研究:报废电动汽车电池二次利用减排更优
2025-07-30 09:30
来源:明斯特大学
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当电动汽车(EV)电池达到使用寿命后,有回收利用和重新利用两种处理方式。回收可获取宝贵原材料用于新电池生产;重新利用则是将其用作固定式储能系统,助力可再生能源并入电网、管理峰值负荷及增强能源安全。二者均基于循环经济原则,但哪种更可取?德国明斯特大学、德国弗劳恩霍夫电池生产研究所(FFB)和美国劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员以加利福尼亚州为例展开研究。

图片来源:环境科学与技术(2025)

研究发现,将报废电动汽车电池用作固定式储能设备,比立即回收更能有效减少温室气体排放。因此,研究人员建议可再生能源比例较高的国家,应优先考虑将报废电动汽车电池重新用作固定式储能设备,之后再进行回收利用。该研究成果发表于《环境科学与技术》杂志。

计算显示,若所有报废电动汽车电池都直接回收不二次利用,到2050年,加州约61%的电动汽车电池需求将得到满足,还能减少约4800万吨二氧化碳排放。而优先回收电动汽车电池可减少5600万吨二氧化碳排放。

研究结果还表明,到2050年,加州报废电动汽车电池数量将远超固定式储能系统需求。仅使用特别适合固定式储能的磷酸铁锂电池,就足以满足2050年的这一需求。因此,作者建议该州即便最初优先考虑二次利用,也应尽早建设回收基础设施。

研究凸显了全面系统规划电池供应链(涵盖生产、回收和二次利用)的重要性。积极在区域层面构建完整体系,并使基础设施与未来电池材料需求相协调的国家,将更能从电动汽车电池循环经济中获益。

先前研究表明,使用回收材料生产电动汽车电池,比使用原生(开采)原材料产生的温室气体排放量更少。而且,在固定式储能系统中重复使用报废电动汽车电池,其排放量也显著低于使用原生材料制造新电池。不过,此前尚无研究系统比较这两种方法。

研究人员利用排放量、回收流程效率、销量和电池寿命等现有数据,建模比较了三种不同情景。在“基准情景”中,假设2.5%的报废电动汽车电池先被重新用作固定式储能设备,其余立即回收利用;在“回收场景”中,所有报废电动汽车电池均被回收,不再利用;在“二次利用场景”中,报废电池优先用作固定式储能设备直至需求满足,剩余电池再回收利用。

更多信息:Jannis Wesselkämper 等,《回收还是二次利用?报废电动汽车电池的供应潜力及其气候影响》,《环境科学与技术》(2025)

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