研究员 Anna Vanderbruggen 凝视着一大桶深色冒泡液体,这是她开发的从旧锂离子电池中回收石墨的工艺的结果。
Vanderbruggen 表示,尽管石墨占电池重量的四分之一,但还没有人提出可行的回收计划。
这位 29 岁的研究人员仍在微调她的方法,但她的努力已经获得欧洲创新与技术研究所 (EIT) 颁发的奖项。
随着欧洲从化石燃料汽车转向电动汽车,回收石墨以及电池中的其他元素逐渐成为一个主要焦点。
随着非洲大陆寻求摆脱对中国等国家原材料的依赖,情况更是如此。
Vanderbruggen 告诉法新社,到目前为止,“电池制造商对再生石墨不感兴趣”,因为“他们可以在中国以低成本获得”。
她的方法是在德国弗赖贝格的亥姆霍兹研究所开发的,涉及从“黑色物质”中提取石墨,这种粉末还含有钴、镍、锂和锰。
“你将黑色物质放入水中,然后加入一些化学物质和气泡,就像在按摩浴缸中一样,”来自法国的范德布鲁根说。
“石墨附着在气泡上,而金属是亲水性的,因此留在水中。”
Vanderbruggen 还担任企业顾问,探索回收电动汽车电池在未来可能带来的机会。
成本上升
不断增加的原材料成本和短缺导致对该领域的兴趣激增。
巴黎 PSL 大学化学教授 Philippe Barboux 表示,锂的价格在过去五年中上涨了 13%。
他说,锂到目前为止还没有被大规模回收,“因为它无利可图”。
但根据国际能源署 (IEA) 的数据,到 2030 年,全球范围内预计将有 3.5 亿辆电动汽车上路,高于 2021 年的 1650 万辆,这一情况似乎将发生变化。
“在 10 年的时间里,将制造如此多的电池,以至于锂绝对必须回收,否则将不够用,”Barboux 说。
据法新社采访的专家称,理论上,现在存在回收构成锂离子电池的几乎所有材料的技术。
德国 Aurubis 集团是欧洲最大的有色金属供应商之一,它声称能够在汉堡建立的试验工厂中回收至少 95% 的构成“黑色物质”的金属。
法国矿业集团埃赫曼、比利时优美科和德国汽车制造商梅赛德斯也推出了类似的合资企业。
大多数此类项目仍处于试点阶段。
“巨大的增长市场”
“这是一个巨大的增长市场,我们希望在其中发挥作用,”Aurubis 电池材料业务开发主管 Ken Nagayama 说,他目前正在研究石墨回收工艺。
他认为,“在本世纪下半叶,将有足够的市场供应来开发工业规模的电池回收厂”。
里昂古斯塔夫埃菲尔大学的研究主任 Serge Pelissier 表示,由于电池通常可以使用七八年,因此“寿命末期的电池”还不足以满足市场需求。
汽车电池的型号也很多,因此很难建立像手机和笔记本电脑那样的标准化回收系统。
交通与环境非政府组织的亚历克斯凯恩斯表示,汽车电池回收市场可能要到“2030 年代初”才能发挥其全部潜力。
瑞典和挪威的合资企业 Northvolt-Hydro 是该领域的先驱,其目标是到 2030 年回收相当于 500,000 块电池。
根据咨询公司的估计,这将代表到那时可能可回收的电池的一半左右。
欧盟希望到 2031 年新电池包含 16% 的回收钴和 6% 的回收锂和镍。
它还旨在到 2031 年回收至少 70% 的旧电池重量。
“如果他们回收石墨等新成分,他们将能够满足这些要求,”Vanderbruggen 说。