新能源汽车作为环境友好型的交通工具,通过行驶过程中减少、甚至完全不使用化石燃料,达到节能减排目标。如果从全寿命周期评估,与传统汽车比较,新能源汽车主要零部件的可回收与可循环利用的特点,也是其环境友好优势的重要组成部分。其中广泛应用于新能源汽车三电系统的铜材料是典型的可循环原材料,已经形成了成熟的回收再利用产业,可以从一个侧面反映出新能源汽车具有的环境友好优势。
现阶段,锂离子电池是新能源汽车主要的动力电池解决方案。其中,铜箔作为负极集电体,是锂离子电池重要的原材料。根据高工产研锂电研究所(GGII)的测算,预计2025年中国锂电池市场规模较2021年增长幅度将超4倍,市场出货量达到1456GWh,2030年有望增加至3TWh以上。对应的铜箔出货量将从2021年的28.1万吨,持续增长到2025年的125万吨铜箔,预计到2030年需要可能超200万吨铜箔。如此巨大的需求很难通过新增的供应满足,更可能的选择是通过退役锂电池的拆解回收,将铜材料进行循环利用才能满足。由于铜材料具有稳定的化学与物理特性,回收利用方便,因此是锂电池回收领域的重点方向。
与传统内燃机发动机报废后只能以废铁回收不同,新能源汽车的驱动电机只需要通过简单的拆解清洗,其电芯中的铜电磁线就能在新电机上直接使用,大部分情况下并不需要重新回炉冶炼和制造,具有易回收、低成本、能耗少的优点。此外,由于驱动电机的使用寿命远远长于普通车辆的使用寿命,在车辆报废后,对于驱动电机进行必要的维护检测后,也能够作为再制造产品直接用于售后或某些特定应用场合的使用。
车用线束的回收再利用已经是一个非常成熟的产业,铜线束也是传统汽车中回收率最高的材料。在新能源汽车上使用的高压线束具有更高的回收价值,不需要额外的投入,只需要利用现有的回收产业链,就能实现充分的回收在利用,且回收价值远远高于传统汽车。预期该领域将成为新能源汽车实现零部件与原材料循环利用的突破点。
另一方面,随着技术的发展和轻量化要求的提升,可以预期以超薄铜箔、高效驱动电机、更细的车用线束等技术为代表的下一代铜材料相关三电零部件将在未来的新能源汽车上更广泛应用。在保持新能源汽车性能与提升安全性的基础上,每辆新能源汽车上需要使用的铜材料将适当减少。
如果在未来采用更少的铜材料就能实现更好更安全的车辆性能,叠加铜材料获得充分的循环和再利用,那么即使新能源汽车市场继续保持快速增长,也有可能在2030年实现通过铜材料的循环利用基本满足新能源汽车对于铜材料的增量需求,实现铜材料在新能源汽车产业链内的闭环循环,这将显著降低对于环境的影响,助力实现新能源汽车领域环境友好的目标。
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