使用退役電動車電池減少的碳排放超過回收所能實現的減少量

根據一項跨大西洋的研究團隊的分析，加州若能在電動車（EV）電池報廢前，將其轉型為連接電網的儲能系統，預計可減少額外的 800 萬噸二氧化碳排放。這項合作研究由德國明斯特大學和弗勞恩霍夫電池電池生產研究所，與美國勞倫斯伯克利國家實驗室共同進行，旨在比較三種電動車電池的終端處理策略，並評估加州未來至 2050 年的需求。

研究結果顯示，對於擁有大量可再生能源的地區，應優先考慮將電池再利用於固定儲能系統，然後再進行回收，而不是一旦報廢就立即進行回收。這一再利用的策略能帶來更大的氣候效益。模型顯示，如果加州的輕型電動車隊伍中的每一個報廢電池都直接送往回收，則回收的金屬仍能滿足該州至 2050 年的 61% 的電池需求，並避免約 4800 萬噸二氧化碳排放。然而，採取“優先再利用”的策略將環境效益進一步擴大。在這種情況下，電池首先被重新利用，幫助平衡太陽能和風能豐富的電網，只有多餘的電池才會被拆解以回收材料。研究發現，將報廢電池用於固定儲能系統將使總避免的排放量提高至 5600 萬噸。

雖然再利用在氣候效益上占優勢，但研究人員警告到 2050 年時，加州報廢的電動車電池量將超過該州的固定儲能需求。即使公用事業只依賴於報廢的鋰鐵磷（LFP）電池，這類電池因其安全性和循環壽命而被認為非常適合固定用途，但二次利用電池的供應量將會超過需求。因此，研究者強烈建議政策制定者加強大規模的回收能力。建立收集網絡、自動化拆解生產線和高效的水冶金或直接精煉過程需要時間；如果推遲投資直至再利用達到高峰，可能會造成後勤瓶頸，並延遲對於下一代電動車所需的鋰、鎳和鈷等貴重金屬的回收。

為了量化不同選擇，研究團隊構建了一個高解析度的庫存流量模型，使用了有關電池化學成分、銷售預測、壽命、回收產量和加州清潔能源建設的數據。基線情境反映了今天剛起步的再利用市場，僅有 2.5% 的電池進入第二生命。回收情境將 100% 的電池轉向材料回收，而第二使用情境則優先考慮再利用，直到每年的電網儲能需求達到飽和。

在所有情境中，回收對於關閉原材料循環至關重要。然而，只有第二使用的路徑能最大化碳減排，同時仍然為未來的回收流提供已經提供了十年或更長服務的電池。儘管這項案例研究集中於加州，其結論對全國範圍內均具有啟示意義，因為聯邦激勵措施加速了電動車的採用和可再生能源的生產。擁有積極清潔能源目標的州可以通過將太陽能和風能發電廠與再利用的電動車電池相結合，實現更大的氣候效益。

研究者主張，整體的區域規劃，協調生產、再利用和回收，是釋放循環電池經濟全部好處的關鍵。早期採取行動的地區將能確保供應鏈的韌性，減少對開採材料的依賴，並獲得更深層次的減排成果。