设计循环电池的案例

随着锂离子电池变得越来越普遍——从手机、笔记本电脑到电动汽车，以及风能和太阳能等可再生能源的储能——一个隐现的问题是，当它们的使用寿命结束时，该怎么办。

回收利用是一种选择，尽管由于回收高价值材料的困难，目前还不是一种容易的选择。而回收率随着技术和工艺的改进，预计电池数量将会增加，一些电池甚至在达到回收阶段之前就有机会被回收并用于另一个目的:第二次生命。

电动汽车电池尤其如此，这在很大程度上推动了锂离子电池总体需求的巨大增长。布隆伯格NEF预测从2018年到2030年，对使用锂离子电池技术的电动汽车的需求将增长10倍以上。

电动汽车和公共汽车的电池组经常被替换掉重要的生活保留，有时高达最初能力的70%。这是因为车辆有非常高的动力需求。因此，虽然这些使用过的电池可能不适合为另一辆电动汽车供电，但它们可以很好地用于商业规模的能量存储，为办公楼或通信塔提供备用电力，如几个例子。这样做不仅可以延长电池的寿命，在它们被回收或填埋之前，还可以增加它们的整体价值。

几家著名的电动汽车制造商包括日产，雷诺和大众汽车已经在为他们的电池尝试不同的“第二生命”选项。

挑战在于，这些电动汽车电池在设计时只有一个目的:在相对较短的寿命内为高性能汽车提供动力。由于这些电池被重新利用，需要克服主要的技术和监管问题。

如果我们能设计出一种电池，专门用来在电动汽车上开始它的生命，然后过渡到为一个大型可再生能源项目提供能量存储，最后被用作备用，那会怎么样?

在技术方面，电池组通常需要被分解到它们的组件单元级，测试其可行性，然后为它们的新应用重新构建。这增加了大量的成本和制造浪费。

在监管方面，谁应该为这些“第二生命电池”负责存在法律上的不确定性。如果电池在其第二生命期出现故障——或者更糟，发生爆炸并对他人造成损害——是原制造商承担责任，还是将这种风险转移到可能重新使用电池的第二制造商?在电池的第二生命中，能提供保修吗?

内在的问题在于设计。如果从一开始就没有为多种用途而特意设计电池，这些和其他挑战将继续存在。

的原则圆形设计由艾伦·麦克阿瑟基金会(Ellen MacArthur Foundation)和IDEO等组织推动的这项研究，可以为重新思考锂离子电池提供一个框架。如果我们能设计一个电池，在电动汽车上开始它的生命，过渡到第二个生命，为一个大型可再生能源项目提供能量存储，最后在第三个生命中被重新利用，为一个商业办公大楼提供应急备用电源，那会怎么样?当这种电池超过了它的使用寿命，它的使用寿命将远远超过现在的电池，它将被回收成其基本部件，在一个闭环系统中成为新的电池组的原料。

这一挑战将在某种程度上通过实现锂离子电池的通用设计而实现，这种设计可以更容易地在不同的应用中进行更换。类似于USB插头兼容一系列手持电子产品，这种电池将更多地成为一种商品-广泛可用，可互换和可重复使用。虽然这可能会使电池行业整合为更小更大的实体，但它也将为新的商业模式打开大门，特别是能源存储即服务，即单个实体可以拥有电池的整个生命周期，并将其出租用于各种用途。

不过，这种电池目前还不存在早期的概念正在测试中．然而，为了满足未来几十年对锂离子电池的预期需求，同时又不显著增加我们对自然资源的使用和造成环境压力，一种为更循环经济而设计的电池是必不可少的。betway必威体育手机版没有它，清洁能源的革命是不可能的。