動力電池等零部件原材料價格上漲已與芯片供應緊張一道，成為影響我國車市發(fā)展的主要因素之一。而這也讓打開報廢汽車突破口，提升金屬等材料再利用的需求變得更為迫切。

近日，圍繞報廢汽車尤其是新能源汽車金屬材料的再利用，多家企業(yè)紛紛展開行動。未來，相關企業(yè)如何念好金屬材料循環(huán)利用這本經，將成為提升汽車供應鏈管控能力的重要一環(huán)。

特斯拉申請新專利，回收電池中的鎳和鈷

據(jù)外媒報道，特斯拉申請了一項新專利，旨在回收電池中未損壞和未使用的關鍵原材料鎳和鈷。由于全球供應鏈短缺，一些電池材料變得越來越難獲得。而該專利可使用電化學溶解來回收地球金屬并進行利用，從而推動更高效的供應鏈發(fā)展。該專利名為“通過電化學溶解制造金屬硫酸鹽系統(tǒng)”，由三位特斯拉工程師于2021年7月29日提交。

電池制造一直是電動汽車公司的核心重點。而電池是電動汽車的命脈。隨著越來越多的公司進入電動汽車領域，電池和電池材料因需求不斷增長而變得越來越少。在電動電池使用壽命結束后，可以從失效電芯中回收未損壞和未使用的原材料。電池電芯回收可能是緩解電池材料供應短缺和增加公司產品可用電芯數(shù)量的最佳和最有效的方法。此項專利對于鎳和鈷非常有必要，因為鎳的可用性較低，而鈷開采對環(huán)境影響較大且存在不道德的采礦作業(yè)。

專利中描述道：“硫酸鎳和硫酸鈷常被用作鋰離子電池正極材料前驅體、鎳氫電池正極、鎳鎘電池正極的原料。但由于供應有限，從市場上購買金屬硫酸鹽產品既困難又昂貴。因此，幾家公司通過將更容易獲得的金屬產品（如鎳粉、鎳塊、鈷粉和鈷塊）溶解在硫酸中來合成金屬硫酸鹽溶液。然而，隨著電動和混合動力電動汽車市場的不斷增長，且預計未來還將持續(xù)增長，除硫酸鹽之外的金屬粉末和金屬塊也變得短缺。”

特斯拉的目標是利用電解槽容器來容納放置電池的溶液。該電解槽將在具有陽極和陰極的電化學溶解裝置中使用“相對稀的硫酸”，從陰極合成金屬硫酸鹽溶液、粉末或塊狀材料。金屬可以通過電解槽從電芯中提取出來，方法是電解槽被施加低壓電流，從而從電池中釋放未損壞的材料。

回收利用緩解原材料供應難

8月9日，億緯鋰能發(fā)布公告稱，與格林美簽署“1萬噸回收鎳產品定向循環(huán)供應合作備忘錄”。格林美承諾，自2024年起，向億緯鋰能每年供應1萬噸以上的回收產出鎳產品（包括硫酸鎳、三元前驅體與三元材料等），合作期限自產品供應開始延續(xù)10年，且可根據(jù)需要進行數(shù)量的增加和合作期限的延長。

億緯鋰能不是與格林美開展合作的惟一一家動力電池企業(yè)。近日，格林美與孚能科技簽署《關于建設廢舊動力電池及電池廢料綠色處理產業(yè)鏈的戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》，共建廢舊動力電池及其廢料的回收、資源化、再制造的全生命周期價值鏈體系。根據(jù)協(xié)議，孚能科技全球供應鏈所產生的退役/廢舊動力電池及廢料，根據(jù)市場行情及雙方約定的價格，由格林美進行回收、拆解、處置與利用，實現(xiàn)全生命周期溯源管理。格林美對孚能科技交付的廢電池及廢料綠色處理，由此生產出的電池級鎳、鈷、錳硫酸鹽、三元前驅體或正極材料，將作為電池生產的原料交給后者。此前，格林美已與全球200多家整車企業(yè)及供應商簽署了動力電池回收協(xié)議。

面對原材料價格上漲及其帶來的風險，動力電池企業(yè)開始向報廢車輛尋求材料的循環(huán)利用價值。據(jù)了解，《“十四五”循環(huán)經濟發(fā)展規(guī)劃》將廢舊動力電池循環(huán)利用作為重點行動之一，提出要加強新能源汽車動力電池溯源管理平臺建設、培育廢舊動力電池綜合利用骨干企業(yè)。行業(yè)人士指出，加強金屬材料循環(huán)再利用具有重要的戰(zhàn)略意義，它不僅是綠色發(fā)展的支撐，也是企業(yè)應對原材料供應緊張的一種有效方式。

金屬材料再利用價值可期

就在動力電池供應商積極挖掘金屬材料循環(huán)利用價值之際，車企也沒閑著。特斯拉近日公布的2020年影響報告，透露了其有關動力電池回收工作的更多情況。據(jù)悉，多年來，特斯拉一直在與第三方回收商合作，從報廢的電池組中回收材料；同時，也致力于開發(fā)自己“獨特的電池回收系統(tǒng)”。

