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如何才能更环保?全球电动车制造业面临重大挑战

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【环球时报记者 高莘 环球时报驻德国特约记者 青木 张静】随着全球电动车时代的加速来临,在应对气候变化降低碳排放的产业大背景下生长壮大的电动车产业是否真正“环保”成为越来越被关注的话题。英国《经济学人》杂志近日称,制造业一直被认为是一门“单向的生意”,从原材料进厂到成品出厂,一旦商品被售出,生产商便完成了使命。不过根据世界经济论坛发布的最新《循环缺口报告》,过去50年间全球原材料消费增长近3倍,达到逾1000亿吨。其中只有不到9%被重复利用。由于大量使用锂、钴、镍等稀有金属资源,电动车制造领域如何更好地对接循环经济更加值得被重视。

用好退役电池是学问也是生意

随着全球市场加速向电动化转型,必须通过循环经济模式赋予车载电池更多的附加价值已经越来越成为电动车行业的共识。行业数据表明,在一辆新出厂的电动车中,动力电池占据了整车约40%的价值。因此,如何能够充分利用一块退役的动力电池既是一门学问,也是一门好生意。

根据浙江华友循环科技有限公司总经理鲍伟对《环球时报》记者的介绍,公司的业务主要是对退役电池进行梯次利用或再生利用。

资料图。(IC photo)

在梯次利用上,退役电池将经历必要的数据分析、检验检测、分类分选、拆分、电池修复或重组为梯次产品,使其可以应用于其他领域,比如5G无人车电池、快递电动车和环卫电动车等。

在再生利用上,退役动力蓄电池会被拆解、破碎、分离、提纯、冶炼等,产出符合电池级标准的硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰、碳酸锂和氢氧化锂等再生产品,流通到下游进行相关材料制造,可以最大化利用挖掘金属资源循环利用价值,减少对原始矿山依赖,促进行业绿色发展。

梅赛德斯-奔驰此前宣布将成立自己的电池回收工厂,试点项目计划于2023年在德国南部的库彭海姆启动。工厂将建立电池价值链领域的自主能力。工厂设计年产能2500吨,回收的材料可用于生产5万台新车的电池模组。

大众宝马也在建设类似的电池回收工厂。锂电池系统中有许多稀有金属材料不仅取得不易,任意弃置也有造成环境污染的疑虑,而回收集中处理可以更专业进行处理再利用。工厂会将其稀土金属的部分回收,例如锂、镍、锰和钴等材料,而其余回收的电池组零件也可以用来生产新的材料。

记者从特斯拉了解到,特斯拉对电池组原材料的循环利用,是为减少对原始材料的使用。目前,电池工厂对回收原材料的利用率达92%。

日产汽车提供给《环球时报》的信息显示,2018年,旗下运营的首个电动汽车锂离子电池回收和再利用的日本浪江町工厂成立。他们通过4R模式(再制造、再循环、再销售、再利用)挖掘车载电池能量价值,将旧电池评为A、B、C级,进行分级处理。按照旧电池评级由高到低,分别被利用于新电动车的电池组件、储能、备用电源等需要。

未来,日产汽车计划将其电池再生工厂拓展到日本以外地区,在2022财年于欧洲设立新工厂,在2025财年于美国设立新工厂。

超级工厂高举绿色旗帜

汽车产业电动化转型是在应对气候变化的大背景下产生。为了整个产业的持续发展,不只在电池等关键零部件环节需要进行回收利用,电动车的生产工厂也在设计之初就与传统燃油车工厂有不同之处。现在,几乎每个汽车制造大国都渴求类似超级工厂级别的电动车生产模式。作为一种新型工厂,大多数超级工厂从设计之初就考虑到了回收利用,由此形成了一个循环的生产流程。未来超级工厂将成为循环经济的基础。

以特斯拉的上海超级工厂为例,“移动的仓库”一直是其超级工厂的亮点。一辆辆装载着零部件的集装箱卡车直接与工厂厂房对接,在运输上采用精准运输方式,缩短物料运输流程,尽可能减少因不必要的搬运而产生的碳排放。

梅赛德斯-奔驰位于德国辛德尔芬根的“56号工厂”主要生产旗下部分豪华电动车型,工厂在投入使用时已经提供了二氧化碳中性能源。该工厂的屋顶有一个光伏系统,为大厅提供自发的绿色电力。还有一些降低能源消耗的措施,大约40%的屋顶区域被广泛绿化。这样的设计可改善工厂车间的室内气候。

面对新的生产流程和制造理念,传统车企也对其他零部件进行更为有效的回收。比如,宝马今年推出了iFACTORY的生产战略,在全球工厂定制减排措施。           宝马中国提供给《环球时报》的信息显示,通过与钢铁制造商的合作,2021年已经有5.7万吨钢铁通过闭环回收重新回到生产线上,大约相当于5座埃菲尔铁塔的重量。目前,在宝马沈阳生产基地,99%的工厂废弃物已经实现了再利用。

日产汽车对电机也在进行回收利用。他们与早稻田大学开发了一种无需对电机进行拆卸的火法冶金回收工艺,可回收电机中98%的重稀土元素。

电动车讲究“生态概念”

中国汽车工程学会名誉理事长付于武12月2日 接受《环球时报》记者采访时表示,电动车制造与传统燃油车制造有着根本上的不同。传统燃油车制造分为冲压、焊装、总装、涂装四大工艺和发动机、变速箱、转向系统、制动系统、车桥五大系统。但是电动车已经不再是简单的产品概念,而是生态概念。所以电动车的制造基地也超越了传统基建、制造的范畴,是全新的创新链、产业链、供应链和生态链。制造是重要一环,但不是唯一。中国与全球一样,正在进行产业重构,所以,新建一座电动车工厂,其实是发展智能制造,体现新的价值观,讲究生态概念。

数据显示,截至2022年6月底,中国新能源汽车保有量达1001万辆。目前在该领域中国有200多家专业的回收再利用公司,组成了新形势下的电池回收产业。中国也陆续颁布了《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法》和《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,对电池的循环利用进行管理。

付于武表示,相比较其他国家,中国在电动车领域发展起步早、走得快、规模大,所以回收再利用是摆在面前的现实问题,从产业链角度来讲,应该是汽车产业发展重点。付于武还建议,利用好循环利用,不但可以解决原材料的稀缺性,保障产业安全,还可以降低电动车成本,提升竞争力。高起点、规模化,在回收利用材料上一样适用。应当避免“一哄而上”,造成技术深度不够、半途而废。

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