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电动汽车比柴油车更清洁不假,但废电池堆积如

自本世纪头十年第一辆今世电动汽车(EV)上路以来,品评人士很快就开始质疑其贴上的“洁净”标签。从对制造业的担忧到电池电源以及整体的自立能力,电动汽车不停受到狐疑论者的亲昵关注。跟着大年夜量的争辩和差错信息困扰着这片水域,电动汽车背后的事实变得有些隐隐——那么这些汽车到底有多洁净呢?

人们常常提出的一个与电动汽车洁净形象形成比较的论点是,电动汽车电池制造历程背后的污染。事实上,稀土金属是电池的组成部分,它们的提取和操作会导致碳排放。然而,正如2018年国际洁净交通委员会(ICTT)的一份申报所注解的那样,临盆电池的国家以及电池因素对排放的影响要大年夜得多。

中国电动汽车和内燃机车的比较钻研证明了ICTT的申报,注解根基举措措施和高效的制造技巧是削减临盆历程中碳排放的关键。中国电动汽车电池制造商在制造历程中孕育发生的二氧化碳比ICEV发念头多60%,但假如采纳美国或欧洲的制造技巧,则可削减至多66%的排放。是以,经由过程提取历程和电池临盆所孕育发生的污染与汽油或柴油发念头的制造历程持平或略高。

在其钻研中,ICTT还指出,在其应用寿命时代,电池和燃油在排放方面存在显着差异。因为没有燃烧和完全没有尾气排放,电动汽车的大年夜部分排放是经由过程其制造历程和能源滥觞孕育发生的,这使它们相对付汽油和柴油动力汽车具有上风。

从电动汽车的全部应用寿命来看,电动汽车的总体影响更为显着,而内燃机汽车无法与之竞争。与应用化石燃料的汽车比拟,无论应用何种能源发电,电动汽车在其应用寿命内的排放都要低得多。

电动汽车的废电池何去何从?

出于电动汽车的洁净性,电气化是办理如饥似渴的气候危急的最大年夜关键之一。跟着蹊径上行驶的电动汽车越来越多,耗油大年夜车辆响应削减,司机燃烧的化石燃料也越来越少,排放到大年夜气中的温室气体也越来越少。然则跟着电动汽车的遍及,我们又面临着另一项情况寻衅:该若何处置惩罚电动汽车废弃的电池呢?

根据本日在《自然》杂志上颁发的一篇新论文,这些电池开始聚积成一个问题。我们弗成避免地必要收受接收许多电池,然则从电动汽车的废旧锂离子电池中网络有用的材料仍旧很繁琐且充溢风险。幸运的是,仍旧有盼望。该论文的作者说,轨制上的改变(例如在设计电池时要斟酌收受接收使用,并应用机械人来自动拆卸)可能会改变电池收受接收的要领。反过来,这些改进可以经由过程应用旧电池供给制造新电池所需的材料,使电动汽车加倍环保。

2017年,举世电动汽车销量跨越100万辆。该钻研作者预计,仅这些汽车,终极将孕育发生25万吨的废弃电池组。假如这些垃圾终极宿命是丢进垃圾填埋场,则会冒着经历“热掉控”历程的风险,该历程基础上是电池中的化学反映,会导致电池升温,以致燃烧起来或爆炸。 (这便是为什么当你登机时,禁止在托运的行李中放置多余的锂离子电池。)

然则垃圾填埋场爆炸并不是避免丢弃旧电池的独一缘故原由。实际上,它们从车中掏出后很长一段光阴内都是有用的。就像你的手机一样,跟着光阴的流逝,电动汽车中的电池将无法长光阴维持电量。是以,司机可以替换新电池或干脆买一辆新车。然则,用过的电池平日可以维持和放电高达80%的电力。这导致了一些智慧的办理规划,以办理若何应用第一批进入市场的电动汽车电池。

今年,丰田启动了一项计划,将旧的电动汽车电池与太阳能电池板配对,为日本的7-11市廛供电。随侧从新应用这些电池的赢利,探求二次应用的利用已经跨越了收受接收使用的努力。

“假如旧电池还能让你赢利,那么人们就会随着去做。今朝,还没有系统,没有(用于收受接收电动汽车电池的)根基举措措施,是以,要实现一项营业的盈利能力并不清楚。”新论文的合著者琳达·盖恩斯(Linda Gaines)说。她也是Argonne国家实验室的系统阐发师,该实验室是由芝加哥大年夜学和美国能源部运营的钻研中间。

盖恩斯和她的合著者看到了一个新的时机,即可以使用旧材料来满意对新汽车电池的需求。电动汽车的锂电池由钴制成,钴是一种主要在刚果开采的矿物。然则,该地区对钴的需求赓续增长,导致有人指控称,开采钴会造成童工和其他社会和情况问题。是以,伯明翰大年夜学的钻研员、这项钻研的主要作者Gavin Harper觉得,在某些环境下,收受接收电池并将这些有代价的材料从新用于新的制造,而不是一味追求电池可能更故意义。他说:“将钴从电池中掏出,并在早期将其制成新电池是否更好?”

为了能够将电池收受接收到赓续增长的电动汽车市场所需的规模,汽车行业将必要办理一些关键寻衅。首先,当今的电池并不是为了方便拆卸而设计的。电池并非整个以一种标准的要领制造,是以很难实现自动拆解。很多事情必要有必然技能的人手工完成,以避免在这个历程中危害到自己。终究,这些器械可能会爆炸。 (这样做的话,它们还会孕育发生有毒气体。)电池中应用的密封剂和粘合剂的类型异常稳固,使得工人的事情加倍艰苦。

该论文解释说,借助机械人来拆卸可以办理人类面临的风险,而且可以让这个历程足够快,以应对未来电池的大年夜量涌入。然则机械人将必要更多标准化的电池,以发挥其整个潜能。对付正在探求便宜原材料的制造商来说,这些设计上的改变也可能是一场胜利。更轻易的拆卸可以从电池中提掏出更纯净的材料,从而孕育发生更有代价的材料,这些材料随后可以出售或用于制造新电池。

“‘为轮回使用而设计’的设法主见应是电池制造商要切记的。”盖恩斯说,“这种设法主见必要进入产品制造的一样平常阶段。”

两位作者计划开始对他们提出的办理规划进行试验,但机械人拆解电池的装置线仍必要数年光阴,今朝还没有着末刻日。

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