电动汽车崛起 电池发展却还落后2万英里

对于电动汽车的崛起过程,鲜有人能够比“特斯拉背后的智囊团”--施特劳贝尔(JB Straubel)--理解得更透彻。

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2003年,工程师施特劳贝尔在午餐时的一番话,让埃隆·马斯克(Elon Musk)相信电动汽车事业大有可为。随后,他在特斯拉担任了15年的首席技术官,设计了特斯拉的第一批电池,管理充电站网络的搭建,并主导了美国内华达州超级工厂的建设。2019年,施特劳贝尔从特斯拉离职,马斯克的传记作者阿什利·万斯(Ashlee Vance)表示,特斯拉不仅失去了一位创始人,也失去了“一部分灵魂”。

凭借业内名气和过硬实力,施特劳贝尔几乎可以随便挑硅谷的工作,然而他并没有。施特劳贝尔留在了他位于内华达州卡森的牧场内,目所能及之处,看不到一棵树。据称,著名作家马克·吐温在这里住过。马克·吐温曾描述这里为“一片沙漠,被荒芜的雪山所包围。”

2017年,施特劳贝尔就是在这里创建了Redwood Materials公司,从事着如炼金术一般神秘又复杂的业务:分解废弃电池,将其重组成新的电动汽车所需的金属材料,再重新投入到供应链中。

“城市采矿”,变废为宝

施特劳贝尔的目标是解决电动汽车行业目前最突出的问题。虽然电动汽车在行驶时可以实现“零排放”,但随着电动汽车逐渐兴起,电池原料开采、制造和处理过程却暗藏着环境危机。

施特劳贝尔表示:“现在的电动汽车,根本谈不上‘可持续’,连相关的近期规划都看不到。还在特斯拉的时候,我就有些受不了;前公司做大做强之后,我就实在忍无可忍了。”

Redwood的仓库是“汝之蜜糖,彼之砒霜”的最好注解。每个工作日,都有两三辆重型卡车运来约60吨的废旧智能手机、电动工具和滑板车电池。施特劳贝尔手下相关团队的130名员工就会从这些废品中分离出来各种金属,例如镍、钴和锂,再将它们粉碎,并用化学物品处理成新的锂电池原料,重新投入供应链。

电池中所使用的金属一般都来自刚果民主共和国、澳大利亚和智利等国家,从露天矿中挖出或从沙漠池塘中蒸发出来。但施特劳贝尔认为,就在人们身边,有一个“巨大的、未开发的”来源:普通美国人的车库。他还估计,美国家庭中的旧手机、旧笔记本电脑中总共有大约10亿个废旧电池,从中都能回收到有利用价值的金属材料。

对这些电池进行分解,再重新利用的过程被称为“城市采矿”。电池材料创业公司Sila Nano的首席执行官基恩·博迪切夫斯基(Gene Berdichevsky)表示,大规模“城市采矿”是一项艰巨的任务:一辆高端电动汽车中的电池材料数量大约是一部智能手机的1万倍。但是,他补充说,按每千瓦时计算,一辆汽车电池中的钴用量大约仅为一部手机电池中钴用量的30分之一。博迪切夫斯基补充道,“因此,每回收300部智能手机,其中的钴就能用于生产1辆电动汽车的电池。”

Redwood还在建立自己的工业合作伙伴网络,亚马逊、电动巴士制造商Proterra和电动自行车制造商Specialized都包括在内,以回收他们的废品。Redwood已经开始从松下公司接收电子废物,并将可重新利用的材料送回松下公司,松下公司在Redwood以北50英里处的特斯拉超级工厂内生产电池芯。

“零排放”还只是个概念

施特劳贝尔赌上自己特斯拉赚得的部分财富,认为Redwood可以在“循环经济”的兴起发挥重要作用。所谓循环经济是一个诞生于20世纪60年代的想法,其核心是改变商品的设计、制造和回收方式。全球范围内的一些大型企业正接受这一概念,其中就包括了苹果公司,其CEO蒂姆·库克(Tim Cook)所设定的目标是“不必从地球上开采任何东西来生产新的iPhone”,这是该公司在2030年前实现碳平衡的承诺的一部分。

等循环经济流行起来时,我们现在的做法,在子孙后代的眼里一定非常愚蠢。目前钴主要是来自非洲刚果民主共和国,通常在大型工业矿井中开采,也有的使用基本工具手工挖掘。开采出的钴可能被运往欧洲最大的钴精炼厂所在地芬兰,再运到世界上大部分阴极和电池的生产地中国,再被运往美国和欧洲。电池芯在欧美国家被组装成电池组,再被运到电动汽车生产线上。

在一辆电动汽车被贴上“零排放”标签之前,钴从矿场开采出来,到最后送到汽车制造商手里,需要经历长达2万英里(约3.2万公里)的超长途旅行,而这一旅程可不是“零排放”。

尽管如此,仍有独立研究者表示,电动汽车对环境的破坏还是比传统内燃机汽车要小。但是目前这个行业依然有很大的提升空间。施特劳贝尔认为,如果电动汽车的电池可以不断地被回收再利用,那么电动汽车制造过程中的碳排放量可以减少一半以上。

7月,Redwood发展提速,从投资人那里筹集了7亿多美元,能够再招500多名新员工,并扩大业务范围。按照当前37亿美元的估值计算,这家公司现已成北美价值最高的电池回收企业。今年,Redwood预计将处理2万吨废料,目前已回收的材料就足以生产4.5万个电动汽车电池组。

循环经济支持者们表示,这种经济可以让地球变得更加可持续,减少堆积如山的废品。2019年,世界经济论坛估计,到2030年,“循环电池价值链”可以占到实现巴黎协议规定的目标所需减排量的30%,并在全世界范围内创造1000万个安全和可持续方面的就业岗位。

Lombard Odier投资经理公司的可持续解决方案主管克里斯蒂娜·克奇说,运输是创建循环经济的“核心”,它不仅占了全球二氧化碳排放量的六分之一,而且还与采矿和能源网交织在一起。

采矿企业Glencore的铜与电子元件循环负责人库努尔·辛哈说到:“要想让全世界在2050年实现净零排放,仅靠资源效率、电动汽车和清洁能源是远远不够的。这个差距可以通过推动循环经济,改变消费方式,重复使用东西,以及回收再利用来弥补。”他还补充说:“回收的作用不容小觑。回收相当于提供了‘额外’的供应,一方面填补了需求缺口,另一方面还有助于缓解排放压力。”

供应紧缩不容小觑

“城市采矿”虽然现在还比较小众,但电动汽车已赢得广泛政治支持,应对气候变化上也已出台了相关政策,城市采矿将在2030年之前成为主流。美国能源部部长珍妮弗·格兰霍姆就呼吁政府作出承诺,在美国本土建立一个锂基电池供应链。

这也是拜登政府的目标之一,美国现任政府计划在2035年实现100%的清洁电力,并到2050年实现净零排放。格兰霍姆表示,到2030年末,全球清洁能源技术市场的价值将达2300万美元。格兰霍姆还提到,随着中国等国家加大相关投资力度,美国也不愿落后。

欧洲监管机构也在强调环境和社会问题之间的矛盾。例如,如果汽车制造商停止生产燃油车,德国就会面临严重的失业威胁。

根据麦肯锡的数据,中国政府正在对该行业进行补贴,以在2030年之前每年将电动汽车的销量提高24%。

然而,对电动汽车的大力支持,有可能会带来意想不到的后果。

本文采编:CY

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