編譯/ 錢亞光

設(shè)計/ 趙昊然

來源/ www.bloomberg.com, www.theverge.com, insideevs.com

在內(nèi)華達沙漠中的山丘上，兩座巨大的建筑物之間，805塊退役電動汽車電池整齊地排列著，每一塊都用不起眼的白色防水布包裹著——而且就靜靜地躺在那里，毫不起眼。這就是Redwood Energy為人工智能基礎(chǔ)設(shè)施公司數(shù)據(jù)中心供電的微型電網(wǎng)。

6月27日，電池回收企業(yè)Redwood Materials公司的子公司Redwood Energy公司在其位于內(nèi)華達州斯帕克斯的工廠舉行的活動中宣布，將推出一項能源存儲業(yè)務(wù)。該業(yè)務(wù)將利用其在電池回收業(yè)務(wù)中收集到的電動汽車電池來為各類企業(yè)提供電力支持，而他們首先將從人工智能數(shù)據(jù)中心入手。

即使經(jīng)過多年的使用，電動汽車電池仍能為不同的應(yīng)用場景提供大量可用容量。Redwood Materials表示，電池在被回收之前可以被重新用于構(gòu)建固定式儲能系統(tǒng)。這類系統(tǒng)有助于穩(wěn)定電力電網(wǎng)，并幫助各國擺脫化石燃料。

過去十年間，電動汽車的銷量一直在迅速增長，而許多電動汽車如今也即將達到其使用壽命的終點。

電動汽車與燃油汽車不同的是，一輛老舊且行駛里程高的電動汽車，其電池中的關(guān)鍵材料可以被回收，以不同的但仍然有效的方式重新利用，使其獲得二次使用（second-life）價值，能夠帶來經(jīng)濟和環(huán)境方面的益處，延長其價值，并為電池循環(huán)經(jīng)濟做出貢獻。

由前特斯拉CTO杰德·斯特勞貝爾（JD Straubel）領(lǐng)導的電池回收公司Redwood Materials于2017年創(chuàng)立，已募集到20億美元的私人資金，專注于回收鋰離子電池以制造可持續(xù)的電池材料，其創(chuàng)立的目的是構(gòu)建一個循環(huán)供應(yīng)鏈。

Redwood Materials近年來一直在迅速擴張。該公司起初主要回收電池生產(chǎn)過程中的廢料，以及手機電池和筆記本電腦等消費電子產(chǎn)品。在對這些廢棄物品進行處理，并提取出通常需要開采的鈷、鎳和鋰等材料后，該公司再將這些材料供應(yīng)給松下等客戶。

2024年，Redwood Materials公司的營收達到2億美元，其中大部分來自陰極材料等電池材料的銷售。隨著時間的推移，該公司的業(yè)務(wù)已經(jīng)從回收擴展到了陰極材料生產(chǎn)。通過采用先進的濕法冶金工藝，該公司致力于讓電池生產(chǎn)更易實現(xiàn)、成本更低且更環(huán)保，旨在建立鋰離子電池的閉環(huán)供應(yīng)鏈，實現(xiàn)電動汽車電池所用關(guān)鍵元素95%的回收率。

變廢為寶，高效利用舊電池

在6月底的一篇博客中，該公司稱其每年接收20 GWh的電池，相當于25萬輛電動汽車的電池量。目前，該公司在北美地區(qū)的所有鋰離子電池及材料回收業(yè)務(wù)中占比達90%，這些電池通過美國范圍內(nèi)的物流網(wǎng)絡(luò)送達公司的分類和回收設(shè)施。

電池用于固定儲能系統(tǒng)，能夠平衡電力生產(chǎn)和需求過程中出現(xiàn)的間歇性可再生能源的高峰和低谷。固定儲能應(yīng)用可作為微電網(wǎng)用于諸如數(shù)據(jù)中心或充電站等場合，而此時電力公司則在面臨審批流程和主電網(wǎng)系統(tǒng)容量方面的難題。廢棄的電動汽車電池非常適合這些應(yīng)用。

這就是該公司推出專門致力于將舊電動汽車轉(zhuǎn)化為模塊化能源存儲系統(tǒng)（ESS）的子公司Redwood Energy的原因。子公司旨在滿足以支持AI數(shù)據(jù)中心的能源需求，同時平衡快速增長的可再生能源領(lǐng)域的電力供需。

那些在電動汽車中使用了6至10年后、容量已不足以滿足高性能電動汽車需求的電池，撤下來后足以用于低壓力的電網(wǎng)應(yīng)用，如負荷轉(zhuǎn)移、太陽能平穩(wěn)輸出和備用電源。

解決AI基礎(chǔ)設(shè)施的供電難題

這是Redwood Energy為人工智能基礎(chǔ)設(shè)施公司Crusoe的模塊化數(shù)據(jù)中心供電的微型電網(wǎng)，發(fā)電功率為12MW，儲能容量為63MWh，其能源成本低于傳統(tǒng)電網(wǎng)。

Crusoe公司成立于2018年，最初專注于開發(fā)加密貨幣挖礦設(shè)施，成功在美國七個州開發(fā)了超過250MW的裝機容量。然而，近年來，該公司已轉(zhuǎn)向人工智能和云數(shù)據(jù)中心開發(fā)領(lǐng)域。2021年，斯特勞貝爾投資了Crusoe。

