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陈根:电动汽车时代到来前 如何获得足够多的电池?

2023-01-16 18:23590

 

 

 

近年来,随着社会对环境污染问题的日益关注,用电动车取代燃油车成为默认的趋势。根据国际能源署的数据,2022年,无排放汽车和卡车可能占全球所有新车销量的13%,而两年前仅为4%。到2030年,这一数字有望增长到30%左右。各种驱动力一起推动了电动汽车从小众选择走向主流。


  电动汽车变得越来越普遍,使得人类对锂离子电池的需求也在飙升。对于气候变化来说,更多地使用电动汽车是一个好消息。但制造电池所需的金属供应已经捉襟见肘,到2050年,我们对锂的需求可能会增加20倍。在这样的情况下,电池的回收利用,就变得至关重要。


  相互成全的电池和电车


  今天,我们之所以能引来电动汽车的时代,其中一个重要因素,就是电池工艺的进步。


  显然,电动汽车和电池技术都不是近些年才发明出来的技术。1800年,意大利物理学家亚历山德罗·伏特发明了人类历史上的第一个电池——伏特堆。这一用锌片(阳极)和铜片(阴极)以及浸湿盐水的纸片(电解液)制成的最初的电池,证明了电的人为制造可能性。


  1881年,法国工程师古斯塔夫·特鲁夫就制造出了世界上第一辆电动汽车,并用铅酸蓄电池为该车提供动力。不过,这辆车仅有15km/h的速度和16km的续航里程,整体效率甚至都比不上马车。由于当时的电池工艺和电动汽车技术的有限,因此,当时,电动汽车也没有引起太多关注。


  现在,得益于电池工艺的进步,以及社会对环境污染的关注,我们正在迎来前所未有的电动汽车时代。事实上,交通工具电气化已是一个相对确定的趋势。


  一方面,凭借着高能量密度、高安全性的优势,锂离子电池已经能够支撑电动汽车的里程。现阶段,锂离子电池已经成为电动汽车最重要的动力源,其发展经历了三代技术的发展,其中,钴酸锂正极为第一代,锰酸锂和磷酸铁锂为第二代,三元技术则为第三代。


  另一方面,在全球应对气候变化、倡导使用新能源的背景下,传统汽车以燃油来作为动力源已逐渐不被大众所接受。全球范围内,多国政府都制定了相关政策,力图推动汽车制造商进行业务换轨,同时也激励消费者做出改变。


  中国、日本、韩国、美国等主要国家都在大力发展新能源汽车,全球电动汽车销量整体呈增长趋势。2010年,新能源汽车被国务院确定为七大战略性新兴产业之一,作为我国战略性新兴产业之一,政府高度重视新能源汽车产业发展。先后出台了全方位激励政策,从研发环节的政府补助、生产环节的双积分,到消费环节的财政补贴、税收减免、再到使用环节的不限牌不限购,运营侧的充电优惠等,几乎覆盖了新能源汽车整个生命周期。


  美国加利福尼亚州和纽约州出台了规定,到2035年逐步淘汰所有仅使用化石燃料的汽车的销售,其目标在于到2037年将乘用车污染减少25%。欧盟在2022年6月通过的一项提案规定:从2035年开始在欧盟境内停止销售新的燃油车。


  业界认为,电动汽车将是全世界未来10年发展最快的产业之一。国际能源署发布的《清洁能源进展跟踪报告》指出,2021年全球电动汽车销量翻了一番,占整个汽车市场的9%。该报告预测电动汽车销量在2022年将再创历史新高,占全球轻型汽车总销量的比例将升至13%。

    

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