新能源汽车动力电池综合利用将有章可循

2016年02月15日 9:14 3247次浏览 来源:   分类: 循环经济

导读: 2015年我国新能源汽车产销量达到前所未有的高度,年产销量突破35万辆。如此规模的新能源汽车保有量,将在未来产生大量的需要淘汰的废旧动力电池。如何综合利用这些废旧的动力电池,开始为政府和社会所广泛关注。

       2015年我国新能源汽车产销量达到前所未有的高度,年产销量突破35万辆。如此规模的新能源汽车保有量,将在未来产生大量的需要淘汰的废旧动力电池。如何综合利用这些废旧的动力电池,开始为政府和社会所广泛关注。近日,工信部发布《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》(征求意见稿)和《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法》(征求意见稿),公开征求意见。

政策开始关注“后市场”

      从我国新能源汽车推广政策的发展脉络看,正在逐步从购车补贴向使用环境再向“后市场”完善。中国物质再生协会副会长兼秘书长高延莉表示,加强新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业管理,规范行业发展,推动废旧动力蓄电池资源化、规模化、高值化利用,有利于提高资源综合利用水平,同时也有利于新能源汽车的可持续发展。高延莉认为,现在对废旧动力电池综合利用进行讨论可谓“正当其时”,如果未来等到大量新能源汽车濒临报废时再讨论,恐怕为时已晚。

      目前我国动力电池研究主要集中在提高安全性能及使用寿命等方面,回收利用环节的研究相对较少。如锂离子电池虽然不含汞、镉、铅等毒害大的重金属元素,但其正负极材料、电解质溶液等物质对环境还是有很大影响。另外,构成电池的主要材质如镍、钴、稀土等资源瓶颈,以及报废动力电池的污染问题等,都是当前乃至今后业界需要解决的难题。高延莉表示,中国物质再生协会正在制定动力电池回收拆解方面的流程规定,供企业参考。

      深圳沃特玛电池有限公司副总经理林伟表示,期待动力电池综合利用能够“有章可循”。作为一家电池企业,林伟告诉记者,沃特玛一直探索废旧动力电池在综合利用方面的商业前景。在沃特玛总部就有一座由废旧动力电池构成的储能电站,利用夜间低谷电价时间充电,白天供应办公大楼的空调和采光,已经取得不错的经济效益。

综合利用难点不少挑战很大

       对废旧动力电池而言,一般有两种可行的处理方法,一种是直接作为工业废品进行报废拆解回收,提炼其中各种原材料,实现原材料的循环利用,林伟介绍,沃特玛在这方面已经有了初步的尝试,原材料回收利用率能够达到70%左右;另一种方式,对于电池容量低于80%的动力电池,可以在其他领域作为电能的载体使用,从而发挥其剩余价值。

      将废旧动力电池用作储能电池,面临几个急需解决的问题。首先面临电池拆解的问题,不同的车型有不同的电池包结构设计和模组连接方式,工艺技术也各不相同,不能用一套拆解流水线适配所有的电池包和内部模组;其次,电池剩余寿命难以准确预测。对于没有使用情况记录,仅有出厂时的原始数据,使用过程未知,当前状态未知的动力电池,综合利用企业需要检测、建模、分析,经济价值不高,所得数据也不一定完全准确;再次,重构电池系统需要分组、成组以及系统重新设计,既要考虑兼容性又要考虑安全性,还要考虑快插快换功能;最后,电池系统是一套随时变化的化学系统,BMS所要面对的情况比较复杂,面对各种化学体系、不同规格和批次、各个生产厂家、各种健康状态的电池模组,需要进行有效的管理,确保电池正常工作。中国汽车工程学会电动汽车分会主任陈全世表示,目前已经掌握动力电池综合利用的各项技术,未来将重点降低成本,达到可利用的经济价值。

       陈全世强调,针对拆解后的电池模组,仅通过目视检查是无法发现一些安全缺陷的,如轻微胀气、漏液、内短路、绝缘失效、两极腐蚀等。如果这些安全缺陷不被检查出来,将“带病”模组用到新产品中,那么会导致新产品存在较为严重的安全隐患。“类似通信基站等对稳定性要求比较高的单位一般不会采用废旧动力电池作为储能电站来使用,但废旧动力电池还有广阔的用武之地。”陈全世说。