Crusoe將數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施（包括冷卻、電源和GPU就緒機架）集成到一個單元中，針對人工智能計算進行了優(yōu)化。該系統(tǒng)專為快速部署而設(shè)計，由于其模塊化性質(zhì)，可以擴展。

根據(jù)Crusoe的說法，二次使用電池支持的微型電網(wǎng)解決方案非常適用，例如在邊緣提供低延遲人工智能推理服務(wù)，而沒有大規(guī)模AI基礎(chǔ)設(shè)施的站點限制。

該微型電網(wǎng)所供電的模塊化數(shù)據(jù)中心包含2000個GPU，并專為對能源需求高的人工智能工作負載而設(shè)計。Redwood Energy公司稱其此舉是“全球規(guī)模最大的二次使用電池應(yīng)用項目”，其所儲存的能量足以滿足“9000戶家庭的用電需求、支持20次從紐約到華盛頓特區(qū)的阿特蒙鐵路運輸，或者為一輛電動汽車提供 38萬公里的續(xù)航里程（相當于從地球到月球的距離）”。

該公司表示：“該系統(tǒng)完全實現(xiàn)了Redwood Energy公司所設(shè)定的目標：迅速為市場提供可靠且成本低廉的電力。”該項目引起了國際媒體的關(guān)注，因為數(shù)據(jù)中心的能源消耗引發(fā)了對不可持續(xù)能源使用的擔憂。

Redwood Energy公司表示，這一模式之所以可行，是因為這些電池中仍有超過50%的原始可用容量，這意味著它們?nèi)钥捎糜诙问褂脠鼍埃哂幸欢ǖ膬r值。這使得它們適合用于能源存儲系統(tǒng)（ESS），而這種系統(tǒng)正成為這些廢舊電動汽車電池的第二個“歸宿”。

蓬勃發(fā)展的 ESS 市場恰逢其時。為ChatGPT 搜索和人工智能網(wǎng)絡(luò)提供能源的能源需求巨大的數(shù)據(jù)中心正在給電網(wǎng)帶來壓力，并促使人們開始尋找替代能源來源。Redwood Energy公司表示，由這些回收電池驅(qū)動的 ESS 能夠減輕電網(wǎng)的負擔。它們還能防止有害化學物質(zhì)泄漏到環(huán)境中。

前景廣闊但面臨挑戰(zhàn)

這些電池的再利用可以在多個階段進行，包括電池組、模塊或單個電池層。據(jù)英國研究公司IDTechX稱，電池拆解程度越深，再利用的成本就越高。但一直拆解到電池單個單元層也能讓企業(yè)挑選出性能最佳的電池，并利用它們來創(chuàng)建二次使用電池系統(tǒng)。

在Redwood回收這些電池組后，會先將其安全存放起來，然后進行測試。接著，電池會接受診斷測試，以確定是否需要回收利用，或者是否可以用于二次使用。那些仍有可用能量容量的電池組會被轉(zhuǎn)換為儲能電池，無論這些電池最初是由哪家公司生產(chǎn)的，或者其電池的化學成分如何。

然后它們將進入第二次使用階段，這可能涉及用于商業(yè)用途的獨立儲能系統(tǒng)，比如為人工智能數(shù)據(jù)中心提供支持。它們甚至可以在農(nóng)村地區(qū)（那里電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施往往不太發(fā)達）由太陽能或風能供電。

美國的汽車購買者去年購買了創(chuàng)紀錄的130萬輛全電動汽車和插電式混合動力汽車，比前一年增長了7.3%。這意味著在未來幾年，數(shù)百GWh的電池將接近其使用壽命的終點。儲能系統(tǒng)市場不一定會受到供應(yīng)的限制，而是會受到這些電池如何快速有效地重新利用和投入使用的速度和效率的限制。

該公司估計，僅今年一年，美國道路上將有超過10萬輛廢舊電動汽車退役。預(yù)計這一數(shù)字在未來幾年還將持續(xù)增長。

到2045年，全球電池回收市場預(yù)計價值將達到520億美元，二次使用電池行業(yè)預(yù)計到2035年將達到52億美元。

不過，回收行業(yè)（在這個行業(yè)中，一些關(guān)鍵材料會被回收并重新投入供應(yīng)鏈以制造所有新電池）的增長速度預(yù)計將遠快于電池再利用行業(yè)，IDTechX 預(yù)測如此。

當前的回收市場狀況凸顯了這一挑戰(zhàn)。“目前，回收市場主要處理的是制造廢料、消費電子產(chǎn)品以及在保修期內(nèi)出現(xiàn)故障的電動汽車電池。”憂思科學家聯(lián)盟（Union of Concerned Scientists）的電池專家杰西卡·鄧恩（Jessica Dunn）向 TechCrunch 說道。這已經(jīng)足以讓Redwood公司每年處理超過 20GWh相關(guān)材料，但與如今電動汽車產(chǎn)生350GWh新電池總量以及預(yù)計每年將達 150GWh的報廢電池量相比，顯得相形見絀。