對于電動汽車的崛起過程，鮮有人能夠比“特斯拉背后的智囊團”--施特勞貝爾（JB Straubel）--理解得更透徹。

2003年，工程師施特勞貝爾在午餐時的一番話，讓埃隆·馬斯克（Elon Musk）相信電動汽車事業(yè)大有可為。隨后，他在特斯拉擔(dān)任了15年的首席技術(shù)官，設(shè)計了特斯拉的第一批電池，管理充電站網(wǎng)絡(luò)的搭建，并主導(dǎo)了美國內(nèi)華達州超級工廠的建設(shè)。2019年，施特勞貝爾從特斯拉離職，馬斯克的傳記作者阿什利·萬斯（Ashlee Vance）表示，特斯拉不僅失去了一位創(chuàng)始人，也失去了“一部分靈魂”。

憑借業(yè)內(nèi)名氣和過硬實力，施特勞貝爾幾乎可以隨便挑硅谷的工作，然而他并沒有。施特勞貝爾留在了他位于內(nèi)華達州卡森的牧場內(nèi)，目所能及之處，看不到一棵樹。據(jù)稱，著名作家馬克·吐溫（Mark Twain）在這里住過。馬克·吐溫曾描述這里為“一片沙漠，被荒蕪的雪山所包圍。”

2017年，施特勞貝爾就是在這里創(chuàng)建了Redwood Materials公司，從事著如煉金術(shù)一般神秘又復(fù)雜的業(yè)務(wù)：分解廢棄電池，將其重組成新的電動汽車所需的金屬材料，再重新投入到供應(yīng)鏈中。

“城市采礦”，變廢為寶

施特勞貝爾的目標(biāo)是解決電動汽車行業(yè)目前最突出的問題。雖然電動汽車在行駛時可以實現(xiàn)“零排放”，但隨著電動汽車逐漸興起，電池原料開采、制造和處理過程卻暗藏著環(huán)境危機。

施特勞貝爾表示：“現(xiàn)在的電動汽車，根本談不上‘可持續(xù)’，連相關(guān)的近期規(guī)劃都看不到。還在特斯拉的時候，我就有些受不了；前公司做大做強之后，我就實在忍無可忍了?！?/p>

Redwood的倉庫是“汝之蜜糖，彼之砒霜”的最好注解。每個工作日，都有兩三輛重型卡車運來約60噸的廢舊智能手機、電動工具和滑板車電池。施特勞貝爾手下相關(guān)團隊的130名員工就會從這些廢品中分離出來各種金屬，例如鎳、鈷和鋰，再將它們粉碎，并用化學(xué)物品處理成新的鋰電池原料，重新投入供應(yīng)鏈。

電池中所使用的金屬一般都來自剛果民主共和國、澳大利亞和智利等國家，從露天礦中挖出或從沙漠池塘中蒸發(fā)出來。但施特勞貝爾認(rèn)為，就在人們身邊，有一個“巨大的、未開發(fā)的”來源：普通美國人的車庫。他還估計，美國家庭中的舊手機、舊筆記本電腦中總共有大約10億個廢舊電池，從中都能回收到有利用價值的金屬材料。

對這些電池進行分解，再重新利用的過程被稱為“城市采礦”。電池材料創(chuàng)業(yè)公司Sila Nano的首席執(zhí)行官基恩·博迪切夫斯基（Gene Berdichevsky）表示，大規(guī)?！俺鞘胁傻V”是一項艱巨的任務(wù)：一輛高端電動汽車中的電池材料數(shù)量大約是一部智能手機的1萬倍。但是，他補充說，按每千瓦時計算，一輛汽車電池中的鈷用量大約僅為一部手機電池中鈷用量的30分之一。博迪切夫斯基補充道，“因此，每回收300部智能手機，其中的鈷就能用于生產(chǎn)1輛電動汽車的電池?！?/p>

Redwood還在建立自己的工業(yè)合作伙伴網(wǎng)絡(luò)，亞馬遜、電動巴士制造商Proterra和電動自行車制造商Specialized都包括在內(nèi)，以回收他們的廢品。Redwood已經(jīng)開始從松下公司接收電子廢物，并將可重新利用的材料送回松下公司，松下公司在Redwood以北50英里處的特斯拉超級工廠內(nèi)生產(chǎn)電池芯。

