研究认为,随着电动汽车规模扩大,报废车辆和废旧电池未来或成为关键材料的重要来源。图片来源:Shutterstock

一项最新研究显示,未来中国电动汽车制造所需的相当一部分关键材料,或可通过报废车辆和废旧电池回收获得。分析指出,电动汽车普及将在前期推高矿产资源需求,但随着报废车辆和退役电池数量持续增加,回收材料有望在数十年后成为电池和电机材料供应的重要来源。

据IT媒体Ars Technica 7月31日报道,南京大学的Xin Shunxiong研究团队对2010年至2050年中国电动汽车制造需求与回收材料供应潜力进行了对比测算。研究认为,回收渠道未来有望成为多种关键元素的重要来源。

研究评估了混合动力汽车、插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车所涉及主要材料的循环利用潜力,涵盖电池材料中的锂、钴、镍、锰、磷、钠、硫、石墨,以及电机关键元素中的铜、钕、镝、钐、铈等。

在研究方法上,团队根据技术进步速度和电动汽车普及前景设定了4种情景,并测算了所谓“循环潜力”,即某一年份回收材料可替代新增制造需求的比例。

结果显示,电动汽车市场规模越大,未来产生的报废车辆和废旧电池数量也越多。随着时间推移,这部分材料回流制造环节的能力有望不断增强。

研究指出,在产业发展初期,电动汽车销量增长速度快于报废车辆和退役电池的产生速度,因此回收材料难以覆盖新增需求。但随着累计销量上升、电池更换需求增加以及车辆进入报废周期,回收材料占比预计将逐步提升。

在商用领域,电池寿命可能早于整车寿命结束,这也被视为扩大回收供给的重要因素之一。研究团队表示,高强度使用可能加快电池性能衰减,从而带来更换需求;与此同时,中国换电站网络持续扩张,也可能增加可回收电池数量。

不过,不同材料的供需前景并不一致。研究认为,随着电池产业转向低钴甚至无钴技术路线,钴本身的需求可能下降,回收供给也可能较快超过需求。

相比之下,受高性能电池需求增长带动,镍和锰即便回收占比提升,仍可能面临较大的供应缺口。电机所需稀土元素的前景也将因技术路线变化而出现差异,其中铈能够在多大程度上替代高价稀土材料,被视为关键变量之一。

政策因素同样被认为将为回收产业扩张提供支撑。研究团队称,中国正推动将部分电池元素的回收率从目前约40%提高至最高98%;同时,到2030年将新车销售中电动汽车占比由45%提高至60%的政策目标,也可能进一步影响相关材料的回收规模。

研究团队强调,建立用于管理电池成分信息的“电池护照”制度,并通过监管引导废旧电池流向正规回收企业,是提升回收效率的关键。只有准确掌握电池类型和材料信息,才能实现更高效的回收利用。

不过,研究也指出,回收并不意味着可以立即替代新增矿产开采。要实现较高的循环利用率,还需要完善从废旧电池收集、分拣到处理的全链条回收体系。

与此同时,技术变化也将持续影响回收经济性。研究称,石墨等经济价值相对较低的材料,目前仍缺乏足够的回收动力;如果钠电池等低成本材料体系进一步扩大应用,电池价格可能下降,回收企业可获得的回收价值也可能随之下滑。

总体来看,研究认为,中国电动汽车供应链未来由“新增矿产开采”主导向“报废车与废旧电池循环利用”比重上升的方向演进可能性正在增加。但回收能否真正成为关键材料的重要供给来源,仍取决于电池技术演进以及回收体系建设的推进速度。

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