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摆脱对华依赖 德国电池回收商出奇招

Nadine Mena Michollek
2024年3月3日

在生产汽车电池方面,欧盟高度依赖来自中国的原材料,这也是欧盟实现能源转型的一个重大软肋。而要改变这一现状,对废旧电池加以回收利用应该是唯一的选择。

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黑色物质
黑色物质图像来源: Nadine Michollek/DW

(德国之声中文网)当我把这个装满黑色粉末的玻璃罐在手上转动时,厂房灯光下,粉末会闪闪发光。玻璃罐的标签上写着"Blackmass",即黑色物质。听起来很酷,颇有几分神秘感。这些黑色粉末中含有生产电池的宝贵原材料:比如锂、镍和钴。它们是从报废的汽车电池中提取出来的。这种黑色粉末有可能会成为欧盟在汽车电池领域赶超中国的关键。在生产和回收汽车电池领域,中国在世界上占据着领先地位。

我现在位于德国北部汉诺威附近温德堡(Wendeburg)的一家汽车电池回收厂里,这是杜伊森菲尔德公司旗下的一家工厂。温德堡是一个宁静的小镇,老式的桁架建筑鳞次栉比,家家门前都种满了花草,小镇周边则是树林和田野。

杜伊森菲尔德公司就是在这里进行着汽车电池回收利用技术的研发。

回收 - 取之不尽用之不竭的宝藏

为了抗击气候变化,欧盟决定大力发展电动汽车。为此目的,今后十年内,欧盟将建造十几家生产汽车电池的所谓巨型工厂。然而,生产电池的原材料方面,欧盟却几乎完全依赖进口。也就是说,供应链一旦出现问题,欧盟将会陷入困境。因此,回收利用废旧汽车电池,不仅能降低欧盟对电池原材料进口的依赖,还能使电池使用变得更加环保。欧盟甚至对新汽车电池中的最低回收占比做出了硬性规定。

包括大众、奔驰以及瑞典电池厂家Northvolt等很多欧洲企业,都在研发电池回收方面投入了巨资。

奔驰公司在德国西南部的库本海姆( Kuppenheim)启动了一个汽车电池回收试点项目,预计将于2024年内投入使用。

奔驰公司董事会成员布泽(Jörg Burzer)认为,电动车的电池回收利用是"明日的矿山","对这样的资源加以利用,生成一个可持续性的生产流程,这对我们来说是一个战略选项。"

但问题却在于,对大多数企业来说,电池回收利用的成本还过于昂贵。布泽也无法断言,奔驰的电池回收流程何时能进入盈利阶段。

不过,杜伊森菲尔德公司则表示,他们的回收流程已经进入盈利阶段。杜伊森菲尔德公司电池回收设备负责人舒马赫( Julius Schumacher)向记者展示了电池回收的流程。

杜伊森菲尔德公司电池回收设备负责人舒马赫
杜伊森菲尔德公司电池回收设备负责人舒马赫图像来源: Nadine Michollek/DW

一名身着黑色工作服的员工站在一堆红色和蓝色的电线当中,而黑黄相间的隔离线后,则是电池放电隔离区。极高的能源密度,使电动车的电池具有一定的危险性。工作人员将公文包大小的汽车电池连上各种电线,开始了为电池排放剩余电能的过程。

舒马赫表示:"电池的剩余电能基本上满足了我们工厂电力需求的一半。"这是拆装电池的一大好处。另一名工作人员则将排放完剩余电能的电池放在传送带上,送到碾碎机里。碾碎程序是电池回收中难度最高的一个环节,因为废旧电池非常容易起火

多数回收厂家使用的方法,不外乎两种:一种是通过加热程序,将电池中有用的材料分解出来,但这种方法要耗费大量能源。另一种则是在真空或液氮环境中将电池碎片化,但这一过程中有可能会出现有毒气体。总之,两种方法都有各自的缺点。

杜伊森菲尔德对自家的回收模式充满信心

杜伊森菲尔德公司使用的就是第二种方法,在氮气环境中将电池碾碎,然后在低温真空环境中进行烘干。这和在高原地带煮水是同样的道理:在大气压较低的情况下,水在不到一百摄氏度时就会沸腾。

等待回收处理的废旧电池。
等待回收处理的废旧电池。图像来源: Nadine Michollek/DW

电池中作为导体的电解液通过蒸发被回收。舒马赫指着一根玻璃管说,管中流淌着的透明液体就是回收的电解液。

但这一回收过程也仍然会产生有毒气体。那这种回收程序同其他程序又有什么区别呢?

舒马赫表示,杜伊森菲尔德是在极低温度下对电池进行粉碎的,"我们在粉碎电池前会进行深度放电,结合这两种因素,就不会产生有毒气体。"

管中流淌着的透明液体就是回收的电解液
管中流淌着的透明液体就是回收的电解液图像来源: Nadine Michollek/DW

他表示,他们公司的电池回收流程实现了碳排中性。在机器的轰鸣声中,他大声说道:"二氧化碳排放量的降低,也就意味着生产成本的降低。"

杜伊森菲尔德公司获得了2024年度德国可持续发展奖,这是德国经济界可持续发展领域的一个重要奖项。

锂 - 白色黄金

我们的面前有一个巨大的移动筛,随着筛网的晃动,被粉碎的电池正在被分类:铜、铝、塑料以及含有宝贵电池原料的黑色物质。黑色物质还需经过一道化学工序的处理-湿法冶金,以便将锂、镍、锰和钴等金属分离出来。

舒马赫递给我一个小玻璃瓶,瓶中的物质看上去很像白糖。这就是回收到的锂。欧盟要想实现机动车电动化,锂是必不可少的核心材料。

瑞典在欧洲点燃生产绿色电池的希望

中国遥遥领先

中国拥有世界上最大规模的电动车制造能力和市场。除此之外,中国在电池回收利用领域也居全球领先地位。

弗劳恩霍夫系统及创新研究所的内夫(Christoph Neef )表示,中国的市场规模相当于欧盟的十倍。

根据明斯特大学的一项研究,作为锂和石墨等重要电池原材料的主要生产国和加工国,中国将可以在 2059 年在汽车电池生产中,实现以回收锂替代从矿山开采的锂。

德国汽车制造商落后了吗?

相比之下,欧洲和美国要等到2070才能实现这一目标。在镍方面,中国可能会在2046年实现以回收替代开采,而欧洲和美国则分别要到2058年和2064年才能实现这一目标。

弗劳恩霍夫研究所的研究人员认为,得益于将创新技术投入工业生产方面所积累的经验,欧洲可以在电池高效回收方面扮演重要的角色。该研究所认为,2040年,欧洲可供回收的汽车电池将达到210万吨。而现在每年需要回收处理的电池则为大约5万吨。

瑞典公司 Northvolt在2021年首次用百分之百的回收材料生产出了电动车电池。该公司计划进一步提高生产能力,希望在2025年实现年产7万吨,2030年实现年产30万吨电池的目标。

内夫表示:"欧盟很早就已开始了对电池回收的监督及扩展,有鉴于此,欧盟绝对拥有后来居上的潜力。"

至于哪一种回收模式最终将占据上风,目前尚无法断言。不过,弗劳恩霍夫研究所认为,杜伊森菲尔德所采用的机械粉碎加湿法冶金模式,应当会很有潜力。

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