電動(dòng)汽車一直被視為解決環(huán)境危機(jī)的關(guān)鍵。道路上的電動(dòng)汽車越來(lái)越多，高油耗汽車越來(lái)越少，燃燒的化石燃料越來(lái)越少，排放到大氣中的溫室氣體也越來(lái)越少。但隨著電動(dòng)汽車的流行，它也帶來(lái)了另一個(gè)環(huán)境挑戰(zhàn):這些車的電池報(bào)廢后，該如何處理？
《自然》雜志11月6日發(fā)布的一篇文章《電動(dòng)汽車中鋰離子電池的回收》指出，這些電池的堆積已經(jīng)成為一個(gè)亟需解決的大問(wèn)題。我們不可避免地需要回收大部分電池，但從鋰離子電池中獲取有用的材料既費(fèi)勁又危險(xiǎn)。所幸，我們還有希望。這篇論文的作者表示，一些制度上的改變——比如在設(shè)計(jì)電池時(shí)考慮到回收利用或者使用機(jī)器人自動(dòng)拆卸——可能會(huì)改變電池的回收利用現(xiàn)狀。另外，這些改進(jìn)使得用舊電池為新電池制造提供所需材料成為可能，也使電動(dòng)汽車變得更加環(huán)保。
2017年，全球電動(dòng)汽車銷量超過(guò)100萬(wàn)輛。該研究的作者們估計(jì)，僅這些汽車最終就會(huì)產(chǎn)生25萬(wàn)噸的廢棄電池組。如果它們最終被扔進(jìn)了垃圾填埋場(chǎng)，很可能面臨“熱失控”的風(fēng)險(xiǎn)，這是因?yàn)殡姵刂械幕瘜W(xué)反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致電池升溫，很有可能達(dá)到燃燒或爆炸的程度。
但潛在的垃圾填埋場(chǎng)爆炸并不是回收電池的唯一理由。事實(shí)上，這些電池在從車?yán)锶〕鰜?lái)后的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都是有用的。就像手機(jī)一樣，隨著時(shí)間的推移，電動(dòng)汽車的電池也無(wú)法保持很好的充電和放電性能。所以，司機(jī)們要么換一個(gè)新電池或者換一輛新車。但是，用過(guò)的電池通常還可以保持新電池80%的充放電能力。
市場(chǎng)中，一些針對(duì)首批上市的電動(dòng)汽車電池的解決方案已經(jīng)浮現(xiàn)。今年，豐田推出了一項(xiàng)計(jì)劃，將舊的電動(dòng)汽車電池與太陽(yáng)能電池板搭配，為日本的7-11便利店供電。由于重新利用這些電池可以賺到錢，找到二次利用的好處已經(jīng)超過(guò)了回收成本。
“如果你讓它變得有利可圖，人們就會(huì)去做。目前,還沒(méi)有這樣一個(gè)體系和基礎(chǔ)設(shè)施(來(lái)回收電動(dòng)汽車電池),所以目前這項(xiàng)業(yè)務(wù)的盈利狀況還不明朗。”上述文章的作者之一，阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室分析師琳達(dá)·蓋恩斯（Linda Gaines）表示。
蓋恩斯和其他共同作者們看到了一個(gè)正在浮現(xiàn)的機(jī)會(huì)，即用舊電池材料來(lái)滿足對(duì)新型汽車電池的需求。鋰電池制造需要用到鈷——一種主要在剛果開(kāi)采的礦物。但隨著該地區(qū)鈷的需求不斷增長(zhǎng)，這里又出現(xiàn)了使用童工和其他社會(huì)和環(huán)境問(wèn)題。因此，伯明翰大學(xué)的研究員、上述文章的第一作者加文·哈珀（Gavin Harper）認(rèn)為，在某些情況下，回收電池并將這些有價(jià)值的材料重新利用到新制造業(yè)中比電池的重復(fù)使用更有意義。“將鈷從電池中提取出來(lái)，并在早期將其制成新電池不是更好嗎?”他說(shuō)道。
但是，要讓電池回收做到一定規(guī)模，該行業(yè)將需要解決一些關(guān)鍵挑戰(zhàn)。
首先，現(xiàn)在正在使用的電池在設(shè)計(jì)時(shí)并沒(méi)有考慮到是否便于拆卸，也并不是用一種固定標(biāo)準(zhǔn)制造，因此很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)拆卸。目前，很多工作需要有足夠技能的人手工來(lái)完成，以避免在這個(gè)過(guò)程中傷害到自己。畢竟，這些東西可能會(huì)爆炸，也可能會(huì)產(chǎn)生有毒氣體。電池中使用的密封劑和粘合劑的類型又非常強(qiáng)，這使拆卸工人的工作更加困難。
這篇論文指出，機(jī)器人拆卸可以解決人類面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)，而且可以讓拆卸過(guò)程足夠快，以應(yīng)對(duì)未來(lái)電池的大量供應(yīng)。但是，只有提升未來(lái)機(jī)器人技能才能充分發(fā)揮它們的潛力。對(duì)于那些尋求更便宜原材料的制造商來(lái)說(shuō)，這些設(shè)計(jì)上的改變也可能是一場(chǎng)勝利。更便捷的拆卸也有助于從電池中提取出更純凈、更有價(jià)值的材料，然后出售或用于新電池的制造。
“‘為循環(huán)利用而設(shè)計(jì)’的想法是電池制造商應(yīng)該牢記的?！鄙w恩斯說(shuō)，“這種思維需要進(jìn)入產(chǎn)品制造領(lǐng)域?！?/P>
（轉(zhuǎn)載）
