林寧

在有2.8萬人口的阿恩施塔特，中國企業(yè)CATL計劃投資20多億美元在郊外空地興建電池廠

為火災犯愁的回收工廠

2019年全球鋰離子電池市場價值超過300億美元，預計到2025年，將增長到超過1000億美元?！拔覀€人是鋰離子技術的忠實擁護者，它具有變革性?！彪姵匕踩珜＜野吞乩照f：“但是這些電池也必須正確處理，如果它們損壞、過熱或短路，則可能發(fā)生熱失控事件——內部產生熱量，并且變得越來越熱，直到開始冒煙然后燃燒。如果舊電池被壓碎或損壞，則老式電池如堿性鋅錳電池可能會污染大量可回收材料。”

一家為消防隊提供設備的公司負責人福格爾曼說，火災對回收行業(yè)而言并不是新事物，該公司為工業(yè)場所（包括廢物和回收設施）制造防火系統(tǒng)。他表示，主要是火災的頻率變得越來越高，從2016年到2019年，美國和加拿大的廢物處理設施發(fā)生的火災數(shù)量增加了26%，從272起增加到343起。

明尼蘇達州的綜合性固體廢物處理公司Dem-Con公司總裁基根說：“從全國范圍來看，我們每個月都有設備損失，很多都是被電池大火燒毀了?！迸c其他回收設施的常見火災威脅（包括丙烷罐＼氣霧罐和丟棄的煙火）不同，這些電池很小，通常無法發(fā)現(xiàn)。鋰離子電池或廢棄的電子煙足以引起火焰，在巨大的廢物堆中它們幾乎也是看不見的。工人通常看不到它們，直到發(fā)生火災為時已晚。

得克薩斯州普萊諾市內的回收設施，傳送帶可幫助工人分類和包裝回收物

大多數(shù)電池起火都發(fā)生在卡車傾倒貨物時，當它們從卡車中倒到空地上，損壞的電池突然遇到氧氣起火。為了應對這種威脅，普萊諾工廠目前設有了大型混凝土和金屬防火墻，以將傾卸的垃圾與工廠的其余部分分隔開。還配備了Fire Rover熱敏相機和自動泡沫大炮，以便盡快撲滅火焰。工廠還在第一條傳送帶的入口處設置了穿著反光條背心的員工，他們負責盡可能多地篩選撿拾出有問題的垃圾。

盡管采取了這些預防措施，一些回收工廠仍然擔心這些電池之一會潛入廠區(qū)“腹地”損壞設備并對其員工造成危害。一家加利福尼亞州圣馬特奧縣的類似工廠發(fā)生過一場大火災，造成100名消防員出動，并關閉了四個月。管理工廠的公共機構南灣區(qū)廢物管理局的首席執(zhí)行官喬·拉馬里亞納說：“發(fā)生大火后，回收公司可能會在多年的競爭中失去客戶，員工得休假直到工廠得以重建，工廠還得面臨飛漲的保險費?！?h3>關于鋰電池安全性的討論

如果按規(guī)定使用，優(yōu)質的鋰離子電池是安全的。電池故障有兩種基本類型：一種與電極、隔膜、電解質或工藝的設計缺陷有關，這些缺陷通常涉及召回以糾正發(fā)現(xiàn)的缺陷。第二種較困難的故障是不指向設計缺陷的隨機事件，例如在低于冰點的溫度下充電、振動或撞擊。

電池輕度短路只會導致自放電升高并且由于放電功率非常低，因此熱量積聚較小。如果相當大的電流在電池的電極之間流動，熱量積聚會損壞電池中的絕緣層并導致電氣短路，溫度可以迅速升高引發(fā)著火或爆炸，發(fā)生“熱失控”。

工業(yè)電池（例如用于電動工具的電池）通常比消費產品中的電池更堅固，除了堅固的結構外，電動工具電池還可以最大限度地提高動力傳輸效率，并減少能耗，從而延長了其使用壽命。

