編者按:本文來自微信公眾號「十一車」(ID:autoknows),作者:Piero,36氪經授權發布。
近日,特斯拉上線了鋰離子電池回收服務,並表示特斯拉分布在世界各地的服務中心,可以處理不滿足客戶使用需求的任何電池。在推出新服務的同時,還沒羞沒臊地順帶誇讚了自己的車輛高質耐用。
你以為這是外星人馬斯克的又一次心血來潮?
別總把人家馬老闆看得那麼沒有章法。事實上,特斯拉在今年6月9日發布的《特斯拉影響力報告2019》中就已經表明,其已經與世界各地的第三方回收商合作,回收廢舊鋰離子電池中有價值的金屬,並在位於內華達州的超級工廠開發一種獨特的電池回收系統。
可見,特斯拉對待廢舊鋰離子電池回收這件事,是相當上心了。
我們知道,鋰離子電池一旦到了身殘志堅的階段,可以說是惡貫滿盈;就拿其內部含有的大量重金屬和電解質液來說,這些物質如果處理不當,會興奮地滲入到土壤和地下水,進而在生態環境的破壞榜上留下濃墨重彩。所以鋰離子電池上了一定年紀,就需要進入正規的回收基地,將殘餘的身軀回爐重造,避免散落人間。
因此,如果哪家企業能夠在鋰離子電池回收中有所擔綱,自然在生態環境的保護中功不可沒。
但如果你非說特斯拉等一眾企業在強大的社會責任心驅使下,毅然決然地奔向了這個造福人類的產業,我也只能聽而不語。畢竟,電池回收這麼大的蛋糕,最終也是被從頭到腳、每個毛孔都滴著血的資本蠶食。
有公開數據顯示,2020年我國國內累計退役的動力電池將超過20萬噸(約25GWh),其中有6萬噸的電池需要報廢處理;到2025年,動力電池的累計退役量預計會達到78萬噸(約116GWh),其中將有約23.4萬噸的電池需報廢處理。
面對如此大的市場,資本自然能夠找到其縱橫捭闔之地。
三元鋰電池中含有的大量鎳、鈷、錳等貴金屬,是可以被回收利用的。這些貴金屬也正是特斯拉官網聲明中,「電池材料經提煉製成電池,在使用壽命到期時仍保留在電池芯內,屆時可提取有價值的材料供再使用」的重點所指。
與此同時,特斯拉自身擁有大量的電池用戶,相對其他電池回收企業來講,有著天然的優勢。所以電池回收對特斯拉來講,不幹白不幹。
回收電池到底有多香?我在上海有色網上收集到了幾種貴金屬的價格,發布日期為9月9日。
可以看到,電解錳的價格約為1.045萬元/噸,電解鎳的價格達到11.73萬元/噸,電解鈷的價格更是達到了27.4萬元/噸的高價。
可以預見,對於任何一家電池製造企業來講,這些貴金屬原材料的採購成本勢必佔用了大量的公司現金流;如果能從廢棄的鋰離子電池中將貴金屬回收,無疑能大大減輕電池企業的原材料採購負擔,同時也能為節約地球不可再生資源做出巨大貢獻。
就拿特斯拉來講,其在早些時候發布的影響力報告披露了一組數據:特斯拉在2019年送去回收的鋰離子電池金屬包括1000噸鎳、320噸銅及110噸鈷。
如果用9月9日當天的貴金屬價格估算,特斯拉在2019年電池回收這塊的收入可達到1.64億元。是不是相當可觀?
