电动汽车不环保？汽车电池回收隐藏巨大机会

文 / 罗布·巴尼诺（Rob Banino） 

译 / 毛文海 

英国伯明翰大学的材料化学家丹尼尔·里德解释，燃油汽车的铅酸蓄电池回收起来很容易。

“铅酸蓄电池是全球回收量最多的消费品。回收技术已经成熟和标准化了，不论电池的生产厂家以及汽车品牌是什么，电池的生产、利用和回收都符合监管规范。”

铅酸蓄电池的使用材料也相对简单，一般来说，电极用铅，电解液用硫酸溶液，电池外壳用聚丙烯，其中每种材料都很容易拆分和回收。

而电动汽车使用的锂离子电池的情况几乎截然相反。

“锂离子电池的成分非常复杂，约含 10 种复合材料，比如含氟聚合物、电解液以及溶剂，分离这些材料简直是一场噩梦。”英国莱斯特大学的物理化学家安德鲁·阿博特表示。

因为这些材料中很多是有毒的，甚至有些材料接触空气会自燃，因此分解电动汽车的电池是一个复杂的过程，而且成本很高。

另一个问题在于，制造锂离子电池需要一些关键金属材料，例如锂和钴，这些材料只能在少数几个国家中找到，但它们对开发清洁能源又至关重要。

因此，如果要确保这些材料能持久供应，唯一方法就是从已经报废的产品中回收。

看起来，选择电动汽车似乎面临着更多问题，但实际上，电动汽车也有其独特优势。

首先，电动汽车的电池可以重复使用。即使电池的使用寿命耗尽，无法再为汽车提供动力， 也可以将废旧电池进行回收，用做存储清洁电力的设施。

其次，电动汽车电池是可以回收的，只是回收过程比较复杂，在目前来看并不划算。但这种 情况或许会发生改变。

因为电动汽车的电池性能会逐渐提升，政府也会针对碳排放等问题调整相关产业的税收。到 2023年，燃油汽车和电动汽车的价格可能会持平。

“价格将对人们的选择产生巨大影响，”阿博特 表示，“届时，电动汽车的电池寿命可能会超过10 年。而随着电动汽车逐渐占领市场，15 年后，英国每年可能需要回收约 50万辆电动汽车。”

届时，汽车电池的市场规模预计将扩大到目前铅酸蓄电池市场的10 倍。

而电动汽车电池现有的问题，比如电池尺寸过大、制造电池所需材 料较多、部分材料难以分解回收等，在往后的几年里会逐步解决，因为这个领域存在巨大的市场机会。

当然，要想妥善解决这些问题，仅靠市场的力量是不够的。“各国有必要建立一些法规，促使制造商开发更环保的电动汽车电池。欧盟已经出台了相关法律，希望其他国家和地区也能出台类似的法规，”

里德表示，“当然，关于电动汽车电池的法律不能太过严厉，不然会限制创新。” 

创新对于电池制造至关重要，因为当前的回收障碍就来源于电池设计的复杂性和多样性。

而且这些问题仍在不断涌现——每年都会出现新型电池，而如果电池采用了错误的设计，会给制造商造成严重损失。

现在，所有厂商都想开发出一种标准化的汽车电池，安全、简易、便宜，可以轻松地分解成各个部件。

换句话说，未来的电动汽车电池会像现在的铅酸蓄电池一样具有多重优点。

还有一点值得注意的是，锂离子电池从20 世纪 80 年代才开始使用。而铅酸蓄电池从1860年左右投入使用， 一直到 20 世纪 70 年代，铅酸蓄电池和机动车辆 的设计才实现标准化。

“汽车电池的标准化迟早会实现，但其中存在一个‘先有鸡还是先有蛋’的抉择问题，” 阿博特说，“因为汽车电池的回收问题存在已久， 现在也有已知的解决方案。当下是探索更好的回收方案，还是开发更好回收的新型电池，也是科学家研究的重点。”

作者介绍

罗布·巴尼诺是一位科学作家，毕业于在英国朴茨茅斯大学，为《夜空》（Sky at Night）、《科学焦点》等多家媒体撰稿。

原文刊载于《科学焦点》2022.3