為了公平,我應(yīng)該提一下French ACC(ACC代表汽車(chē)電池公司),這是傳統(tǒng)電池制造商Saft (現(xiàn)屬于道達(dá)爾所有)和法國(guó)汽車(chē)制造商PSA 聯(lián)合設(shè)立的合資企業(yè)(各占50/50),該公司計(jì)劃在法國(guó)北部建立一家電池工廠。第二家將設(shè)在德國(guó)。法國(guó)政府最近要求雷諾也加入該項(xiàng)目。
大規(guī)模制造電池的工序?qū)﹄姷南暮艽蟆_@里有一些數(shù)字可以說(shuō)明問(wèn)題:生產(chǎn)一千瓦時(shí)的電池容量需要大約60千瓦時(shí)的裸電量;容量為45GWh的超級(jí)工廠每年要消耗2.7萬(wàn)億瓦時(shí)。這相當(dāng)于一個(gè)容量為1300MW的核反應(yīng)堆的四分之一!
因此,盡量減少對(duì)生態(tài)的影響是建設(shè)大型工廠的重要組成部分。埃隆· 馬斯克對(duì)其“內(nèi)華達(dá)州超級(jí)工廠”的設(shè)想是,利用一切可用的技術(shù),比方說(shuō)大規(guī)模部署太陽(yáng)能電池板、風(fēng)力渦輪機(jī)和熱交換器,利用沙漠的溫度變化為建筑物和設(shè)備降溫,從而實(shí)現(xiàn)碳中和。
歐洲絕大多數(shù)的超級(jí)工廠項(xiàng)目不太可能那么綠色環(huán)保。這是一個(gè)不幸的矛盾沖突,歐洲會(huì)大規(guī)模推廣電動(dòng)汽車(chē),但建設(shè)一個(gè)龐大的超級(jí)工廠網(wǎng)絡(luò)卻要嚴(yán)重依賴(lài)于污染最嚴(yán)重的發(fā)電方式。這一點(diǎn)令人錯(cuò)愕,因?yàn)闀?huì)讓轉(zhuǎn)型電動(dòng)汽車(chē)帶來(lái)的大部分環(huán)境效益失效。
所以,要以負(fù)責(zé)任的方式去獲取礦物
在深入探討之前,請(qǐng)?jiān)试S我先介紹一下電池的制造過(guò)程。電池是由各種材料一層層卷繞起來(lái)然后裝進(jìn)比標(biāo)準(zhǔn)AA電池稍大的容器里面的:

資料來(lái)源:Tesla
電池造好之后,要壓進(jìn)一個(gè)堅(jiān)固的鋁制外殼里面封裝好。這個(gè)鋁殼一般位于汽車(chē)底板下方以降低重心。根據(jù)型號(hào)不同,一輛Tesla大概包含有4000到7000個(gè)這樣的電池。整個(gè)電池組大概有300–500公斤重。其他汽車(chē)制造商可能會(huì)采用不同的電池形式,一般是棱柱形或“袋狀”電池,尺寸要比Tesla的大得多,電池的數(shù)量是數(shù)百個(gè)而不是數(shù)千個(gè)。但是大家的制造過(guò)程都是很相似的。
此圖是根據(jù)悉尼科技大學(xué)的研究論文制作出來(lái)的,展示了電池不同層的制造工藝流程的分解,并且突出展示了部分關(guān)鍵礦物的重要性:

跟普遍的假設(shè)相反的是,其實(shí)還有大量的鋰資源未被開(kāi)發(fā)出來(lái)。不過(guò)其他的主要礦物質(zhì),無(wú)論是用于原材料生產(chǎn)還是精煉,情況就不一樣了。比方說(shuō),60%的鈷來(lái)自剛果民主共和國(guó),但大部分都是在中國(guó)精煉的。再次地,得益于分布廣泛的自然資源和強(qiáng)大的工業(yè)生產(chǎn)能力,中國(guó)有望在一段時(shí)間內(nèi)控制住電池行業(yè),就像下面這張地圖所示那樣,大多數(shù)的生產(chǎn)線都集中在中國(guó)。

這種情況在某種程度上跟1970年代的能源形勢(shì)有些相似,當(dāng)時(shí)極度需要石油的西方國(guó)家對(duì)中東原油形成了依賴(lài),被迫要忍受各種破壞性的禁運(yùn)和危機(jī)。
除了供應(yīng)鏈的不確定性之外,任何一個(gè)國(guó)家也繞不開(kāi)貴重礦物開(kāi)采地的情況。而且情況并不好,在非洲、拉丁美洲或東南亞,生產(chǎn)環(huán)境和自然環(huán)境都很不好。參與者必定面臨供應(yīng)鏈這一部分必須以某種形式加以改善的巨大壓力。
最后,我們?cè)賮?lái)談?wù)劻硪粋€(gè)與電動(dòng)汽車(chē)相關(guān)的錯(cuò)誤觀念:回收利用。簡(jiǎn)而言之,處理報(bào)廢的電動(dòng)汽車(chē)電池再也不是問(wèn)題。首先,以下是各種礦物質(zhì)成分的可回收性狀況:

資料來(lái)源:悉尼科技大學(xué)可再生能源礦物質(zhì)來(lái)源
就像我們所看到的那樣,盡管還有工作要做,但那只涉及到組件的一小部分。這個(gè)問(wèn)題等到它出現(xiàn)的時(shí)候會(huì)得到解決的,那會(huì)是十年以后的事了。屆時(shí),收集廢舊電池的渠道將會(huì)就位,由于嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī),對(duì)這些組件進(jìn)行分離和再利所需要的濕法冶金等技術(shù)應(yīng)該已經(jīng)具備得到廣泛采用了。
我們現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入到這樣一個(gè)時(shí)代,那就是政治和公眾均已認(rèn)識(shí)到,環(huán)境的緊迫性不再被視為對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的障礙,而是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本基礎(chǔ)所在。在十年之內(nèi),可持續(xù)行駛數(shù)十萬(wàn)英里而幾乎不需要維護(hù)的電動(dòng)汽車(chē)將會(huì)成為常態(tài)。這一切之所以變得可能都是因?yàn)殡姵兀S著電力生產(chǎn)以不同的借組過(guò)渡到低碳化,電池也會(huì)變得更加綠色。在這一點(diǎn)上,并不缺少讓我們持樂(lè)觀態(tài)度的論據(jù)。

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