概述
本文为“电动汽车广泛应用面临的五大挑战”系列文章中的一篇。本文将深入探讨电动车电池的转售、回收和再利用问题。
延长使用寿命可以缓解电动汽车转售问题
最初，电动汽车之所以难以得到广泛应用，原因在于更换电动汽车电池可能产生高昂的费用，但随着经验证据的积累，消费者对此问题的担忧已大大减轻。
据EVbox.com网站称，“大多数电动汽车电池在需要更换之前，使用寿命大约在10年~20年之间。”此外，随着电池价格从2010年的每千瓦时1160美元降至目前的每千瓦时128美元，更换电池的成本已大幅降低。
智能充电的普及也有助于延长电动汽车电池的使用寿命，它利用精密的软件来避免因电量耗尽和/或反复充电到100%而导致的电池性能下降。
在实际应用中，新电动汽车的原装电池很少需要更换，电池的使用寿命通常比电动汽车或传统内燃机汽车的典型转售周期更长。再加上电动汽车车主在汽车整个使用寿命内花费的保养和维修费用仅为纯汽油车车主花费的一半左右，电动汽车的转售市场正迅速变得更具吸引力。
综合来看，以上因素不仅有助于促进新电动车的销售，还减轻了人们对转售价值的担忧。关于二手电动车转售的二级市场，据Automotive Fleet的报道，“电动汽车已经与燃油汽车‘近乎平价’，这种趋势已经开始转变……随着新电动汽车的改进和翻新，二手电动汽车的折旧率也会降低。”
电池的再利用和回收
尽管电动汽车转售市场在不断改善，电动汽车电池的使用寿命也在不断延长，但电动汽车电池终究会有报废的一天，这意味着我们需要制定积极的回收和再利用战略。
为了避免对环境和人类健康造成负面影响，电动汽车电池必须远离全球废物流。与其他电子系统一样，电动汽车电池也含有各种危险或有毒材料，例如当今锂离子电池中使用的大量锂。报废的电动车电池甚至会引发破坏性的自燃，并迅速蔓延，尤其是在许多废旧电池存放在一起的情况下。
幸运的是，电池处理领域的潜在商机利润丰厚，促使世界各地成立了许多提供电池翻新或回收服务的公司。
翻新和再利用
尽管电动汽车对电池的性能要求严格，例如在每年数百次部分充电的情况下，至少要保持80%的总可用容量，但翻新电池还有其他重要的应用。麦肯锡可持续发展公司（McKinsey Sustainability）表示，“经过再制造后，电动汽车电池仍能满足需求较低的应用，如固定式储能服务。”
在现有电网中重新部署大量报废电动汽车电池有可能缓解传统电网的一个最大问题，即缺乏储能。将储能集成到电网中，可以更有效地利用可再生能源，减少使用化石燃料发电来满足高峰能源需求所产生的污染。麦肯锡估计，到2030年，每年再用于现有电网的二手锂离子电动汽车电池供应“可能超过每年200千兆瓦时”。
回收
利用一种名为“破坏性拆解”的工艺，专业回收公司可以妥善处理电动汽车电池，同时回收钴、镍、铝和锂等高价值材料。特别是，随着电动汽车需求的增加，锂已经成为一种稀缺商品，人们对锂的需求超过了矿业开采和现有供应链的供应量。由于电动汽车所需的大多数矿物质仅在少数几个国家生产，因此供应链在本质上很容易受到价格波动和中断的影响。
回收锂离子电池尤其困难，因为它们通常采用密封设计，并且含有易燃材料。此外，锂是一种非常轻的活性材料，因此很难回收利用。然而，相比传统的冶炼法，新的工艺（如湿化学提取法）正在提高效率，随着更多的电动汽车报废，规模经济将起到帮助作用。
根据美国联合市场研究机构的数据，到2025年，全球电动汽车电池回收市场的价值预计将从2017年的1.386亿美元增长到22亿美元，2018年至2025年的复合年增长率为41.8%。美国能源部预计，“到2030年，回收材料可能满足美国锂离子电池正极材料需求的三分之一”。
优化电池设计以实现再利用和回收
电动汽车电池设计也是影响翻新和/或回收报废电池能力的一个关键因素。特别是，电芯连接成模块和电池包的方式不仅会对电动汽车电池性能产生重大影响，还会影响电动汽车电池的再利用性和可回收性。
电动汽车电池通常由一个设计层次组成，包括以下关键要素：
- 单体电芯——最小的电池包装形式，通常为锂离子元件，每个元件可提供1到6伏电压。单体电芯可以有各种不同的形状，包括圆柱形、软包或方形。
- 模块——通常由多个电芯串联或并联组成。
- 电池包——可最终部署的电池系统，由多个模块串联或并联组成，用于提供特定应用所需的输出水平。
电池模块通常由大量单体电芯组成，各电芯分组排列，并连接到电芯连接铝或铜母线排板，用于收集指定的功率输出水平。
ENNOVI 的 Cell-PLX™ 电池互连系统支持广泛的设计要求。它通过薄而坚固的解决方案解决了设计复杂性和空间限制，具有出色的电流密度分布，可实现一致的性能和低能量损失传输。
展望未来，ENNOVI 还在研究可拆卸收集板概念的使用，这将使 Cell-PLX™ 更适合高效地再利用和回收。此外，使用可拆卸集电板将有助于为未来向固态电动汽车电池的过渡奠定基础，这也将提供比当前锂离子电池更高的性能。
概括
在电池寿命结束时有效地重复使用和回收电池的能力将是实现电动汽车行业总体可持续发展目标的关键因素。创建最佳的再利用和回收能力需要
- 加强电动汽车转售，减少即将报废的电池数量
- 对电池进行改造，使其适合用作电网储能
- 建立强大的电池回收行业以回收稀缺材料
- 增强电池设计和连接器，以实现更高效的翻新或回收
作为汽车行业的长期创新者和值得信赖的供应商，ENNOVI 继续在开发基础电动汽车电池技术并增强其再利用和回收方面发挥关键作用。
了解帮助
大型电动汽车制造商克服设计挑战的解决方案
