鉅大LARGE | 點擊量:671次 | 2021年09月12日
鋰離子電池回收問題難解
我國儲能網(wǎng)訊:新聞界中爆出很多傳言,說汽車業(yè)從石油轉(zhuǎn)向鋰,是從一個有限的資源轉(zhuǎn)移到了另一個,甚至猜測美國入侵阿富汗的真正原因,是為了弄到阿富汗豐富的堿金屬礦藏。此外,懷疑論者認為可能無法獲得足夠多的鋰燃料來推動這場汽車業(yè)的轉(zhuǎn)變。顯而易見的是,夏嘉曦絕不是他們中的一員。
“那些觀點是石油公司家們理解的最大的誤區(qū)之一,”夏嘉曦說,他是樂土公司的創(chuàng)始人和執(zhí)行總裁。這家公司將自己定位為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計師,專門為可置換電池車及其所需的基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)技術(shù)支持。
根據(jù)來自美國地質(zhì)勘探局(USGS)的最新數(shù)字,目前的生產(chǎn)商已經(jīng)能夠保證未來十年有足夠的鋰作為電動汽車的燃料。在這之后,推動能源行業(yè)參與者之間競爭的重要因素可能不再是鋰離子電池的開采,而是回收。
從財政上來說,現(xiàn)在沒有回收鋰的必要。生產(chǎn)者因為市場需求開采了過多的鋰。鋰目前還沒有廣泛運用于汽車電池——它現(xiàn)在只是作為筆記本電腦、手機和無線電工具的電池。而這些產(chǎn)品都在經(jīng)濟衰退中遭遇了不小的打擊,這意味著在2009年存在鋰盈余,而且鋰價格也隨之下降。在這種情況下,刺激鋰需求上升的唯一途徑是,電動汽車的推出取得大規(guī)模的成功,鋰離子電池的生產(chǎn)需求也將會顯著新增。
電池激增
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
夏嘉曦希望成為這輪激增背后的推手。他的樂土公司信奉的原則是,制造商并不要等待電池技術(shù)的革新,為消費者推出高檔電動汽車。相反,夏嘉曦希望建立交換站網(wǎng)絡(luò),供駕駛員將廢電池更換成新電池,就像他們現(xiàn)在在加油站加油相同。
夏嘉曦已經(jīng)開始在特定的環(huán)境中推廣項目。樂土公司已與法國雷諾和我國奇瑞兩家公司達成合作協(xié)議,制造電動汽車。今年在東京,樂土公司建立了一個電池交換站,并派出了四輛電動的士演示該系統(tǒng)。以色列則將在明年就全面運行該系統(tǒng),夏嘉曦說,他們與雷諾公司簽署了一項協(xié)議,在2011年至2015年之間為以色列和丹麥制造10萬輛電動汽車。他還計劃在澳大利亞和夏威夷推廣該網(wǎng)絡(luò)。
他的目標很高,石油工業(yè)花費一個世紀來打造汽車燃料基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),現(xiàn)在卻仍然有很多因素阻礙了未來十年基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。但是,鋰絕對不是限制因素之一。
截止到2009年,美國有250萬噸的儲備鋰,其他國家估計有2300萬噸。而保守估計汽車鋰離子電池的每個電池組只要不到15公斤鋰元素。
“生產(chǎn)商們現(xiàn)在已經(jīng)有足夠的生產(chǎn)力保證鋰需求的供應(yīng),”USGS(美國地質(zhì)勘探局)的鋰商品專家布萊恩?加斯庫拉(BrianJaskula)說。他補充說,生產(chǎn)商們現(xiàn)在只達到他們生產(chǎn)量力的60%,假如需求確實新增,他們都已經(jīng)準備就緒以擴大生產(chǎn)計劃。
有關(guān)玻利維亞和阿富汗有巨大鋰儲量的報道已經(jīng)引起了媒體轟動——也就是說,未來的鋰資源爭奪極有可能就是針對這兩個國家。但是外國礦工們似乎不太可能從這兩個國家挖到鋰礦。因為玻利維亞總統(tǒng)莫拉萊斯聲稱玻利維亞的鋰不賣,而阿富汗現(xiàn)在又過于危險。這些國家有關(guān)鋰未來的看法仍然是基于這樣的假設(shè):鋰將遵循另一種有限資源的老模式——石油。
鋰不是石油——它是晶體管
首先,還沒有足夠的需求推高鋰價。要使玻利維亞和阿富汗鋰儲量的潛在爭議成為現(xiàn)實,這還有待鋰成為熱門商品。加斯庫拉說,即便電動汽車產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,人們在未來的十年也不必開發(fā)新的鋰資源。這還是在假定技術(shù)沒有進步,不提高鋰離子電池利用效率的前提下。而夏嘉曦認為技術(shù)的進步是可能的。
“每5年,你就將只要一半的鋰來創(chuàng)造同樣的電池,”這是一種與晶體管摩爾定律相類似的進步模式?!凹幢隳阃A粼诶吓f技術(shù)上,”夏嘉曦說,“我們也還有三十億的電池。假使汽車量上升,這也可以供約兩個世紀的汽車使用。所以鋰不是問題?!?/p>
鋰不像石油相同要燃燒。它供應(yīng)能量的時候沒有化學變化,所以可以回收利用。目前只有一家公司回收鋰,因為回收的成本比開采還要昂貴。該公司叫做Toxco,它在2009年獲得能源部1950萬美元贈款,以提升其鋰回收能力。加斯庫拉說,假如電動汽車步入發(fā)展期,會有更多的公司投身其中。同時,汽車電池的回收利用對循環(huán)經(jīng)濟的意義不僅是鋰,也還有其他更加有價值的汽車電池材料,如鈷。
這可能意味著,未來誰掌握了鋰工業(yè)的命脈,誰就將成為最好的回收技術(shù)的公司。據(jù)位于芝加哥的美國能源部阿貢國家實驗室報告,到2040年鋰都不會主導(dǎo)市場,到那時這種技術(shù)也應(yīng)該很便宜。當電動汽車推出的時候,回收電池的技術(shù)競賽就開始了。
加斯庫拉說,當然,現(xiàn)在參與提升鋰回收能力的競賽還存在風險。因為這取決于電動汽車市場表現(xiàn)良好而且在未來的30~40年內(nèi)科學家們沒有發(fā)現(xiàn)更好的制作電池的金屬。實際上接下來會發(fā)生什么還很難預(yù)測。