对红木材料（RedwoodMaterials）公司来说，停车场里的一排排纸板箱代表着电动汽车的过去和未来。这个临时存储空间是红木材料的电池回收基地，占地10多英亩。
大多数纸箱都和洗衣机差不多大小，用白色塑料包裹着，一些打开的纸箱暴露了里面的东西：无线键盘、废弃的玩具、大块大块的废弃汽车电池。
所有这些废弃物品都不是垃圾，而是宝贵的材料——有价值的是它们所含的金属，对满足电动汽车的爆炸式需求至关重要。
越来越多的回收公司正在涌现，它们致力于把垃圾转化为可用于电子产品和电动汽车的锂离子电池，红木材料只是其中之一。
该公司于年中旬宣布了价值35亿美元工厂的建造计划。预计到年，该工厂生产的材料可满足万块电动汽车锂离子电池，到年预计将增加到万块。红木材料计划于年在美国东部开始建设一个新园区。
（来源：REDWOODMATERIALS）
与此同时，加拿大公司Li-Cycle目前运营着四个商业设施，每年可以回收约3万吨电池，另有三个新设施正在计划之中。其他美国初创公司，如美国电池技术公司（AmericanBatteryTechnologyCompany），也宣布了大规模的商业测试，与中国和欧洲现有的材料回收参与者展开竞争。
虽然将金属回收比掩埋更有利于环境，但相关产业更多的是受到了电动汽车市场蓬勃发展的刺激。电动汽车的销量在全球呈爆炸式增长，对制造其电池要用到的金属带来了新的需求，特别是锂、镍和钴。
年，电动汽车占新车销量的13%，到年这一数字预计将攀升至30%左右。为所有这些电动汽车提供电池，需要比目前多得多的金属。
到年，可能需要多个新矿场，才足够为电动汽车电池提供所需的钴、锂和镍。到年，锂的产量需要增长20倍，才能满足电动汽车的需求。
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红木材料为旧手机、平板电脑和其他使用锂离子电池的设备开设了回收项目（来源：REDWOODMATERIALS）
回收利用可能是原材料的一个主要新来源。年，全球有超过60万吨的可回收锂离子电池和相关的制造废料。根据咨询公司CircularEnergyStorage的数据，到年，这一数字预计将超过万吨。在那之后，随着最早一批电动汽车逐渐报废，这一数字可能会出现暴涨。
锂离子电池回收过程中的新进展正在改变这个行业，新技术使回收设施能够分离和回收足够多的高价值金属，从而放大整个过程的经济效益。
虽然仅靠回收不能解决材料短缺的问题，因为我们未来对金属的需求远远超过能回收的材料，但由于这些技术的发展，它可能在未来几十年的供应链中占据很大的一部分。
年9月，在我访问红木材料时，它正准备运出它第一款产品的样品，一种用于电池阳极的小铜箔。它的客户是松下的内华达州超级工厂，后者又为不到5英里外的特斯拉工厂生产电池。
去红木材料工厂的路上，沿途的风光让我想到了西部电影。但随着建造场地的临近，西部的氛围逐渐消失，取而代之的是一种紧迫感，那里的每个人都散发着这种感觉。
几座巨大的建筑正在建设中，工地上身着安全背心和安全帽的工程师和建筑工人匆匆忙忙，穿梭于拖车组成的临时办公室、实验室和会议室之间。
待施工完成后，这片场地将负责生产两种主要产品：阳极用铜箔和锂、镍和钴的混合物，又被称为阴极活性材料。
这些组件占了电池单元成本的一半以上。到年，红木材料工厂每年的产量预计将满足超过万辆电动汽车的电池需求。
往山下看，最远处是生产铜箔的建筑，有屋顶和墙壁；一个制作铝箔的机器被放在不起眼的角落。
另外两座主要建筑看起来还没有完工——一座缺少了墙壁，另一座还只有一个地基。红木材料似乎野心勃勃，有着规模庞大的建设计划。
“偏执的感觉”
红木材料公司由JB·斯特劳贝尔（JBStraubel）创立，他曾在年代初担任特斯拉的CTO，领导了该公司的许多电池突破，包括其充电站网络的建立。
但就在特斯拉积极改变电动汽车的制造和销售方式时，斯特劳贝尔却担心，对电池材料的需求会变得异常迫切。他开始思考如何降低电池的成本，并帮助减少与制造电池相关的碳排放。
斯特劳贝尔年离开了特斯拉，但离开之前他就已经创立了红木材料公司。他想要创建一家可持续的电池材料公司，在讨论他的工作时，他带着一种令人窒息的兴奋感，还有一种工程师特有的精确：在解释自己对未来电池生产的愿景时，他偶尔会暂停一下，重新整理并阐述自己的想法。
他说：“除非你对原材料有一个闭环，否则它（现在的电池生产模式）根本行不通。我们没有足够的新原材料来不断建造和扔掉它们。”
图丨从它收集的废弃电池中回收有价值的金属，如钴、锂、钴和镍（来源：REDWOODMATERIALS）
创建一个收集材料的闭环，让旧电池成为新电池的原料，听起来似乎很简单，但执行起来并不简单。斯特劳贝尔说：“这不仅仅是垃圾管理或分类问题。”
有价值的金属是“锁”在电池中的，将它们进行化学分离是一项复杂的任务。实验室、初创公司和老牌公司都在寻找理想的工艺，以最纯粹的形式回收尽可能多的价值型材料。
