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前瞻網■電動汽車比柴油車更清潔不假，但廢電池堆積如山又成新的環境挑戰

前瞻網■電動汽車比柴油車更清潔不假，但廢電池堆積如山又成新的環境挑戰

前瞻網■電動汽車比柴油車更清潔不假 ， 但廢電池堆積如山又成新的環境挑戰//草丁生活 http://life.caoding.cn/

前瞻網■電動汽車比柴油車更清潔不假，但廢電池堆積如山又成新的環境挑戰

自本世紀頭十年第一輛現代電動汽車(EV)上路以來 ， 批評人士很快就開始質疑其貼上的“清潔”標簽 。 從對制造業的擔憂到電池電源以及整體的自主能力 ， 電動汽車一直受到懷疑論者的密切關注 。 隨著大量的爭論和錯誤信息困擾著這片水域 ， 電動汽車背后的事實變得有些模糊——那么這些汽車到底有多清潔呢?

人們經常提出的一個與電動汽車清潔形象形成對比的論點是 ， 電動汽車電池制造過程背后的污染 。 事實上 ， 稀土金屬是電池的組成部分 ， 它們的提取和操作會導致碳排放 。 然而 ， 正如2018年國際清潔交通委員會(ICTT)的一份報告所表明的那樣 ， 生產電池的國家以及電池成分對排放的影響要大得多 。 前瞻網■電動汽車比柴油車更清潔不假，但廢電池堆積如山又成新的環境挑戰

中國電動汽車和內燃機車的對比研究證實了ICTT的報告 ， 表明基礎設施和高效的制造技術是減少生產過程中碳排放的關鍵 。 中國電動汽車電池制造商在制造過程中產生的二氧化碳比ICEV發動機多60% ， 但如果采用美國或歐洲的制造技術 ， 則可減少至多66%的排放 。 因此 ， 通過提取過程和電池生產所產生的污染與汽油或柴油發動機的制造過程持平或略高 。

在其研究中 ， ICTT還指出 ， 在其使用壽命期間 ， 電池和燃油在排放方面存在明顯差異 。 由于沒有燃燒和完全沒有尾氣排放 ， 電動汽車的大部分排放是通過其制造過程和能源來源產生的 ， 這使它們相對于汽油和柴油動力汽車具有優勢 。

從電動汽車的整個使用壽命來看 ， 電動汽車的總體影響更為明顯 ， 而內燃機汽車無法與之競爭 。 與使用化石燃料的汽車相比 ， 無論使用何種能源發電 ， 電動汽車在其使用壽命內的排放都要低得多 。

電動汽車的廢電池何去何從?

出于電動汽車的清潔性 ， 電氣化是解決迫在眉睫的氣候危機的最大關鍵之一 。 隨著道路上行駛的電動汽車越來越多 ， 耗油大車輛相應減少 ， 司機燃燒的化石燃料也越來越少 ， 排放到大氣中的溫室氣體也越來越少 。 但是隨著電動汽車的普及 ， 我們又面臨著另一項環境挑戰：該如何處理電動汽車廢棄的電池呢?

根據今天在《自然》雜志上發表的一篇新論文 ， 這些電池開始堆積成一個問題 。 我們不可避免地需要回收許多電池 ， 但是從電動汽車的廢舊鋰離子電池中收集有用的材料仍然很繁瑣且充滿風險 。 幸運的是 ， 仍然有希望 。 該論文的作者說 ， 制度上的改變(例如在設計電池時要考慮回收利用 ， 并使用機器人來自動拆卸)可能會改變電池回收的方式 。 反過來 ， 這些改進可以通過使用舊電池提供制造新電池所需的材料 ， 使電動汽車更加環保 。

2017年 ， 全球電動汽車銷量超過100萬輛 。 該研究作者估計 ， 僅這些汽車 ， 最終將產生25萬噸的廢棄電池組 。 如果這些垃圾最終宿命是丟進垃圾填埋場 ， 則會冒著經歷“熱失控”過程的風險 ， 該過程基本上是電池中的化學反應 ， 會導致電池升溫 ， 甚至燃燒起來或爆炸 。 (這就是為什么當你登機時 ， 禁止在托運的行李中放置多余的鋰離子電池 。 )

但是垃圾填埋場爆炸并不是避免丟棄舊電池的唯一原因 。 實際上 ， 它們從車中取出后很長一段時間內都是有用的 。 就像你的手機一樣 ， 隨著時間的流逝 ， 電動汽車中的電池將無法長時間保持電量 。 因此 ， 司機可以更換新電池或干脆買一輛新車 。 但是 ， 用過的電池通?？梢员３趾头烹姼哌_80%的電力 。 這導致了一些聰明的解決方案 ， 以解決如何使用第一批進入市場的電動汽車電池 。

今年 ， 豐田啟動了一項計劃 ， 將舊的電動汽車電池與太陽能電池板配對 ， 為日本的7-11商店供電 。 隨著重新使用這些電池的賺錢 ， 尋找二次使用的應用已經超過了回收利用的努力 。

“如果舊電池還能讓你賺錢 ， 那么人們就會跟著去做 。 目前 ， 還沒有系統 ， 沒有(用于回收電動汽車電池的)基礎設施 ， 因此 ， 要實現一項業務的盈利能力并不清楚 。 ”新論文的合著者琳達·蓋恩斯(LindaGaines)說 。 她也是Argonne國家實驗室的系統分析師 ， 該實驗室是由芝加哥大學和美國能源部運營的研究中心 。

蓋恩斯和她的合著者看到了一個新的機會 ， 即可以利用舊材料來滿足對新汽車電池的需求 。 電動汽車的鋰電池由鈷制成 ， 鈷是一種主要在剛果開采的礦物 。 但是 ， 該地區對鈷的需求不斷增長 ， 導致有人指控稱 ， 開采鈷會造成童工和其他社會和環境問題 。 因此 ， 伯明翰大學的研究員、這項研究的主要作者GavinHarper認為 ， 在某些情況下 ， 回收電池并將這些有價值的材料重新用于新的制造 ， 而不是一味追求電池可能更有意義 。 他說：“將鈷從電池中取出 ， 并在早期將其制成新電池是否更好?”

為了能夠將電池回收到不斷增長的電動汽車市場所需的規模 ， 汽車行業將需要解決一些關鍵挑戰 。 首先 ， 當今的電池并不是為了方便拆卸而設計的 。 電池并非全部以一種標準的方式制造 ， 因此很難實現自動拆解 。 很多工作需要有一定技能的人手工完成 ， 以避免在這個過程中傷害到自己 。 畢竟 ， 這些東西可能會爆炸 。 (這樣做的話 ， 它們還會產生有毒氣體 。 )電池中使用的密封劑和粘合劑的類型非常堅固 ， 使得工人的工作更加困難 。

該論文解釋說 ， 借助機器人來拆卸可以解決人類面臨的風險 ， 而且可以讓這個過程足夠快 ， 以應對未來電池的大量涌入 。 但是機器人將需要更多標準化的電池 ， 以發揮其全部潛能 。 對于正在尋找便宜原材料的制造商來說 ， 這些設計上的改變也可能是一場勝利 。 更容易的拆卸可以從電池中提取出更純凈的材料 ， 從而產生更有價值的材料 ， 這些材料隨后可以出售或用于制造新電池 。

“‘為循環利用而設計’的想法應是電池制造商要牢記的 。 ”蓋恩斯說 ， “這種想法需要進入產品制造的一般階段 。 ”

兩位作者計劃開始對他們提出的解決方案進行試驗 ， 但機器人拆解電池的裝配線仍需要數年時間 ， 目前還沒有最后期限 。