鉅大LARGE | 點擊量：480次 | 2022年11月23日
鋰電池和鉛酸蓄電池的又一場博弈
《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》已于今年4月15日正式實施！這是在電動自行車的市場里鋰電池與鉛酸蓄電池的又一場博弈，在這一場博弈中，鋰電池也逐漸占據(jù)上風，甚至我們已經(jīng)可以預估到，在未來的微型電動車市場里面，將會出現(xiàn)的大部分產(chǎn)品都是搭載鋰電池的產(chǎn)品，當然，這些產(chǎn)品都是根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定和要求生產(chǎn)的，但其是否還是百姓最早需求的那輛代步車，是否背離市場的初衷，這都不言而喻。
鋰電池與鉛蓄電池的博弈
電動車廢電瓶根據(jù)“新國標”要求規(guī)定整車重量（含電池）不超過55公斤，而使車的重量減輕的最直接的手段就是把鉛酸蓄電池替換為鋰電池。三年前，有業(yè)內(nèi)專家預測，在制造電動車領(lǐng)域，鋰電池在2015年可以替代大約20%的鉛酸電池，五年內(nèi)可以實現(xiàn)大約替代30%的鉛酸電池。然而時值今日，鋰電池實際替代鉛酸電池不到10%，而未來兩年內(nèi)要實現(xiàn)目標亦是非常的艱難。
與鉛酸電池相比，鋰電池具有能量密度高、壽命長、體積小、重量輕等優(yōu)點，但是除了這些，鋰電池并沒有其余多大的優(yōu)勢。
首先是鋰電池的價格較高，其價格大約是鉛酸蓄電池的3倍，多數(shù)人是無法接受的；其次是鋰電池在實用的工程中，無法承受摔、扔和撞擊，一旦遭此狀況，鋰電池遭刺穿，就有極大的可能會發(fā)生燃燒與爆炸；最后是鋰電池對充電器要求及其的高，它不能像鉛酸蓄電池那樣隨便用馬路邊的投幣充電器來進行充電，因為一旦電流過大，鋰電池內(nèi)的保護板就極有可能被擊穿，造成燃燒甚至爆炸。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
熟悉電池行業(yè)的人士都知道，鉛酸電池易于回收利用，而且回收利用率高，鉛酸蓄電池內(nèi)部沒有可以引起爆炸的物質(zhì)存在，生產(chǎn)成本也比較低，價格便宜，隨著技術(shù)的發(fā)展，鉛酸電池的生產(chǎn)的技術(shù)非常成熟，污染性可控，能形成穩(wěn)定的循環(huán)使用，這也是鉛酸電池能夠持續(xù)保持旺盛的市場活力的重要原因。
與之相對應的是鋰電池回收利用卻困難重重。雖然鋰電池技術(shù)成熟，但是國內(nèi)廠家對鋰電池材料技術(shù)的掌握還沒達到低成本研發(fā)鋰電池階段，未來三到五年內(nèi)，鋰電池的價格恐怕很難與鉛酸蓄電池相抗衡，贏得消費者認可相對還是比較困難的。所以未來電動自行車鋰電化取代鉛酸電池是一個必然趨勢，但是在這個必然趨勢下必將會有一個較長的過程。
鋰電回收產(chǎn)業(yè)鏈
鋰電回收行業(yè)的上游為產(chǎn)生廢舊電池及其材料的生產(chǎn)企業(yè)和用戶，包括各電池材料廠、電池廠、新能源汽車運營商及終端用戶；中游為鋰電回收網(wǎng)點、回收再生利用企業(yè)、梯次利用企業(yè)；下游為鋰電池材料生產(chǎn)企業(yè)和梯級電池用戶。
