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為什么新能源車需要循環(huán)經(jīng)濟(jì)方法？

2022-02-10 11:19:30·  來源：艾科森環(huán)境技術(shù)  
　
電動(dòng)汽車可以幫助減少溫室氣體排放并提供可持續(xù)的交通系統(tǒng)。但需要考慮電動(dòng)汽車的整個(gè)生命周期，以避免在努力實(shí)現(xiàn)必要的氣候目標(biāo)時(shí)產(chǎn)生資源問題。隨著全球各國政
電動(dòng)汽車可以幫助減少溫室氣體排放并提供可持續(xù)的交通系統(tǒng)。但需要考慮電動(dòng)汽車的整個(gè)生命周期，以避免在努力實(shí)現(xiàn)必要的氣候目標(biāo)時(shí)產(chǎn)生資源問題。
隨著全球各國政府尋求按照《巴黎協(xié)定》減少溫室氣體排放并限制其他對(duì)健康造成負(fù)面影響的污染物，出行的未來——尤其是道路交通——成為了越來越多關(guān)注的話題。實(shí)現(xiàn)此類減排所需的向更可持續(xù)運(yùn)輸?shù)倪^渡正在推動(dòng)電動(dòng)汽車銷量的增長，這種增長可能會(huì)在未來幾年加速增長。但是，雖然肯定需要交通電氣化，但制造電動(dòng)汽車本質(zhì)上是資源密集型的，目前尚不清楚至少在短期內(nèi)是否有必要的資源來滿足這種不斷增長的需求。
運(yùn)輸部門使用的鋼和鋁分別占全球這些材料使用量的 17% 和 27% 左右，其中大部分用于車輛；并且塑料在車輛成分中的份額持續(xù)增加，隨之而來的是與化石燃料原料相關(guān)的問題. 車輛通常還集成了復(fù)雜的電子設(shè)備（這就是 COVID-19 大流行期間半導(dǎo)體芯片短缺導(dǎo)致車輛生產(chǎn)延遲的原因）。對(duì)于電動(dòng)汽車，許多電機(jī)技術(shù)都需要稀土磁體，而電池則需要其他關(guān)鍵原材料——包括鋰、鈷和石墨。電池在電動(dòng)汽車生命周期內(nèi)對(duì)環(huán)境的影響中占很大比例：鋰等材料需要從敏感和獨(dú)特的環(huán)境中提取，而鈷等材料則具有與采礦相關(guān)的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)，例如童工和沖突
當(dāng)車輛的駕駛時(shí)間結(jié)束后，如何最好地處理車輛也是一個(gè)問題。高金屬含量為金屬報(bào)廢回收利用提供了良好的商業(yè)案例?，F(xiàn)在，工藝也已經(jīng)足夠完善，可以回收和再利用傳統(tǒng)車輛及其部件（包括電池）中的大量材料。然而，二次材料的價(jià)格波動(dòng)會(huì)影響商業(yè)案例，并且包括塑料、紡織品、玻璃和關(guān)鍵金屬在內(nèi)的剩余材料數(shù)量的增加意味著一些材料仍然經(jīng)常被浪費(fèi)；如果管理不當(dāng)，有害殘留材料也會(huì)帶來風(fēng)險(xiǎn)。
為應(yīng)對(duì)電動(dòng)汽車帶來的資源和回收挑戰(zhàn)，此類汽車的報(bào)廢管理需要從頭開始。電動(dòng)汽車尤其需要循環(huán)經(jīng)濟(jì)方法，以減少其對(duì)環(huán)境的影響，并確保在實(shí)現(xiàn)必要的氣候目標(biāo)時(shí)最小化權(quán)衡取舍。
當(dāng)前的戰(zhàn)略和政策
處理廢物的循環(huán)策略包括再利用、修理、翻新、再制造和回收（圖1）。已經(jīng)有成熟的二手零件和汽車市場(chǎng)可以延長汽車的使用壽命，一個(gè)關(guān)鍵問題將是關(guān)于最佳使用壽命和循環(huán)策略，其細(xì)微差別會(huì)隨著時(shí)間而改變。有必要平衡延長內(nèi)燃機(jī)汽車和效率較低的電動(dòng)汽車的使用壽命所帶來的環(huán)境成本與更早將其送回回收利用以重新利用組件和材料以制造更高效的電動(dòng)汽車的環(huán)境收益。與其他產(chǎn)品一樣，延長現(xiàn)有車輛的使用壽命可能會(huì)延遲新電動(dòng)汽車的使用7. 除了維修和保養(yǎng)策略外，還有通過汽車共享計(jì)劃利用車輛閑置容量來加強(qiáng)電動(dòng)汽車首次使用的策略。
圖 1：電動(dòng)汽車的循環(huán)策略。

