电动汽车正在迅速发展，为全球提供一种环保和可持续的通勤方式。不仅是制造商，消费者也在通过采用技术和解决方案来应对全球变暖，以减轻与气候灾难相关的风险。

目前，大多数车辆使用燃烧化石燃料的内燃机(ice)来产生动力，从而增加了碳排放。根据MER的说法，“内燃机(ICE)的平均效率只有40%左右，其中60%的效率会因热量和摩擦而损失。因此，在行驶相同距离时，内燃机汽车消耗的能量要比电动汽车多得多。”考虑到汽车行业在保护地球未来方面的关键作用，以及减少汽车造成的污染的方法之一，主要的原始设备制造商正在投资生产纯电动汽车(bev)。

对电动汽车的指数级需求反过来推动了电池的大规模生产。这给风险资本家、原始设备制造商和能源生产公司带来了新的挑战:投资回收数百万吨锂离子电池，尤其是在北美和欧洲。目前锂的回收率还不到5%。早些时候，有人担心电动汽车电池可能不会像传统的手机/笔记本电脑电池那样使用寿命长。然而，随着先进的技术和强大的电池管理系统(BMS)，电动汽车锂离子电池(lib)的使用寿命比预期更长，确保了电池回收能力与大量报废电池相匹配。

电池回收后的另一种再利用是由于再生制动而产生的能量储存。再生制动允许电动汽车通过使用电动机来捕获制动过程中损失的能量，电动机被用作发电机，并将产生的能量储存在电池中。在这里，电池的再利用是通过再生制动的充电来完成的，再生制动将能量储存回电池。

电池回收的需要

随着世界向电动汽车的转变，对电动汽车电池的处理和回收的需求得到了极大的发展。电动汽车电池由稀土金属和难以提取的化学物质组成。一旦电池达到使用寿命，适当地处理它是乏味的。虽然重复使用旧电池通常是最好的解决方案，但有时，制造出来的电池有缺陷或可能没有功能。在这种情况下，回收是最好的选择。然而，处理锂离子电池的最大挑战之一是回收用于生产这些强大能源容器的原材料。

电池回收是一种高效和环保的替代原料的主要提取。根据最近的研究，到2040年，新电池中超过一半的钴、锂和镍可能来自回收材料。电动汽车原材料成本占电动汽车电池总制造成本的60%左右。因此，20年后回收电动汽车并重新使用电池被认为比购买新电池更可行。

回收锂离子电池正日益成为试图减少对原材料开采依赖的国家和公司的优先事项。由于电动汽车电池中的许多材料非常罕见或难以获得，因此回收可以确保这些有价值的材料不会丢失到垃圾填埋场，而是反馈到供应链中。

电池回收的好处

1. 通过减少对钴、镍和锂等材料的开采来保护环境。
2. 由于回收的材料加工成本更低，降低了制造成本。
3. 从质量不合格的电池中回收材料是可能的。
4. 如果处理单元靠近电池制造单元，则降低运输成本。
5. 让报废电池远离垃圾填埋场。
6. 减少对未开发的采矿材料的依赖。
   

一路走来的障碍

影响电动汽车生产的主要因素包括材料短缺、原材料价格飙升、地缘政治问题、技术可用性和供应链瓶颈。然而，扩大采矿规模以满足激增的需求是很困难的多从计划到生产的转变需要更长的时间。此外，由于电动汽车电池中使用的大多数矿物仅在少数几个国家可用，因此供应链容易中断和波动。

虽然对零排放汽车和回收材料需求的增长是电动汽车电池回收市场的主要推动力，但也存在重大挑战，包括:

• 初始投资高
• 高昂的运输成本
• 电池损耗不足
• 拆解、储存和手动测试电池
• 化学分离过程
• 非法回收电池
• 昂贵的过程
• 由于原材料短缺，经济可行性不确定

另一个重大障碍是开发多个oem和回收商共享电池收集系统，以提高成本和环境效率。随着电动汽车市场的持续增长，电动汽车电池的回收需要跟上电池化学成分和尺寸的快速变化。