红木材料的技术解决方案是商业机密，也可以说是它的秘密武器。但它的实现方法也是一个正在进行中的工作，需要在摸索中不断完善，而且越快越好。
斯特劳贝尔说：“我认为我们（这个行业）发展得不够快，没人会不同意这一点。”
回收的作用
大多数锂离子电池的回收设施，都使用一种被称为湿法冶金的化学过程，用一系列的酸和溶剂对电池中的材料进行溶解和分离。除了镍、钴、石墨和铜等材料，最近的技术进步使得湿法冶金也能以高效率回收锂。
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红木材料的首批产品之一是铜箔，用于锂电池阳极。（来源：REDWOODMATERIALS）
经过额外的加工，回收的材料可以用于新产品。研究人员发现，对于充电和储存电而言，从电池中回收的金属和开采出来的金属具有相同的效果。
许多电池在加工前需要人工拆卸。比如电动汽车的电池组，它们的尺寸与床垫相当，对红木材料的设备来说太大了。
还有那些仍然附着在电子产品上的电池，比如笔记本电脑或电动工具里面的电池。所有这些电池通常都含有锂、镍和钴，尽管有多又少：消费电子设备的电池往往比电动汽车的电池含有更多的钴。
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红木材料公司计划在新园区生产铜箔片，交付给松下（来源：REDWOODMATERIALS）
红木材料公司的制造副总裁安迪·汉密尔顿（AndyHamilton）表示，一旦公司开始收到更多的材料，人工拆卸的效率就太低了。
最终，该公司希望更多地实现这种分类过程的自动化。不过，建立这种处理各种电池的自动化系统可能充满挑战。
在分类和拆卸后，仍能充电的电池会被放到传送带上，然后被送到四个巨大的房间中，接下来的流程是煅烧，电池会在高温下放电并去除溶剂。
随后，材料会被压成粉末，送入湿法冶金过程，以分离单个元素。
加州大学戴维斯分校的能源系统研究员艾莉莎·肯德尔（AlissaKendall）说，尽管技术上最近取得了进步，但回收利用在短期内无法满足人类对电池材料的需求。由于需求呈指数级增长，到年回收的电池最多也只能占到镍和锂供应量的一半左右。
图丨红木材料公司于年底开始建设其电池材料园区。（来源：REDWOODMATERIALS）
然而，随着电池化学性质的发展，这个百分比可能会改变，就像钴所带来的改变。如今，电动汽车电池中的钴含量比过去少，电池制造商一直在寻找从电池中减少这种昂贵金属的方法。肯德尔说，到年回收钴可能占供应量的85%。
即使回收利用不能完全取代采矿业，减少采矿的需求也可以减少生产新电池所带来的社会和环境负担。非洲、亚洲和中美洲开采了许多金属。据国际能源机构称，在这些地区进行采矿工业往往存在人权问题，包括强迫劳动和童工，还会带来严重的空气和水污染。
图丨大型电池比如储能系统的电池，通常需要人工拆卸（来源：REDWOODMATERIALS）
等待电池的海啸
电池回收行业的一些人认为，该行业不需要太多的政策支持，因为电池中的材料有足够高的价值，足以证明回收的合理性。但美国最近的政策举措可能会进一步推动回收商的回收生产动力。
由于红木材料的制造工厂在美国，该公司可能有资格享受《降低通货膨胀法案》种的税收抵免。该法案还将推动对这些公司的需求。比如要想让汽车有资格获得7美元的税收抵免，汽车制造商需要在美国或其自由贸易伙伴那里采购材料和制造电池。
批评人士警告说，汽车行业可能无法足够快地搞定电动汽车税收抵免，特别是在材料采购方面，因为建造新矿山可能需要长达10年的时间。
但另一方面，回收设施的建设更快。一些人指出，使用回收材料是电池和汽车制造商获得税收抵免的可行途径。
全球其他国家的政府也正在考虑立法来加速电池回收。在欧洲，最近提出的法案包括要求电池制造商在电池寿命到头时对其负责。欧盟还考虑要求新电池必须含有一定比例的回收材料。
不过，用于回收的电池可能会出现暂时性短缺。未来几十年可能出现的旧电动汽车电池浪潮目前尚未出现，因为只有少数电动汽车到了退役的时间。
目前红木材料公司收到的材料大约有50%无法使用。这些材料包括无法通过质检的电池，还有一些有用的部分已经被剥掉的金属残片。每天都有两辆半挂卡车抵达工厂，装满了来自特斯拉/松下超级工厂的废料。
红木材料还做出了斯特劳贝尔所称的“务实”选择，在其产品中加入一部分开采出来的金属。其第一批阴极活性材料中的镍和锂将只有大约30%来自废料回收，其余的将来自传统的开采。
斯特劳贝尔说，我们的目标是在“电池海啸”到来时做好准备，这意味着现在就开始优化回收过程。
面前的路
在更大的园区继续施工时，我参观了红木材料的总部，里面的科学家仍在试验湿法冶金工艺。
自20世纪90年代末以来，研究人员一直致力于利用化学物质从锂离子电池材料中回收金属。中国的公司行动最快，在政府的支持下建立了一个广泛的回收中心网络。
但是设计一个能够回收电池中所有最昂贵金属的系统并不容易。事实证明，锂尤其困难。斯特劳贝尔表示，在该公司最