市场和商业前景待发掘

       新能源汽车动力电池的综合利用只有找到适合的市场,才能产生良好的经济效益,才能推动产业化的发展,实现变废为宝,最大限度地挖掘剩余价值。林伟向记者介绍,如果将动力电池用于通信基站等领域的储能电站,一方面安全性、稳定性难以保证,另一方面电池用量比较少,建设维护成本将会居高不下。“只有用量比较大的储能电站,成本才能下降。”林伟表示,企业节能就是一个很好的领域。“工业用电波峰波谷电价相差近一元,如果能在夜间储电白天供电,既能缓解电网压力,又能降低企业成本。”林伟计算,建设一个规模适当的储能电站,运行六年可以收回成本。

      陈全世向记者表示,废旧动力电池综合利用,在技术上并不成问题,主要难点是成本控制和商业模式的开拓。废旧动力电池可以作为电网调峰储能电站、家庭储能电站、企业储能电站甚至给低速电动汽车、电动自行车企业使用,未来随着新能源汽车保有量的增长,废旧动力电池的数量也将增长,使用范围也将更加广泛。陈全世透露,京津冀现在已经开始筹建废旧电池综合利用的公司,新公司将联手北汽新能源、天津力神等企业共同致力于动力电池的综合利用。“但依照目前的情况看,废旧动力电池的综合利用还需要国家进行补贴。”陈全世说。

      【一家之言】动力电池综合利用有望助推多个产业进入“锂”时代

      从新能源汽车开始推广以来,动力电池综合利用一直是我国新能源汽车产业链考虑较少的环节,但愈加庞大的新能源汽车产业化带来的巨量动力锂电池处理已经成为急迫解决的问题。如何让这些已经不合乎新能源汽车使用要求但又具备一定储能能力的电池有“用武之地”,综合利用将是最好的选择。如果动力电池能够充分综合利用,还有助于推动储能电站、电动自行车和低速电动车等多个产业的升级换代。

      首先,废旧动力电池有望使我国储能电池进入“锂”时代。目前,我国的储能电池还是集中在通讯基站储能和大型数据中心、银行等UPS储能,主流储能方式还是铅酸电池。使用铅酸电池,无外乎价格便宜维护成本低。废旧动力电池的价格往往只有新电池的十分之一,十分具有竞争力,而且能量密度大于铅酸电池,性价比高。现在,需要解决的是废旧动力电池必须有完善的BMS系统,否则安全性和可靠性大大降低。相信随着电池技术的进步,不同批次、不同厂家甚至不同材料的电池都能在BMS的维护下共同工作。

      其次,废旧动力电池有望使电动自行车进入“锂”时代。我国电动自行车的市场保有量已经超过2亿,已成为消费者使用最多的交通工具。市场上90%的车型采用铅酸电池,只有10%的车型采用锂电池。随着经济和社会生活水平的不断发展,消费者在购买电动自行车的时候,会更多注重品质、外观、性能、智能化等因素,达到这些要求只能使用体积小、重量轻、比能量高的锂电池。废旧动力电池因为成本更低,更能兼顾电动自行车的成本需求,因而更具市场竞争力。

      最后,废旧动力电池有望使低速电动车进入“锂”时代。低速电动车成本较低,与广大农村消费者收入水平、消费升级趋势、道路基础设施程度相匹配,在我国三四线城市及农村地区大受欢迎。经过多年的发展,低速电动车已经进化出与电动汽车相似的车身构造和技术特征,在产业链上的大多数环节可以共用。废旧动力电池如果装配在低速电动车上,必受消费者欢迎。

      新能源汽车产业本身就是因节能减排而兴起,在这个领域中我们必须改变过去粗放式的发展模式,不能再单纯地追求规模化效益,应该建立一个更加高效、更加精细的可循环发展的经济模型,才能真正实现节能减排的目的。

责任编辑:赵天宁

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