作者：Steven Shackell
电动汽车 (EV) 引发了汽车行业的一场革命，使消费者和商业运输向低碳化迈进。然而，与标准内燃机汽车 (ICEV) 制造商相比，电动汽车的碳足迹更大，而且生产的电池系统含有稀有原材料并产生有害废物，因此电动汽车制造商面临着质疑与批评。
在过去几年中，电动汽车行业在最大限度减少电动汽车生命周期的碳足迹以及实现电池系统的二次应用或回收方面取得了长足进步。本文探讨了电动汽车的回收或再利用方式，并指出了电动汽车行业实现脱碳的循环经济机遇。
电动汽车电池的可持续性
虽然电动汽车在制造过程中的碳足迹高于内燃机汽车，但电动汽车在整个生命周期内产生的总排放量不到内燃机汽车的一半。然而，随着电动汽车需求和产量的增长，对原材料和稀土磁铁的需求也在增加。电动汽车的电机技术需要稀土磁铁，电池系统需要锂、钴和石墨等原材料。
如果制造商不使用回收材料，这些电池系统的生产会对电动汽车生产的环境造成极大的负面影响。这些材料是一种有限资源，需要大规模的开采作业、庞大的运输网络和更广泛的精炼过程才能用于电池。
开采锂和钴时，所需的提取环境还会对自然和社会造成影响，因此其道德可持续性备受批评和质疑。幸运的是，电动汽车的高金属和原材料含量使其成为报废回收的理想选择，这激励制造商寻求可持续的采矿解决方案，并可能最终限制未来的采矿需求。
电动汽车回收
与内燃机汽车相比，电动汽车的回收相对简单。这些汽车的整体组件较少。虽然电动汽车回收通常与电池回收有关，但也包括用于车身和其他组件的铜、钢和铝等原材料。
遗憾的是，回收材料可能会受到价格波动的影响，使其不太适合企业使用，从而造成材料浪费。为了应对电动汽车回收利用方面的挑战，循环经济回收利用必须从汽车设计之初就开始，制造商应使整车回收利用变得简单而经济。
回收利用是一项挑战。制造商在设计时必须兼顾资源的使用。例如，如果一辆汽车能最大限度地减少原材料的使用，那么最初开采的需求就会减少。然而，这可能会使回收和再循环利用同样的原材料变得更加困难，从而使最初的开采成为净负值。设计易于维修或回收的电动汽车是实现可持续循环经济的第一步。
电动汽车电池回收
运输业使用的铝和钢占所有行业铝和钢需求量的近四分之一。幸运的是，内燃机车行业早已证明这些原材料可回收利用。然而，电池回收是一个更为新颖的过程，需要几个关键步骤，制造商必须在电池寿命开始时就在设计中考虑到这些步骤。
收集、分类和评级
电动汽车电池必须在其汽车寿命结束时从车辆中收集。这个过程可能很危险，因为电池系统仍能储存大量能量，需要熟练的技术人员。制造商必须设计出可以安全地从车体上拆卸下来的电池系统，以简化这一过程。可更换电池组还可以解决电动汽车充电时间长的问题，只需将耗尽的电池组更换为充满电的电池组即可。
收集电池时，必须按不同类别对其进行分类和评级。例如，如果一辆全新的电动汽车发生事故，电池可能会保留全部容量，可以重复使用。在其他情况下，电动车电池可能已达到其使用寿命，在这种情况下，这些电池符合回收条件。
说明文字：包含多个电池模块的电动车电池组
拆解和材料回收
不适合二次使用的电池需要经过拆解过程。从汽车电池组中取出电池模块和电池芯，并将组件切碎，以分离和露出不同的材料。
切碎过程会产生各种材料，根据粉碎类型和回收电池的成分，这些材料将被分类以便进一步处理。切碎过程通常会产生由电池阴极和阳极组成的“黑块”，然后再经过火法冶金（熔炼）或湿法冶金（浸出）过程，提取锂、钴、镍、锰和铝等金属原料。
目前的锂离子电池回收工艺可回收 95% 的原材料，仅有 5% 的回收材料无法使用。根据美国能源部的数据，回收 28 吨废旧锂离子电池就能产生 1 吨电池级锂，而开采矿石则需要 250 吨。
电动汽车电池再利用
设定最大限度提高可回收性的生产目标可能会抑制电池再利用战略的实施。2022 年，《自然》杂志指出，电动汽车及其电池系统可能会出现这种情况：新车对材料的需求导致这些材料被回收利用，而不是通过维修延长其在现有车辆中的使用时间。
电动汽车电池的再利用应该是制造商的首要目标，目的是使电池系统在合理的情况下尽可能长时间地保持其容量和性能。例如，如果一辆崭新的电动汽车发生事故，而电池系统可以安全地重复使用，那么这些电池可以重新用于便携式储能系统、可再生能源存储或其他应用，以延长其使用寿命，然后再进行回收。汽车的其余部分，如车身的钢材和铝材，也可以回收利用。
电动汽车电池的循环
尽管电动汽车在制造过程中需要较高的初始碳足迹和稀有材料需求，但也推动了交通行业向去碳化的转型。电动汽车行业在电池制造、回收和再利用方面取得的进步正在为其自然资源打造循环经济，这对可持续交通和环境保护至关重要。电动汽车制造商必须在最大限度地减少碳足迹和最大限度地提高资源效率以实现更清洁的未来之间取得平衡，同时满足消费者的需求。
参阅相关产品
参阅相关产品
参阅相关产品