動力電池比能量電池具有較低的Ah等級，通常更具耐受性和安全性。全世界每天使用的電動汽車、手機和筆記本超億部，美國國家海洋與大氣管理局的數(shù)據(jù)表明，人一生中被雷擊的幾率約為1/13000，鋰離子電池的故障率小于百萬分之一，優(yōu)質鋰離子電池的故障率優(yōu)于1000萬分之一。據(jù)美國國家防火協(xié)會（NFPA）的統(tǒng)計，如今每十億輛燃油車輛發(fā)生90起火災被認為是正?，F(xiàn)象，特斯拉每十億公里行駛中只有兩次起火，這仿佛告知我們電池安全性在可控范圍內，并仍然是需求旺盛的產業(yè)。

電池工廠在歐洲前景看好

電動汽車將對制造商的產能和質量提出更高的要求

顯然目前的鋰電池還存在很多短板，而且在過去數(shù)十年可商用的電池技術也沒有取得太大突破，但激增的市場需求迫使人類要盡快找到更好的電池方案。重要的汽車廠商在技術前景不明的情況下選擇購買電池而非自己生產。今年春天德國最大最重要的汽車零部件供應商博世完全放棄了建設電池工廠的雄心勃勃的計劃，第二大供應商美國大陸航空也沒有宣布進入電池生產計劃。

戴姆勒公司表示，對于德國制造商而言，制造電池芯毫無意義，因為亞洲電池制造商正進入歐洲鞏固自己的制造能力。因為電芯比較重，從韓國或中國來的運輸費用很高，因此亞洲制造商已在歐洲建廠以降低運輸成本，三星已經在匈牙利生產電池，LG在波蘭建立工廠，然后是中國寧德時代（CATL）和德國政府已經搭上線。

CATL是全球第三大EV（Electric Vehicle，電動汽車）電池供應商，還為松下等電子產品生產商和比亞迪等電動自行車生產商提供產品，該公司希望2022年之前在德國創(chuàng)造600個工作崗位，并投資2.7億美元。CATL宣布已選定在稱為埃爾福特克魯茲的阿恩施塔特一片工業(yè)區(qū)建廠，工廠將為沃爾沃和寶馬這類公司供應電動車電池，包括德國總理安格拉·默克爾在內的領導人爭相表示是自己的功勞。

寶馬高管馬庫斯·杜斯曼邀請戴姆勒也向CATL訂購電池，因為更高的產量將導致每個單元的價格降低。這對位于德國的工廠尤其重要，因為這邊不僅工資高于東歐鄰國，而且能源成本也高。

在接下來的幾年中，德國汽車制造商的計劃中有數(shù)十輛新型電動汽車推陳出新，因此肯定有不止一家電池廠的空間，據(jù)悉伊隆·馬斯克已表示有興趣建立德國的特斯拉超級工廠。對于汽車公司而言，確保裝載環(huán)保、安全、優(yōu)質的電池供應絕非易事，因為制造過程所需的稀有元素供應有限。

寶馬表示將通過從澳大利亞和摩洛哥的礦山直接采購自己需要的鈷和鋰，然后向CATL和三星SDI提供材料，解決稀有元素問題并符合環(huán)境標準和尊重礦工的人權。寶馬計劃到2021年，通過減少對這些稀有元素的依賴來鞏固其電池供應鏈，生產不使用稀土的第五代電力傳動系統(tǒng)。

雖然對于汽車來說，這類電池需要淘汰，但舊電池的儲電能力依舊可觀，可以在電容量要求低、用電量恒定的場所，如家庭等繼續(xù)使用。在這類環(huán)境中，電池不需要反復處于充電和放電的狀態(tài)。法國汽車制造商雷諾將“二手電池”視作是“打造循環(huán)經濟”技術領域的重要環(huán)節(jié)，而特斯拉則通過推出Powerwall家用電池以及收購太陽能公司SolarCity，積極推進家庭電能存儲，這也許是鋰電池未來的發(fā)展之路吧。