“零排放”還只是個概念

施特勞貝爾賭上自己特斯拉賺得的部分財富，認(rèn)為Redwood可以在“循環(huán)經(jīng)濟”的興起發(fā)揮重要作用。所謂循環(huán)經(jīng)濟是一個誕生于20世紀(jì)60年代的想法，其核心是改變商品的設(shè)計、制造和回收方式。全球范圍內(nèi)的一些大型企業(yè)正接受這一概念，其中就包括了蘋果公司，其CEO蒂姆·庫克（Tim Cook）所設(shè)定的目標(biāo)是“不必從地球上開采任何東西來生產(chǎn)新的iPhone”，這是該公司在2030年前實現(xiàn)碳平衡的承諾的一部分。

等循環(huán)經(jīng)濟流行起來時，我們現(xiàn)在的做法，在子孫后代的眼里一定非常愚蠢。目前鈷主要是來自非洲剛果民主共和國，通常在大型工業(yè)礦井中開采，也有的使用基本工具手工挖掘。開采出的鈷可能被運往歐洲最大的鈷精煉廠所在地芬蘭，再運到世界上大部分陰極和電池的生產(chǎn)地中國，再被運往美國和歐洲。電池芯在歐美國家被組裝成電池組，再被運到電動汽車生產(chǎn)線上。

在一輛電動汽車被貼上“零排放”標(biāo)簽之前，鈷從礦場開采出來，到最后送到汽車制造商手里，需要經(jīng)歷長達2萬英里（約3.2萬公里）的超長途旅行，而這一旅程可不是“零排放”。

盡管如此，仍有獨立研究者表示，電動汽車對環(huán)境的破壞還是比傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車要小。但是目前這個行業(yè)依然有很大的提升空間。施特勞貝爾認(rèn)為，如果電動汽車的電池可以不斷地被回收再利用，那么電動汽車制造過程中的碳排放量可以減少一半以上。

7月，Redwood發(fā)展提速，從投資人那里籌集了7億多美元，能夠再招500多名新員工，并擴大業(yè)務(wù)范圍。按照當(dāng)前37億美元的估值計算，這家公司現(xiàn)已成北美價值最高的電池回收企業(yè)。今年，Redwood預(yù)計將處理2萬噸廢料，目前已回收的材料就足以生產(chǎn)4.5萬個電動汽車電池組。

循環(huán)經(jīng)濟支持者們表示，這種經(jīng)濟可以讓地球變得更加可持續(xù)，減少堆積如山的廢品。2019年，世界經(jīng)濟論壇估計，到2030年，“循環(huán)電池價值鏈”可以占到實現(xiàn)巴黎協(xié)議規(guī)定的目標(biāo)所需減排量的30%，并在全世界范圍內(nèi)創(chuàng)造1000萬個安全和可持續(xù)方面的就業(yè)崗位。

Lombard Odier投資經(jīng)理公司的可持續(xù)解決方案主管克里斯蒂娜·克奇（Kristina Church）說，運輸是創(chuàng)建循環(huán)經(jīng)濟的“核心”，它不僅占了全球二氧化碳排放量的六分之一，而且還與采礦和能源網(wǎng)交織在一起。

采礦企業(yè)Glencore的銅與電子元件循環(huán)負(fù)責(zé)人庫努爾·辛哈（Kunal Sinha）說到：“要想讓全世界在2050年實現(xiàn)凈零排放，僅靠資源效率、電動汽車和清潔能源是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這個差距可以通過推動循環(huán)經(jīng)濟，改變消費方式，重復(fù)使用東西，以及回收再利用來彌補。”他還補充說：“回收的作用不容小覷。回收相當(dāng)于提供了‘額外’的供應(yīng)，一方面填補了需求缺口，另一方面還有助于緩解排放壓力。”

供應(yīng)緊縮不容小覷

“城市采礦”雖然現(xiàn)在還比較小眾，但電動汽車已贏得廣泛政治支持，應(yīng)對氣候變化上也已出臺了相關(guān)政策，城市采礦將在2030年之前成為主流。美國能源部部長珍妮弗·格蘭霍姆（Jennifer Granholm）就呼吁政府作出承諾，在美國本土建立一個鋰基電池供應(yīng)鏈。