電動(dòng)汽車的使用壽命可以通過維修和再利用來延長。與制造相比，翻新和再制造對(duì)環(huán)境的影響較小，回收材料可以減少對(duì)新原材料開采的需求。
電動(dòng)汽車的回收策略以及推動(dòng)它們的政策才剛剛開始應(yīng)對(duì)不斷變化的汽車技術(shù)。自歐盟引入報(bào)廢車輛指令以來已有 20 多年，該指令為車輛制造商帶來了生產(chǎn)者責(zé)任延伸8。在實(shí)踐中，生產(chǎn)者延伸責(zé)任要求生產(chǎn)者收回其產(chǎn)品以進(jìn)行再利用、回收或再制造。它旨在減少廢棄車輛的生命周期對(duì)環(huán)境的影響，并鼓勵(lì)從一開始就考慮再利用和回收的生態(tài)設(shè)計(jì)。除歐盟外，日本、韓國和中國等國家也擁有高度集中、受監(jiān)管的報(bào)廢車輛管理系統(tǒng)。
電池和含有關(guān)鍵原材料的組件是制定循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的重點(diǎn)。有延長電動(dòng)汽車電池壽命的再利用策略，遵循一系列策略，通過直接再利用、再利用、翻新和再制造來優(yōu)化生命周期價(jià)值9。此外，已經(jīng)有在儲(chǔ)能系統(tǒng)中重新利用電池的市場(chǎng)。
循環(huán)性的挑戰(zhàn)
Challenge of Circular

為了解決資源問題，激勵(lì)生態(tài)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品政策需要考慮多種，有時(shí)是相互沖突的循環(huán)策略。例如，替代和減少關(guān)鍵材料的數(shù)量可以減少提取的需要，但在后期回收中回收少量材料也更加困難。改變?cè)O(shè)計(jì)也創(chuàng)造了一個(gè)移動(dòng)的目標(biāo)，并且需要對(duì)特定要求進(jìn)行監(jiān)控和靈活性；此類政策面臨的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是在確定性水平與適應(yīng)技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展的能力之間取得平衡。
到目前為止，產(chǎn)品政策主要集中在硬件產(chǎn)品上，但隨著電子集成和車輛自主性的提高，軟件可以而且應(yīng)該支持循環(huán)措施，包括更長的使用壽命、維修和維護(hù)。例如，對(duì)與硬件相關(guān)的專業(yè)診斷工具和軟件的日益增長的需求被認(rèn)為是維修和維護(hù)的障礙，如果它們不容易以合理的成本獲得。擴(kuò)大生產(chǎn)者責(zé)任和廢物管理政策的重點(diǎn)是管理危險(xiǎn)廢物和一般回收至少成本。僅以回收為目標(biāo)有時(shí)會(huì)導(dǎo)致激勵(lì)回收而不是再利用策略。對(duì)規(guī)模經(jīng)濟(jì)和降低成本的關(guān)注也導(dǎo)致了與回收材料質(zhì)量的權(quán)衡。電動(dòng)汽車可能就是這種情況，對(duì)新汽車材料的需求導(dǎo)致這些材料的回收利用，而不是延長它們?cè)诂F(xiàn)有電動(dòng)汽車中的使用。
即使有生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度，現(xiàn)有數(shù)據(jù)仍不足以全面了解汽車廢品零部件和材料的去向，估計(jì)仍有相當(dāng)數(shù)量的二手車和廢品出口到國外，具有擴(kuò)大生產(chǎn)者責(zé)任政策的地區(qū)．電動(dòng)汽車及其零部件也可能出口到低收入國家，以發(fā)揮其巨大的再利用和再制造潛力. 這可以延長低收入國家的電動(dòng)汽車壽命和使用電動(dòng)汽車，但也可能在廢物管理基礎(chǔ)設(shè)施不發(fā)達(dá)的地方造成浪費(fèi)——電子廢物也可以類比。對(duì)材料的預(yù)期需求（也可能受到監(jiān)管的推動(dòng)）可能會(huì)推動(dòng)對(duì)低收入國家更好的廢物管理的投資，或鼓勵(lì)將廢物再出口到可以提取有價(jià)值材料的回收設(shè)施。