儘管貴金屬回收的香餑餑很是誘人,但天下沒有免費的午餐。要實現回收大量金屬進而在富豪榜佔據一席之地的夢想,自然是要下一番功夫的。
要知道,鋰離子電池內貴金屬的防守也相當頑固,可不會在你卸下電池的時候匆匆投降,你需要有足夠的智慧與魄力去徵服。
神秘的鋰離子電池防禦陣營講到這,我們先來了解下鋰離子電池這座移動城池的布兵與防禦體系。
你若要攻下該城池,必然首先會面臨城牆的阻隔,在鋰離子電池中起到保護電池內部的部分被稱為電池殼體。
城池內部有大量散兵往復巡邏,每一個散兵背後都書寫著一個「鋰」字,這些鋰兵共同構成了電解液,在電池內部承擔了城池內的往復巡邏、信息傳遞、毒蝕敵人等任務。
當你俯瞰該城池,其內設置有多處作戰室和廂房,作戰室相對廂房地勢較高(電勢高,利於離子流向陰極),且多個作戰室層狀分布(該結構利於離子附著),不同位置設置有大量戰壕,便於單兵潛伏作戰;該作戰室被稱為陽極材料,該區域包含大量軍事指揮官,也就是我們所說的貴金屬。
廂房地勢較低,房屋由大量層狀石墨或其他活性較低的材料構成,內部住有大量女眷;廂房被稱為陰極材料,該區域同樣布局有大量單兵戰壕,便於鋰兵停留、信息匯報與對外作戰。
在城池的內部還布局有多道城門,城門只允許鋰兵通過,不允許其他百姓通行,該城門被稱為隔膜。
值得一提的是,在城池被攻破前,守衛城門的士兵也會嚴格拒絕作戰室內的軍事指揮官和廂房內的女眷接觸(陰陽極不可接觸),以避免出現內部精力損耗,也就是我們常說的短路。
徵服貴金屬要獲取鋰離子電池內部的貴金屬,就勢必要對電池防禦體系中的城牆進行拆分。由於你並非小人物,無法使用攀登梯和短刀攻城,使用大型設備鍛擊勢在必行。但如果冒然進行破碎,可能會導致電池爆炸。
還記得比亞迪在發布刀片電池時進行的針刺實驗麼?
該針刺實驗的原理就是將鋼針插入電池內部造成電池短路進而熱失控;當冒然使用大型設備進行電池破碎,也可能會導致電池內部發生短路,導致熱失控。
因此在破碎前,首先需要進行電池的徹底放電。
該放電的方式有兩種:
其一是物理放電,先用液氮對電池進行低溫冷卻,然後穿孔強制放電,這種方式能夠避免電池短路熱失控;
其二是化學放電,具體的方法就是用導電溶液對電池進行電解放能。相比之下,化學方法適合大規模工業化使用,成本也相對低廉。
在進行電池拆分破解的同時,會有大量的電解液和有毒有害的氣體出現,因此該過程還需要在廢棄液回收系統的輔助下完成,從而避免對應氣液汙染外界環境。
在完成電池的破拆後,電池防禦體系中就剩下了作戰室(陽極材料)、廂房(陰極材料)和多道城門(隔膜),該部分會進入到一個被稱為「隔膜、電極材料分離」的系統中,再經過多道工序的分離,鋰離子電池就被完全擊潰了,各部分也被單獨拆分,從而用於接下來的冶煉。
值得一提的是,該工序完成後生產線可以獲得隔膜、碳粉、電極材料等;而其中的電極材料也是電池中最精華的部分,它會佔到電池成本的60%以上,因此具有最高的回收價值。
接下來,在溼法冶煉系統的運作下,電極材料中高價值的鋰、鈷、鎳、錳等貴金屬被逐步提煉出來;這些金屬可以被單獨銷售給電池製造企業,也可以推向更廣闊的市場用於他用,從而為電池回收企業帶來大量鈔票。
對於特斯拉來講,其回收的鋰離子電池可以繼續用於自身電池的製造,能夠大大節省貴金屬的採購成本。
也正是基於此,喚起了馬斯克的另外一種特斯拉推廣策略:車主在需要更換電池時,可以將自己的車輛送到特斯拉服務中心,服務中心將待回收的電池拆卸,並為車主換上一個全新的特斯拉電池。
對應的報價預計在3000~7000美元(約合人民幣2.05萬元~4.78萬元),價格隨著電池型號與續航狀況有一定變化。
這無疑給了消費者更多選擇特斯拉的理由,或許也會對蔚來引以為傲的換電模式產生一定衝擊。
無論如何,隨著國家逐步完善電池回收的相關政策,電池回收市場將在不久的未來呈現百舸爭流之勢。
而特斯拉,似乎再一次站在了風口上。