到2040年將有5.59億輛電動汽車上路。但是電動汽車不會永遠使用下去。而且它們的電池并不總是充滿你想要浸出到環境中的那種材料，如果它們被隨意丟棄的話。政策制定者和研究人員已經開始考慮如何處理電池的壽命結束問題，回收利用通常被視為一種選擇。卡內基梅隆大學(CarnegieMellonUniversity)的研究人員本周在《自然可持續性》(NatureSustainability)雜志上發表了一篇論文，探討了回收汽車電池的排放和經濟成本。他們專門研究了三種陰極化學電池:鎳錳鈷氧化物(NMC)、鎳鈷鋁氧化物(NCA)和磷酸鐵(LFP)。前兩種陰極化學物質在乘用車中很常見，而LFP在公交車中也很常見(例如，公交車制造商比亞迪使用LFP電池)。由于電池的包裝對回收方法很重要，分析中將圓柱形電池(特斯拉制造的電池類型)與袋式電池進行比較。研究人員還比較了回收方法。這些包括pyrometallurgical回收(暴露的有價值的部分電池高溫,然后恢復這些金屬合金),濕法冶金的回收(浸出有價值的金屬從電池和分離所需的金屬產生的解決方案),和“直接陰極回收,”電池的陰極按原樣保留,但新的鋰添加這樣的電池恢復原來的性能。為了找到可避免的循環排放，研究人員對各種電池化學成分進行了生命周期分析。他們估算了碳排放、能源使用情況，以及提取和提煉材料、然后組裝和運輸新電池的成本，而不是生產回收電池。

再利用、再循環，最終，lfp陰極電池在任何回收環境下都無法避免額外的排放。該論文指出，這些公共汽車電池中使用的鐵材料已經可以有效地進行開采。這導致“從回收材料中抵消的溫室氣體排放量較小，不足以抵消與回收過程相關的能源和溫室氣體排放。”目前，新的公共汽車電池似乎比回收的公共汽車電池更便宜，對環境也更好。然而，電動乘用車電池的情況更為復雜。對于NMC和NCA細胞來說，濕法冶金和直接陰極去除循環利用方法確實可以減少溫室氣體排放，但只有通過使用袋細胞直接陰極去除循環利用才能在統計上顯著減少排放。火法回收的效果就不那么直接了。研究人員發現，這種回收方法在任何情況下都會增加與電池生命周期相關的排放，但這種方法回收的材料并不總是被重新包裝成更多的電池。這種方法在歐洲經常使用，那里50%的總重量的電池需要回收。在陰極和電池罐材料被還原為金屬合金后，“其他不燃電池部件作為礦渣的一部分輸出，這些礦渣可以被用作水泥輸入材料，”論文指出。根據一份2018年的報告，水泥生產是地球上第三大人為溫室氣體排放源。這是在化石燃料的使用和土地使用變化(如森林砍伐)之后。但本周《自然》(Nature)雜志論文的分析沒有考慮非電池下游的環境影響，因此，火法冶金電池回收的影響仍然存在一些不確定性。

讓我們談談錢。回收電池的經濟效益沒有回收電池的環境效益明顯。當然，經濟效益的提高取決于特定電池化學所用金屬價格的波動性。例如，鈷的揮發性很強，近年來極其昂貴。回收鈷的能力有助于各國和企業減少對鈷的依賴，這可能也會帶來地緣政治和人道主義方面的好處。(該論文引用了2018年的一項研究，該研究表明，“剛果民主共和國手工業礦山周圍的人口尿液和血液中的鈷含量升高，可能對心臟、肺、血液和甲狀腺產生不利影響。”)這篇論文建議，如果回收汽車電池在經濟上站不住腳，但卻顯示出明顯的環境效益，監管機構可以介入，實施存款制度，為電動汽車電池回收提供資金或鼓勵。研究人員還發現，使用直接陰極去除技術回收的“再提純”電池的成本達到盈虧平衡。如果回收NMC陰極材料可以實現每公斤15美元或更少,如果回收NCA陰極材料可以實現在每公斤19美元,然后“refunctionalized陰極材料可以在相同的成本生產傳統的陰極制造方法,直接陰極回收經濟競爭力,“紙幣。目前，許多電動汽車公司都在探索其他解決方案，比如將汽車電池作為建筑物的固定存儲材料進行再利用。