此外，更好的分拣技术和流程灵活性、更便捷的电动汽车回收选择、更大的电池制造商标准化以及监管稳定性都可以改善电动汽车电池的回收。采矿方法、化学加工和全球供应链的效率低下是阻碍增长和成本竞争力的主要因素。

安全问题

对于电动汽车电池的生产，有几项严格的规定。欧盟已经规定，电动汽车电池的可回收利用率应达到50%(按重量计算)，到2025年这一比例将提高到65%。由于电动汽车电池是由稀有的、难以采购的材料制成的，回收将有助于减少对新原材料的需求，远离不道德和有问题的供应链。虽然回收电池是能源密集型的，但从头开始生产电池仍然消耗较少的能源。其次，回收电池可以防止它最终进入垃圾填埋场，它的成分会在哪里渗入地下水并且污染了供水系统。人们发现旧的电动汽车电池保留了大约60-70%的原始容量在汽车报废后。这种重复使用的电池可能不适合电动汽车，但可以用于其他能源密集程度较低的应用。

环境影响

电池制造对环境的影响问题可能更为重要。即使有足够的材料，也必须认真考虑其使用的影响。

研究表明，电池制造可以有对人体毒性或生态系统污染的严重影响。另一个要考虑的问题是劳工工作的条件在某些国家生产电池。此外，分析电动汽车生产对环境的影响需要完全了解电池成分和制造工艺，但这些信息是难以获得原因显然与工业产权有关。此外，需要仔细分解不能重复使用的过期电池，以避免污染环境。

重新利用电动汽车电池

虽然电动汽车电池可能不再满足为汽车供电的性能要求，但它们可能仍然有大量的可用容量。重复使用这些电池可以延长它们的使用寿命，并在其他领域提供价值。以下是电动汽车电池如何重新利用的几个例子:

• 能量储存:使用过的电动汽车电池可以重新用于固定能量存储应用。它们可以储存太阳能电池板或风力涡轮机产生的多余可再生能源，并在需求旺盛时释放出来。通过利用这些电池，能源可以在需要的时候储存和释放，提高电网的稳定性，减少对化石燃料发电的依赖。
• 家庭能源系统:电动汽车电池可以集成到家庭能源系统中，在停电时提供备用电源，或者作为主要的能源存储解决方案。它们可以在电价低的非高峰时段储存能量，并在电价高的高峰时段释放能量。这有助于房主减少电费并优化能源使用。
• 工业应用:重新利用的电动汽车电池可用于各种工业环境，为设备和机械提供动力，特别是在稳定和不间断的电力供应至关重要的情况下。例如，它们可用于仓库、建筑工地或远程离网装置，为照明、机械或临时装置提供电力。
• 电网级储能:当大量的电动汽车电池组合在一起时，可以聚合成电网规模的储能系统。这些系统可以通过在低需求期间储存多余的能量并在高峰需求期间释放能量来帮助平衡电网，从而减少发电和输电基础设施的压力。
• 第二代电动汽车应用:在某些情况下，不再满足驾驶要求的电动汽车电池仍然可以重新用于要求较低的电动汽车应用。例如，它们可以用于电动自行车，电动滑板车或低速电动汽车，具有较低的功率和能源需求。

将电动汽车电池重新用于这些应用，有助于最大限度地延长其生命周期，减少浪费。然而，需要注意的是，并非所有的电动汽车电池都适用于每种应用，因为它们的容量和性能特征可能会有所不同。可能需要对重复使用的电池进行适当的测试、评估和重新包装，以确保其额定功率与适当的用户应用的兼容性。

作者简介

Shyam在IT行业和学术界拥有18年的经验。他在汽车和电信软件产品的设计、开发和测试方面拥有丰富的知识。他目前从事软件定义车辆(SDV)和基于模型的软件设计(MBD)的开发。他开发了架构，并带领团队开发了自动驾驶汽车的导航堆栈。他的技术专长包括基础软件和经典Autosar应用软件的开发。希亚姆在自动驾驶汽车导航堆栈、路径规划、地图绘制和无线4G LTE和5G领域拥有27项授权专利。