

“如果美国认真实施回收计划,锂完全可以自给自足。”盖恩斯说。 “最理想的是电池整体分离,清理后再做为新电池循环使用。”

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