全新電池經(jīng)過電池企業(yè)、整車企業(yè)、汽車經(jīng)銷商等，流入到汽車用戶手中，汽車用戶將報廢的電池通過售后服務網(wǎng)點和電池租賃企業(yè)更換新電池，同時由售后網(wǎng)點、電池租賃企業(yè)收集廢舊電池，轉(zhuǎn)交給廢舊電池再生利用企業(yè)或梯次利用企業(yè)，流向梯次利用企業(yè)的電池在報廢后最終也要回到再生利用企業(yè)。通過再生利用企業(yè)生成再生材料，繼續(xù)流向電池生產(chǎn)企業(yè)再做成新的電池，進而流向整車企業(yè)，形成一個“生產(chǎn)—銷售—使用—再利用”的完整閉環(huán)。
（1）梯次利用是一種延長動力鋰電池使用期限的回收方式。一般而言，當新能源汽車搭載的動力鋰電池容量衰減至80%左右時，電池不滿足動力需求被淘汰，但此時的電池仍然可用于儲能等行業(yè)，可投放到電信鐵塔基站等場所、商業(yè)住宅儲能站以及電動汽車充電儲能站等。相較于磷酸鐵鋰，三元鋰電池壽命較短，且安全性風險偏高，不適宜用于復雜環(huán)境的梯次利用領(lǐng)域。
目前，制約梯次利用市場發(fā)展的瓶頸主要包括退役電池回收價格及處理成本較高、電池性能一致性難以保障等。梯次利用的技術(shù)壁壘較高，關(guān)鍵技術(shù)包括離散整合技術(shù)和剩余壽命預測技術(shù)，其中剩余壽命預測的關(guān)鍵點在于全生命周期監(jiān)測，即建立大數(shù)據(jù)追溯系統(tǒng)平臺對退役電池進行系統(tǒng)分析，以此獲得能否進入梯次利用市場的大數(shù)據(jù)。鑒于技術(shù)、成本等多方面原因，短期內(nèi)梯次利用大規(guī)模市場化普及尚需時日，梯次利用不作為本文的重點討論內(nèi)容。
（2）資源化回收是對已經(jīng)報廢的動力電池進行破碎、拆解和冶煉等，實現(xiàn)鎳、鈷、錳、鋰等資源的回收利用。通過資源化回收，鎳、鈷、錳等金屬元素可實現(xiàn)95%以上、鋰元素可實現(xiàn)70%以上（個別廠商可實現(xiàn)90%）的再利用，經(jīng)濟效益顯著。產(chǎn)出的鎳、鈷、錳及鋰鹽，可用于生產(chǎn)三元前驅(qū)體和正極材料，進一步用于鋰電池電芯的制造。
資源化回收技術(shù)路線
由于動力電池市場需求旺盛，將廢舊電池進行資源化回收再利用，可有效緩解鈷、鋰等金屬稀缺態(tài)勢，降低動力電池生產(chǎn)成本。廢舊動力鋰電池的資源化回收主要集中在正極材料中的有價金屬提取，主要過程為：
（1）徹底放電；
（2）進行拆解，分離出正極、負極、電解液和隔膜等各組成部分；
（3）對正極材料進行堿浸出、酸浸出、除雜；
（4）提取富集有價金屬。
鋰電池回收按提取工藝可分為三大類：濕法回收、干法回收及生物回收。濕法工藝較復雜，但對有價金屬回收率高，且可定向回收成品，是目前主流回收工藝；干法由于回收針對性不強，容易造成二次污染且能耗高，一般作為金屬回收初步階段，與濕法工藝配套；生物法具有成本低、污染小、可重復利用優(yōu)點，長期來看是電池回收發(fā)展理想方向，但目前仍處于研發(fā)階段，并無商業(yè)化應用案例。
環(huán)保意義重大
廢舊鋰電池回收具有極大的環(huán)保意義。廢舊鋰電池材料一旦進入環(huán)境中，正極材料中的鎳/鈷/錳等金屬離子、負極的碳粉塵、電解質(zhì)中的強堿和重金屬離子都有可能造成重金屬污染或有機物污染，并通過食物鏈最終進入人和動物體內(nèi)，嚴重影響環(huán)境質(zhì)量和人類健康。
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