2020年四季度，特斯拉在美國內華達州超級工廠成功完成了電池電芯回收設施建設的第一階段工程，用于電池制造廢料和報廢電池的內部處理。特斯拉方面表示，現(xiàn)場回收可使其更接近于關閉材料生產循環(huán)，將原材料直接提供給鎳、鈷供應商。該設施開啟了大規(guī)模電池回收的創(chuàng)新循環(huán)，使特斯拉能夠通過運營學習快速改進當前設計，并對研發(fā)產品進行工藝測試。隨著柏林-勃蘭登堡超級工廠和德克薩斯超級工廠實施內部電池制造，特斯拉預計其在全球范圍的金屬廢料回收將大幅增加。記者了解到，特斯拉為每家超級工廠量身定制回收解決方案，從而將有價值的材料重新引入制造過程，目標是開發(fā)一種具有高回收率、低成本和低環(huán)境影響的安全回收工藝。

從長遠來看，由于與大規(guī)模電池材料回收和再循環(huán)相關的成本將遠低于購買額外的電池制造原材料，該項目預計幫助特斯拉節(jié)省大量成本。特斯拉也正通過回收再利用，成為鎳、鈷和其他原材料的生產商。公開資料顯示，特斯拉2020年回收了1300噸鎳、400噸銅和80噸鈷。

國內造車新勢力在動力電池金屬材料回收方面也取得了一定的成績。為了更好地推進電池管理，蔚來汽車專門成立了電池資產管理公司——武漢蔚能電池資產有限公司（以下簡稱“蔚能電池”）。蔚能電池總經理陸榮華介紹稱，公司運營近1年來，名下有了約2000噸的鎳鈷錳材料，到明年年底很可能突破1萬噸。

金屬材料的循環(huán)再利用將給相關企業(yè)帶來一筆重要收益。以NCM523電池為例，鎳、鈷、錳元素的金屬含量分別為11.78％、4.75％和6.65％，回收價值較高。即使貴金屬含量最低的磷酸鐵鋰電池，其1.6％的鋰元素含量仍高于我國開發(fā)利用原礦僅0.8％～1.4％的品位。一家市場研究機構預測，2020～2030年，我國動力電池回收合計市場空間有望超過2000億元。其中，三元電池回收空間約1305億元，磷酸鐵鋰電池回收空間約680億元。動力電池中可循環(huán)利用的金屬材料價值，越來越受到行業(yè)的重視。特斯拉原聯(lián)合創(chuàng)始人兼長期首席技術官JBStraubel甚至在2019年離職，創(chuàng)辦了自己的公司RedwoodMaterials，專門開發(fā)回收工藝。Redwood還與松下簽訂合同，負責回收后者在特斯拉美國內華達州超級工廠生產電池的廢料。

數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國動力電池退役量高達20萬噸（約25GWh），預計2025年后，每年的退役電池數(shù)量增長將超百萬量級。近日，外媒還報道，LG能源解決方案表示，擬將廢電池出售給回收廠商，并從中提取鎳、鈷，用于生產電池正極材料；SK創(chuàng)新、三星SDI也做出同樣的布局。

“城市礦山”建設有待完善

事實上，不僅動力電池具有很強的金屬材料循環(huán)利用價值，即使普通燃油車也是如此。汽車發(fā)動機、變速器、車架等五大總成，車輛內飾的中控臺、方向盤、車門內襯等塑料件，汽車上的金屬材料、輪胎、鋼化玻璃都可以回收再利用。

“報廢汽車上有大量可循環(huán)利用的金屬材料，鋼鐵之外，還有很多貴金屬。”中國物資再生協(xié)會副會長高延莉在接受《中國汽車報》記者采訪時表示，報廢汽車中含有金、鉑、鈀、銠、鎳等金屬材料，這些都具有很強的循環(huán)再利用價值，雖然有些材料單車可回收利用量不大，但積少成多，可挖掘的價值很大。尤其隨著車輛電動化、智能化程度不斷提升，相關金屬材料的回收利用變得意義更為重要，行業(yè)應該引起重視。

不過，在報廢汽車金屬材料循環(huán)再利用的過程中，也出現(xiàn)了一些管理混亂的問題。比如，貴重金屬材料流入非法交易市場，相關材料的回收簡單粗暴、嚴重污染環(huán)境等。記者了解到，傳統(tǒng)燃油車蓄電池的回收利用就一直是老大難問題?！拔覀兪哲嚨臅r候，基本看不到鉛酸電池，車主們在交車的時候就自行拆卸變賣了。”陜西省寶雞市金馬報廢汽車回收拆解公司執(zhí)行董事郝曉剛介紹稱，因為鉛酸蓄電池含有大量的鉻、鉛、汞、鎳、鋅、錳等重金屬，在利益驅動下，其規(guī)范回收一直難以真正實現(xiàn)。而且這種電池含有廢酸、廢堿等電解質溶液，非正規(guī)機構處置不當，很容易發(fā)生泄漏導致水土污染等問題。2019年，國家發(fā)改委發(fā)布《鉛蓄電池回收利用管理暫行辦法》，實施蓄電池“誰生產，誰回收”的政策，并要求到2025年底，規(guī)范回收率達到60％以上。但目前，廢舊鉛蓄電池的回收處理仍然處于非常混亂的狀態(tài)。他強調，在挖掘報廢汽車“城市礦山”價值的同時，還需各方協(xié)力，構建科學、有序的管理機制，規(guī)范市場運營。中國汽車報，第一電動網