在美國到2015年將在道路上投放100萬輛插電式混合動力電動汽車的競賽中,另一項挑戰在終點線另一端等待著:回收所有這些電池。
能源部最近向一家總部位於加利福尼亞州的回收公司撥款950萬美元,以提高鋰離子電池的產能,鋰離子電池是為進入世界市場的大多數新型混合動力和插電式電動汽車提供動力的電池型別。
Toxco Inc.——目前是美國唯一一家能夠回收所有尺寸和型號鋰離子電池的公司——將利用這筆撥款擴建其在俄亥俄州蘭開斯特的回收工廠,以處理汽車級電池。
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該工廠目前處理大型鉛酸電池,以及目前混合動力和電動汽車中使用的鎳金屬氫化物電池。
這筆撥款是上個月撥出的24億美元刺激資金的一部分,旨在啟動國內汽車電池產業的製造和部署,這是奧巴馬總統承諾使美國擺脫對外國石油和外國製造電池的依賴的一部分。
隨著美國混合動力汽車市場的持續增長,Toxco 將以安全且環保的方式為這些先進電池提供報廢管理和回收,
Kinsbursky Brothers Inc.(Toxco 的母公司)執行副總裁託德·科伊說。
這意味著為汽車(如日產汽車公司的 Leaf,上個月釋出)或通用汽車公司的雪佛蘭 Volt(預計於 2010 年上市)提供動力的電池很可能會運往 Toxco 在蘭開斯特的工廠,在那裡它們將被轉化為鈷、銅、鎳和碳酸鋰等廢舊商品。
Toxco 位於加拿大不列顛哥倫比亞省特雷爾的回收工廠已經回收來自筆記型電腦、工業工廠和特斯拉汽車公司全電動跑車等裝置的鋰離子電池。電池被冷凍至零下 325 華氏度以消除鋰的活性,然後進行剪下、粉碎和分離成其組成部分以供轉售。
儘管目前鋰在公開市場上價值很低,但鋰離子電池中的其他元件,如鎳和鈷,將使這些電池非常有價值,而不會被送到垃圾填埋場。科伊說,如果碳酸鋰市場發展起來,蘭開斯特工廠也將能夠回收碳酸鋰以在汽車電池中重複使用。
其他回收商為電動汽車革命做準備
總部位於比利時的材料集團 Umicore 的發言人蒂姆·威克斯說,隨著對電動汽車的需求增長,對其電池提供動力的鎳、鈷和錳金屬的需求也將增長。Umicore 申請了美國刺激資金以回收汽車電池,但未獲得撥款。
我們當然相信汽車動力系統的電氣化將會發生,
威克斯說,他的公司預計到 2015 年混合動力和電動汽車將佔世界市場的 5% 左右,這個銷量將為回收商提供重要的新機會。
Umicore 是眾多回收公司之一,它們正尋求為電動汽車銷量可能大幅擴張做好準備。
日產汽車公司執行長卡洛斯·戈恩表示,其電動汽車 Leaf 於本月釋出,電動汽車銷量到 2020 年將佔市場份額的 10%,相當於去年約 6500 萬輛。
倫敦 Intelligence Automotive Asia Ltd. 的董事總經理阿什文·喬泰認為,這可能過於樂觀。即使在具有競爭力的價格、更高的汽油價格和充足的汽車充電基礎設施的情況下,到 2020 年對電動汽車的需求可能僅達到數百萬輛,他說。汽車諮詢公司 CSM Worldwide 預測,到 2015 年全球電動汽車產量將達到 28.9 萬輛。
Umicore 已經在其位於瑞典的試驗工廠回收了有限數量的鋰離子電池,回收的碳酸鋰作為建築行業的殘渣使用。但該公司表示,隨著鋰市場的增長,它希望最終從其在美國的回收工廠向電池製造商供應鋰,威克斯說。
儘管鋰是回收價值最低的材料之一,但鋰離子電池可能對回收公司來說與豐田混合動力汽車 Prius 中發現的鎳金屬氫化物電池一樣有價值。就鋰離子電池而言,其經濟性同樣引人注目,甚至更具吸引力,
威克斯說。
從環境角度來看,重複使用電池材料也是有意義的。威克斯說,儘管鋰離子電池不含鉛酸電池中的任何腐蝕性化學物質,但將它們傾倒在垃圾填埋場將是浪費,並可能汙染區域地下水。
Toxco 的科伊說,現在判斷回收商將從鋰離子汽車電池中獲得何種價值還為時過早,因為開發商和汽車製造商對他們將使用哪些元件非常保密。他說,該公司回收的少量電池僅透過有限釋出獲得,他還說,除了公眾之外,他對下一波鋰離子電池將包含哪些材料知之甚少。
充足的鋰供應
世界上大部分鋰產量集中在玻利維亞、智利和中國,一些人認為,為汽車電池建立回收基礎設施可以幫助美國避免將“石油峰值”交易為“鋰峰值”。
TRU Group Inc. 表示,目前對鋰的需求受到全球經濟衰退的抑制,但預計到 2013 年將趕上世界供應量。這家總部位於多倫多的行業研究公司表示,對電動汽車不斷增長的需求可能會早在 2017 年及以後引發鋰產量危機。
然而,芝加哥附近阿貢國家實驗室的分析師琳達·蓋恩斯表示,這些擔憂可能為時過早。她正在進行一項為期四年的研究,研究世界鋰供應量是否可以為美國向電池驅動汽車的轉型提供燃料。
即使我們有一個非常非常積極的電動汽車推廣計劃,我們仍然不會用完所有鋰,
蓋恩斯說,她的研究發現,至少到 2050 年,鋰的需求可以得到滿足。這些計算假設到本世紀中葉,美國道路上將有大約 5 億輛電動汽車,年銷量約為 2100 萬輛。
蓋恩斯說,如果人們應該擔心任何材料的供應,那應該是鈷,鈷是一種比鋰貴重許多倍的材料,但可能會在未來幾年內從汽車電池中逐步淘汰。蓋恩斯說,一些電池製造商甚至可能對從回收商那裡購買回收的鋰化合物持謹慎態度,因為擔心受到汙染。
但美國地質調查局的資料顯示,美國使用的大部分鋰是進口的。
目前,美國只有一家公司在內華達沙漠的一個鹽水作業區開採鋰,美國地質調查局的資料顯示,全球 85% 以上的鋰儲量位於玻利維亞、智利和中國。
蓋恩斯的研究發現,如果鋰離子電池得到有效回收,某些型別的鋰離子電池所需的鋰量可以減少一半。
如果我們在美國有一個細緻的回收計劃,我們可能可以實現自給自足,
蓋恩斯說。理想的情況是將整個電池拆開,清理材料並將其回收為電池級材料。
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