這也是拜登政府的目標(biāo)之一，美國現(xiàn)任政府計劃在2035年實現(xiàn)100%的清潔電力，并到2050年實現(xiàn)凈零排放。格蘭霍姆表示，到2030年末，全球清潔能源技術(shù)市場的價值將達2300萬美元。格蘭霍姆還提到，隨著中國等國家加大相關(guān)投資力度，美國也不愿落后。

歐洲監(jiān)管機構(gòu)也在強調(diào)環(huán)境和社會問題之間的矛盾。例如，如果汽車制造商停止生產(chǎn)燃油車，德國就會面臨嚴(yán)重的失業(yè)威脅。

根據(jù)麥肯錫的數(shù)據(jù)，中國政府正在對該行業(yè)進行補貼，以在2030年之前每年將電動汽車的銷量提高24%。

然而，對電動汽車的大力支持，有可能會帶來意想不到的后果。

今年出現(xiàn)的全球半導(dǎo)體短缺問題暴露了準(zhǔn)時制模式（Just-in-time，JIT模式）汽車供應(yīng)鏈的脆弱性。芯片短缺僅僅是一個預(yù)兆，它可能意味著更大的破壞即將來臨，由于所有汽車制造商都希望對各自的產(chǎn)品進行電動化，未來鎳、鈷和鋰等電動汽車電池關(guān)鍵材料的供應(yīng)也很有可能會遭遇供應(yīng)瓶頸。

彭博新能源財經(jīng)（BloombergNEF）發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，今年電動汽車的銷量僅占全球汽車總銷量的4%。但是預(yù)計到2030年時，這一比例將大幅提升至34%，2040年將進一步提升至70%。

英國伯明翰大學(xué)教授保羅·安德森（Paul Anderson）表示：“未來將出現(xiàn)對原材料的大規(guī)模爭奪。大家現(xiàn)在都急著把技術(shù)推向市場，對回收利用卻沒有足夠的考慮。”

G2 Venture Partners的清潔能源投資人莫妮卡·瓦爾曼（Monica Varman）估計，電池金屬的需求將在兩到三年內(nèi)超過供應(yīng)。隨著市場對使用可持續(xù)材料重新設(shè)計電池這一做法做出反應(yīng)，將出現(xiàn)一場持續(xù)5年左右的“供應(yīng)緊縮”。再生材料有助于緩解供應(yīng)問題，但分析師們認(rèn)為，在未來10年中，它最多也只能滿足20%的需求。

像Redwood這種以回收并再利用廢棄材料為主要業(yè)務(wù)的創(chuàng)業(yè)公司目前還是少數(shù)。其中一家就是位于加拿大多倫多的Li-Cycle公司。Li-Cycle成立于2016年，今年早些時候在與一家特殊目的收購公司的合并中籌集了超過6億美元的資金，當(dāng)前估值為17億美元。Li-Cycle已經(jīng)與14家汽車和電池公司建立了合作關(guān)系，其中包括通用汽車和LG化學(xué)的合資公司Ultium。

Li-Cycle董事長蒂姆·約翰斯頓（Tim Johnston）表示，公司計劃在北美各地建設(shè)設(shè)施，收集舊電池并將其轉(zhuǎn)化為粉末形態(tài)的鋰、鎳、鈷和石墨。Li-Cycle還將建立更大型的生產(chǎn)中心，將95%以上的物質(zhì)再加工成電池級的材料。

約翰斯頓擔(dān)心，如果沒有大規(guī)模的城市采礦，即將到來的電池原材料短缺將帶來與1973年阿拉伯石油禁運一樣的后果。當(dāng)時美國的汽油價格在四個月內(nèi)翻了兩番，美國政府對那次事件的描述為“對整個國家經(jīng)濟穩(wěn)定造成了結(jié)構(gòu)性挑戰(zhàn)”。

約翰斯頓表示：“石油供應(yīng)可以相對快速地恢復(fù)，畢竟開發(fā)一個油井和開始抽油并不需要太長時間。但開采鋰、鈷或鎳礦，5年起步。因此，電池原材料短缺不僅可能造成與石油禁運一樣嚴(yán)峻的影響，甚至是更為深遠(yuǎn)的長期影響?！?/p>

規(guī)模化回收？得從產(chǎn)品設(shè)計說起

除了能夠緩解供應(yīng)鏈壓力并保護環(huán)境外，“城市采礦”還能帶來更低價的原材料。2018年一項關(guān)于中國廢棄電視機中的金和銅的回收研究表明，回收過程的經(jīng)濟性是原始開采的13倍。

