专访Clarios柯锐世首席可持续发展官:建立电动汽车电池回收利用闭环
发布时间:2022-12-19   作者:Lindsay Brooke
  • 丰田工厂已经为普锐斯(Toyota Prius)等车型实行了电池组报废方案。(丰田)
  • Adam Muellerweiss 是Clarios的首席可持续发展官,也是负责电池联盟(Battery Coalition)的主席,该联盟由OEM、大型车队厂商、汽车零部件商和其他零售商组成,致力于建立锂电池的闭环回收利用网络。

一个世纪的经验帮助 Clarios 建立了锂的回收利用网络。

去年春天,世界上最大的汽车电池制造商Clarios(柯锐世,原江森自控)在锂离子电池回收奖的竞赛第二阶段中胜出。这个三阶段组成的项目由美国能源部赞助,旨在开发和演示回收利用技术,一旦这些技术的规模扩大,就有可能再回收90%的废旧锂电池,并将其中的关键回收材料重新引入美国供应链。

Clarios获得了能源部奖(总价值550万美元),他们获奖的理念在于开发和应用新技术,该技术可以识别和分离锂离子电池和铅酸电池,确保每种化学物质都有适当且安全的回收方法。在比赛的第三阶段,Clarios的目标是在试验项目中验证其理念。

 

Muellerweiss与编辑Lindsay Brooke讨论了回收混合动力和电动汽车电池的挑战和机遇。

 

Lindsay Brooke:Clarios在回收铅酸电池方面有超过100年的经验,回收率高达99%。你们在回收混合动力和电动汽车的电池方面有什么经验吗?

Muellerweiss是的。我们的经验始于1885年,在戴姆勒和奔驰制造出第一辆摩托车之前。如今,回收先进锂电池的这个过程,就处于当年的同一个阶段。目前,我们的工艺可以分离出大量的材料,但这项技术仍然不够顶尖(达不到“圣杯”级别),不能收集电池级材料,并将其重新转化为同等级别的新电池材料。

铅酸的循环或闭环供应链依赖于人们归还旧电池。我们用于制造新电池的材料中有80%以上是回收的铅和聚丙烯。未来的回收利用技术需要回收所有类型的电池和化学制品。在Clarios,我们专注于确保在整个生命周期内为正确的应用场景提供正确的化学材料。

 

Lindsay Brooke:从广泛的阳极、阴极以及各种电池类型中分离和回收材料的目标是正确的吗?

Muellerweiss:德国汽车电池制造商Varta(2007年被江森自控收购)在戴姆勒和奔驰制造第一辆摩托车之前,就开始在德国回收铅酸电池了。今天,我们正处于这一过程的第一阶段,就像我们当年一样,我们正在研究如何回收利用更先进的锂电池。目前,我们可以分离出大量材料,但仍然不能够完全将原本电池级的材料重新转化为电池级的材料。

我们从回收铅酸电池的经验中学到了这一点。OEM只会为新车装配指定的原始材料,但后市场的人会问,我们已经有了旧电池,收集它们还很容易,为什么一定要开采原始材料。从那时起,旧电池的材料开始进入后市场的新电池当中。最终,OEM允许使用回收材料。

 

Lindsay Brooke:数百万辆丰田普锐斯的镍氢电池发挥了多大的作用?

Muellerweiss:混动汽车电池组的价值已经被得到了验证,普锐斯的电池不会放在垃圾场。它们被收集并且重新使用在许多早期的普锐斯出租车当中,或是用于后市场零售。我们能看到许多电池被重新用在汽车上,并且焕发了“第二春”,因为该电池组经过了设计、验证和测试,达到了车规标准,并被证明可以安全使用。因此,虽然关于将电池组用于另一种能源储存形式(可能是固定设施应用)的讨论是一个很有趣的话题,但该电池实际上是为在汽车中使用而设计的。我们看到,最有可能出现的趋势是使用回收的电池延长汽车的寿命,就像使用翻新的变速箱、发动机和其他零部件一样。

 

Lindsay Brooke:所以,已经开始行动了吗?

Muellerweiss:是的,这就是能源部锂电池竞赛令人激动的地方。他们有非常聪明的人用一些不可思议的方法来发现那些“圣杯”机会。美国阿岗国家实验室的ReCell Center专注于将这些“用过的”材料转化为电池级材料。我们还没有完全做到这一点,但我们知道我们正在进化的路上。一旦你有使用过的旧电池,就需要将他们集中到全国的主要市场上,这就会需要物流运输。在一些情况下,存储这些电池只是为了等待有足够的回收量或只是为了管理物资流通。长远来看,必须有一个基础设施来处理大量的旧电池。目前还达不到这种规模。

 

Lindsay Brooke:随着电动汽车产量和销量的增加,更多的混动车和电动车将会报废。它们不会被扔在垃圾场,因为这些车的电池组仍有价值,可以回收利用。那么要如何处理这种不断增长的混动和电动汽车电池呢?

Muellerweiss:短期内,以普锐斯为例。它的寿命已经到了尽头,但电池完好无损。这些普锐斯电池不可能报废,因为电池组的价值尚存,已经有公司为后市场翻新普锐斯的电池。它又会装到普锐斯中。这就像一辆发动机完好无损的克尔维特——发动机不太可能被报废销毁。

如果电池组存在故障,就需要安全且可控的处理。汽车制造厂对如何管理、回收这些电池组有非常详细的流程。我们已经看到其中一些电池和一些用于测试的电池已经进入市场。我们不希望看到的是铅酸电池最终会被扔进废品场;它们应该在这个阶段前就被处理,我们会看到一些类似实践,运用到锂电池上。

让我兴奋的是一些改装爱好者、机械师正在改装电动汽车,并将电机装进经典老车。这是一个不断增长的电池再利用市场,尽管它确实包含一些责任问题,但正是这一点在电动汽车的早期衍生了许多创新。

 

Lindsay Brooke:因此,你是否看到了电池再利用的两条途径?一种是作为充电设施,如储存太阳能和风能。另一种是拆解旧电池,提取锂。是这样吗?

Muellerweiss:这两种途径您都会看到。在我们考虑用作他用,焕发电池“第三次生命”之前,我们还是更倾向翻新电动汽车电池组件,并将其装回汽车内。考虑到车用的电池组,它最初的设计是用在汽车上。这种电池组最终可能在一辆车上使用几十年。随着固定存储技术的迅速发展,相比于那些专门设计用于微电网和其他固定设施使用的电池,这些使用了20年的车用电池组并非一定真的适用于类似的场景。虽然将车用电池用于其他用途不是没有优点,但我们会看得更长远一点。

即使使用我们的锂离子产品,我们也可以选择使用哪种塑料——那么为什么不使用与传统铅酸电池相同的塑料呢?这样可以让我们不做修改,直接将该组件带入回收系统。这可能意味着需要拆分一些别的部件,或与其他一些有技术、有能力的公司合作。我们正在利用网络开发、处理和回收多种化学物质的能力。同时,稀土材料和来自刚果共和国的钴等更“冲突来源”(来自地缘不稳地区)的材料是更有价值的。

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