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彭博社此前曾發布報告稱，到 2040 年全球電動車保有量將飆升至5.59億臺。不過，電動車不是永動機，它的電池也有老化的一天，而且誰也不想讓電池中的那些有害物質傷害我們的環境。因此，政策制定者和研究人員已經開始考慮如何處理那些電動車上壽終正寢的電池了，而回收再利用就是選項之一。
老化的電動車電池
近日，卡耐基梅隆大學的研究人員在《自然》雜志子刊《Nature Sustainability》上發表了一篇論文，論述了車用電池回收再利用的污染與經濟成本。
論文中提到了三種類型的正極材料(電池中的陰極)：氧化鎳錳鈷(NMC)、氧化鎳鈷鋁(NCA)和磷酸鐵(LFP)。前兩種正極材料一般用在乘用車里，而 LFP 則是電動巴士的最愛(比亞迪的電動大巴就用了 LFP 電池)。
鑒于電池包裝對再利用方法的選擇非常重要，論文還對圓柱電池(特斯拉用的電芯類型)和軟包電池進行了對比。
研究人員還對再利用方法進行了對比，其中包括火法冶金再利用(將電池中有價值的部分暴露在高溫下，隨后將這些金屬當做合金回收)，濕法冶金再利用(從電池中濾出有價值的金屬，隨后從溶液中分離出所需的金屬)和“直接正極再利用”(電池正極保留原樣，但添加新的鋰，使電池恢復原有性能)。
為了避免再利用過程中對環境造成污染，研究人員還對多種電池化學原料進行了生命周期分析，他們估算了污染、能源消耗和回收原材料的成本，并對新造電池和回收電池的總成本進行了對比。
回收再利用到底是保護還是破壞環境？
分析結果顯示，電動巴士上的 LFP 電池無論用到哪種回收方式，都無法避免額外的污染。同時，由于電動巴士所用的電池原料開采起來并不困難，且回收過程中減少的溫室氣體無法抵消消耗的能量和新產生的溫室氣體，因此現有技術條件下，新造巴士電池比回收再利用老電池更為環保。
不過，如果換到普通的電動乘用車上，這套博弈論就更復雜了。因為無論是 NMC 還是 NCA 電池，濕法冶金和直接正極再利用都能降低溫室氣體排放，但想大幅節能減排，前提必須是使用軟包電池。
至于火法冶金的再利用方式，效果就差得多了。此外，研究人員還發現，在測試的每個樣本中，火法冶金都導致排放增加(具體的量與電池生命周期有關)，而且這種方式回收的原料不一定都能用在新電池里。眼下，歐洲主要使用火法冶金的方式對舊電池進行回收再利用，整個過程中需要回收整個電池重量的一半。
研究論文還指出，正極和電芯中的金屬材料被還原成金屬合金后，其它非可燃的點新材料都會變成爐渣，后續可用做水泥原料。
不過，這可不算完美的變廢為寶，因為 2018 年的一篇論文指出，水泥生產是世界上第三溫室氣體排放源，僅次于燃燒化石燃料和土地利用的改變(比如砍伐森林)。
需要注意的是，發表于《Nature Sustainability》的這篇論文并未考慮到電池對環境帶來的后續影響，因此火法冶金再利用對環境來說到底是利大于弊還是弊大于利，依然沒有定論。
回收再利用會拉高成本嗎？
對電池進行回收再利用的經濟效益可沒有環境效益那么明顯，算總賬時我們還得考慮回收到的金屬材料到底價值幾何。
就拿鈷來說，最近幾年價格真是水漲船高，對其進行回收再利用能降低國家和公司對這種金屬的依賴性。由于鈷的主產區常年戰亂，因此少用甚至不用鈷還能維護地緣政治并解決人道主義危機，畢竟沒有買賣就沒有殺害(2018 年的一份研究還顯示，許多從事采礦業的剛果工人血液和尿液內鈷殘留在升高，未來有可能對他們的心臟、肺部及甲狀腺造成傷害)。
該論文還認為，即使電動車電池的回收再利用沒什么經濟效益，監管者也應該為了環境保護強力介入，拿出資金來資助或鼓勵電動車回收再利用事業。
研究人員還發現，對那些使用直接正極再利用法處理的電池進行再次鋰化，在經濟效益上可實現收支平衡。舉例來說，如果 NMC 與 NCA 電池正極材料回收成本分別不高于每公斤 15 美元和 19 美元，那么重獲新生的正極材料就能和新造材料在價格上平起平坐。這樣一來，直接正極再利用法在成本上就有競爭力了。
眼下，許多電動車公司都在探索替代方案，比如將老化的電動車電池當做樓房的儲能站。至于這些方案能否在環境和經濟上取得雙贏，恐怕現在的行業專家也沒底氣。好在，各家廠商都在努力，否則電動車一統天下的心愿就會成為鏡花水月。