施特勞貝爾指出，現(xiàn)有電池中可提取的高價值材料要比開采出來的材料多得多。他說道：“在巖石、礦石和鹽水中，這些關(guān)鍵材料的濃度都非常低，但回收電池中的材料濃度很高。我們在對的地方提取對的材料，所以材料濃度要比傳統(tǒng)的采礦業(yè)高出一大截?！?/p>

Li-Cycle的約翰斯頓則表示，當(dāng)前在礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的最高等級的鋰礦石只含有2%到2.5%的氧化鋰，而在“城市采礦”中，其濃度是這個數(shù)字的4到5倍。

然而，由于許多產(chǎn)品在設(shè)計的時候并沒有考慮到材料回收，因此從廢棄產(chǎn)品中提取有價值材料的過程非常復(fù)雜。計算機制造商戴爾的體驗設(shè)計負(fù)責(zé)人艾德·博伊德（Ed Boyd）表示：“現(xiàn)在的產(chǎn)品在設(shè)計時考慮的都是組裝時間、成本、質(zhì)量等因素，有些產(chǎn)品的拆卸和分解要花20至30分鐘，因此在回收時對其進行快速拆解不太實際?！?/p>

約翰斯頓團隊目前正研究如何大幅降低所用材料的數(shù)量，并在1分鐘之內(nèi)完成產(chǎn)品拆解。他表示：“實際上，做到這一點并不難，只是以前沒把拆解難度作為一個設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?！?/p>

循環(huán)經(jīng)濟真正規(guī)模化：任重而道遠(yuǎn)

雖然很少有人斷然否定循環(huán)經(jīng)濟的作用，但是也有很多人對此懷疑這些過程是否能夠迅速擴大規(guī)模，以滿足未來10年中對清潔能源接近指數(shù)級的需求。礦業(yè)企業(yè)Anglo Pacific的CEO朱利安·特雷格（Julian Treger）表示：“廢材料回收這個想法聽著貌似有吸引力，但最終它就像是冶煉和提煉。這是一個增值加工的環(huán)節(jié)，一般不會帶來巨大的利潤。”

南非的TechMet是一家投資于金屬開采、加工和回收的企業(yè)，其創(chuàng)始人布萊恩·蒙耐爾（Brian Menell）稱循環(huán)經(jīng)濟是一個“艱巨的任務(wù)”。他說道：“10年后，一個經(jīng)過優(yōu)化的鋰離子電池回收行業(yè)也許能滿足電動汽車行業(yè)25%的電池金屬需求。所以它只能成為一個貢獻因素，而不是解決方案?！?/p>

當(dāng)行業(yè)開始回收更多的電動汽車電池時，循環(huán)經(jīng)濟真正規(guī)?；ｋ妱悠囯姵氐钠骄鶋勖鼮?5年，因此第一波電池在短時間內(nèi)還不會達使用壽命而回收。這個較長的時間線足以讓技術(shù)不斷發(fā)展，但是與此同時，時間也會帶來風(fēng)險。G2 Ventures的瓦爾曼表示，如今大力發(fā)展回收技術(shù)，但如果化學(xué)物質(zhì)快速發(fā)展，那么現(xiàn)在的化學(xué)物質(zhì)所構(gòu)成的電池到時候可能被時代淘汰了。

咨詢公司Circular Energy Storage的創(chuàng)始人漢斯·埃里克·梅林（Hans Eric Melin）表示，如何持續(xù)獲得廢棄的汽車電池也可能是一個挑戰(zhàn)，因為發(fā)達國家的舊汽車經(jīng)常被出口到發(fā)展中國家重新使用。

梅林發(fā)現(xiàn)，截至2018年底，日產(chǎn)聆風(fēng)電動汽車大約有40萬輛，其中近五分之一已在烏克蘭、俄羅斯、約旦、新西蘭和斯里蘭卡等國家注冊。在這些國家，回收廢舊車輛電池難度更大。

Sila Nano的博迪切夫斯基表示，目標(biāo)是生產(chǎn)出使用壽命為30年的電動汽車電池。如果成功，未來的回收需求就會減少，整車成本也會下降，有利于降低電動汽車的普及門檻。他說道：“我有信心，將來我們會換車，但不會換電池。在延長電池使用壽命和回收利用方面而言，我們甚至還沒有觸及到電池時代的表面。”