廢棄電動(dòng)汽車電池在火災(zāi)和有害污染方面帶來挑戰(zhàn)，而資源的回收需要對(duì)環(huán)境無害的回收。據(jù)估計(jì)，在理想條件下，回收?qǐng)?bào)廢電動(dòng)汽車電池可提供 2040 年全球所需的 60% 的鈷、53% 的鋰、57% 的錳和 53% 的鎳. 但我們目前離這樣一個(gè)理想的情況還很遠(yuǎn)。與回收有利可圖的鉛酸電池不同，電動(dòng)汽車電池的回收過程仍在發(fā)展中，再加上目前的低容量，這意味著回收主要由監(jiān)管驅(qū)動(dòng)。歐盟擴(kuò)大生產(chǎn)者責(zé)任，以及包括中國、日本和印度在內(nèi)的國家的廢物管理法規(guī)，也專門針對(duì)電動(dòng)汽車電池，但在世界大部分地區(qū)仍然缺乏有效的政策。
新電池法的外表
New Battery Regulation
2020年，歐盟提出新的電池法規(guī)15這旨在解決圍繞電動(dòng)汽車的許多問題，是迄今為止最雄心勃勃的政策。它旨在提高整個(gè)電池生命周期的透明度、可追溯性和問責(zé)制，它需要訪問電池管理系統(tǒng)，并要求數(shù)字護(hù)照、碳足跡聲明和最大閾值。除了傳統(tǒng)的收集和回收生產(chǎn)者責(zé)任延伸目標(biāo)外，它還對(duì)鋰、鈷和鎳制定了特定的回收率，同時(shí)還規(guī)定了在新電池中使用回收材料的目標(biāo)，以刺激需求。還建議對(duì)整個(gè)報(bào)廢車輛的延長生產(chǎn)者責(zé)任立法實(shí)施特定的材料回收。
有人提出，針對(duì)電動(dòng)汽車電池的這種雄心勃勃的規(guī)則可能會(huì)增加成本并減緩電動(dòng)汽車的采用。但是，可以說，應(yīng)該普遍激勵(lì)提高供應(yīng)鏈透明度。此外，向電動(dòng)汽車的過渡在很大程度上仍應(yīng)由逐步淘汰化石燃料汽車的政策推動(dòng)，這些潛在的權(quán)衡凸顯了政策組合和系統(tǒng)方法的必要性。增加的成本還可以激勵(lì)交通方面的充分措施（即討論移動(dòng)需求以及電動(dòng)汽車與其他交通選擇滿足什么需求），并最大限度地減少向電動(dòng)汽車過渡的反彈效應(yīng). 循環(huán)經(jīng)濟(jì)討論因沒有充分考慮充分措施、成本和這些成本的公平分配而受到批評(píng)— 今后需要仔細(xì)考慮這些要點(diǎn)。
在設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車的循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策和戰(zhàn)略時(shí)，也需要討論價(jià)值分配以及成本分配。數(shù)字產(chǎn)品護(hù)照已被提上政治議程，可能成為提供更好數(shù)據(jù)、使供應(yīng)鏈更加透明和促進(jìn)價(jià)值鏈參與者之間合作的關(guān)鍵部分。護(hù)照可能會(huì)產(chǎn)生回收費(fèi)用，以跟蹤車輛或組件，無論它最終成為廢物，并有助于投資于健全的廢物和資源管理系統(tǒng)。這可以確保車輛更長的使用壽命不會(huì)因廢物管理不善而增加對(duì)環(huán)境的影響而進(jìn)行權(quán)衡。
反過來，循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略也需要考慮氣候政策的目標(biāo)。應(yīng)考慮到所有國家從化石燃料過渡的需求，限制廢舊車輛的跨境流動(dòng)，以解決循環(huán)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的流失。這種價(jià)值轉(zhuǎn)移還可以幫助開發(fā)符合氣候承諾的可持續(xù)交通系統(tǒng)。從循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略中獲得的特定國家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力需要與全球應(yīng)對(duì)氣候變化的目標(biāo)相平衡。最終，如果從氣候和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度來看，向電動(dòng)汽車的過渡可能更具可持續(xù)性。
本文由杰斯卡 .盧思.里西特創(chuàng)作，轉(zhuǎn)載注明艾科森環(huán)境技術(shù)

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