電動汽車一直被視為解決環(huán)境危機的關(guān)鍵。道路上的電動汽車越來越多，高油耗汽車越來越少，燃燒的化石燃料越來越少，排放到大氣中的溫室氣體也越來越少。但隨著電動汽車的流行，它也帶來了另一個環(huán)境挑戰(zhàn):這些車的電池報廢后，該如何處理？
《自然》雜志11月6日發(fā)布的一篇文章《電動汽車中鋰離子電池的回收》指出，這些電池的堆積已經(jīng)成為一個亟需解決的大問題。我們不可避免地需要回收大部分電池，但從鋰離子電池中獲取有用的材料既費勁又危險。所幸，我們還有希望。這篇論文的作者表示，一些制度上的改變——比如在設(shè)計電池時考慮到回收利用或者使用機器人自動拆卸——可能會改變電池的回收利用現(xiàn)狀。另外，這些改進使得用舊電池為新電池制造提供所需材料成為可能，也使電動汽車變得更加環(huán)保。
2017年，全球電動汽車銷量超過100萬輛。該研究的作者們估計，僅這些汽車最終就會產(chǎn)生25萬噸的廢棄電池組。如果它們最終被扔進了垃圾填埋場，很可能面臨“熱失控”的風險，這是因為電池中的化學反應(yīng)會導致電池升溫，很有可能達到燃燒或爆炸的程度。
但潛在的垃圾填埋場爆炸并不是回收電池的唯一理由。事實上，這些電池在從車里取出來后的很長一段時間內(nèi)都是有用的。就像手機一樣，隨著時間的推移，電動汽車的電池也無法保持很好的充電和放電性能。所以，司機們要么換一個新電池或者換一輛新車。但是，用過的電池通常還可以保持新電池80%的充放電能力。
市場中，一些針對首批上市的電動汽車電池的解決方案已經(jīng)浮現(xiàn)。今年，豐田推出了一項計劃，將舊的電動汽車電池與太陽能電池板搭配，為日本的7-11便利店供電。由于重新利用這些電池可以賺到錢，找到二次利用的好處已經(jīng)超過了回收成本。
“如果你讓它變得有利可圖，人們就會去做。目前,還沒有這樣一個體系和基礎(chǔ)設(shè)施(來回收電動汽車電池),所以目前這項業(yè)務(wù)的盈利狀況還不明朗。”上述文章的作者之一，阿貢國家實驗室分析師琳達·蓋恩斯（Linda Gaines）表示。
蓋恩斯和其他共同作者們看到了一個正在浮現(xiàn)的機會，即用舊電池材料來滿足對新型汽車電池的需求。鋰電池制造需要用到鈷——一種主要在剛果開采的礦物。但隨著該地區(qū)鈷的需求不斷增長，這里又出現(xiàn)了使用童工和其他社會和環(huán)境問題。因此，伯明翰大學的研究員、上述文章的第一作者加文·哈珀（Gavin Harper）認為，在某些情況下，回收電池并將這些有價值的材料重新利用到新制造業(yè)中比電池的重復(fù)使用更有意義。“將鈷從電池中提取出來，并在早期將其制成新電池不是更好嗎?”他說道。
但是，要讓電池回收做到一定規(guī)模，該行業(yè)將需要解決一些關(guān)鍵挑戰(zhàn)。
首先，現(xiàn)在正在使用的電池在設(shè)計時并沒有考慮到是否便于拆卸，也并不是用一種固定標準制造，因此很難實現(xiàn)自動拆卸。目前，很多工作需要有足夠技能的人手工來完成，以避免在這個過程中傷害到自己。畢竟，這些東西可能會爆炸，也可能會產(chǎn)生有毒氣體。電池中使用的密封劑和粘合劑的類型又非常強，這使拆卸工人的工作更加困難。
這篇論文指出，機器人拆卸可以解決人類面臨的安全風險，而且可以讓拆卸過程足夠快，以應(yīng)對未來電池的大量供應(yīng)。但是，只有提升未來機器人技能才能充分發(fā)揮它們的潛力。對于那些尋求更便宜原材料的制造商來說，這些設(shè)計上的改變也可能是一場勝利。更便捷的拆卸也有助于從電池中提取出更純凈、更有價值的材料，然后出售或用于新電池的制造。
“‘為循環(huán)利用而設(shè)計’的想法是電池制造商應(yīng)該牢記的。”蓋恩斯說，“這種思維需要進入產(chǎn)品制造領(lǐng)域。”
這篇文章的作者們計劃開始對他們提出的解決方案進行試驗，但機器人拆解電池的裝配線仍需要數(shù)年時間，目前還沒有確切的時間節(jié)點。（本文內(nèi)容編譯自The Verge ，圖片來自Getty Images）
