鉅大LARGE | 點擊量:1670次 | 2019年05月07日
廢舊動力電池回收再次利用商機顯現(xiàn)
那些不能被電動汽車?yán)^續(xù)使用的電池,還可以按照電池容量的不同被運用到儲能系統(tǒng)以及路燈、低速電動車、電動自行車等身上,最后進(jìn)入回收體系,這被稱為動力電池的梯次利用與再生回收。
在6月20-21日中國電動汽車百人會與青海省人民政府、科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)和信息化部共同主辦的“鋰產(chǎn)業(yè)-新生態(tài)”國際高峰論壇上,動力電池的回收與梯次利用正是重點探討的一個主題。
在世界范圍內(nèi),動力電池的再利用也一直是電動汽車領(lǐng)域的重要研究課題。
1996年,美國先進(jìn)電池聯(lián)合會USABC資助ANL開展電動汽車電池二次利用技術(shù)研究。2002年,SNL及DOE資助Sentech公司開展電動汽車動力電池二次利用技術(shù)研究。2009年日本東芝提出對SCIB電池進(jìn)行二次利用。
2013年以后,國內(nèi)眾多動力電池企業(yè)、電動汽車企業(yè)等看到了電池回收的前景,積極開展動力電池梯次利用基礎(chǔ)研究,相關(guān)應(yīng)用也逐漸增多。
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截至2015年我國有效進(jìn)行梯次利用電池不足1GWh,而據(jù)預(yù)測5年后將有19GWh的梯次利用的市場。隨著電池衰減庫存增加,可低成本梯級利用的電池逐年增多且將呈幾何級數(shù)增長。
寧德時代新能源科技股份有限公司總裁黃世霖認(rèn)為,目前最最重要的是梯次利用的產(chǎn)業(yè)要形成,這就要求,“在電芯設(shè)計的時候,要有足夠長的壽命、足夠好的性能;在做成模組和電動汽車的時候,就要考慮未來的模組和電動汽車的電池包可以非常容易地應(yīng)用到儲能系統(tǒng)里面來”。
中國電科院儲能與電工新技術(shù)研究所高級工程師劉道坦認(rèn)為電動汽車的梯次利用還要考慮到電動汽車的復(fù)雜性,比如,設(shè)計與制造工藝多樣,高效率電池高能量密度電池成組形式多樣,應(yīng)用車型使用工況多樣,生產(chǎn)日期服役時間多樣。
技術(shù)性可行性方面,包括老化程度、后期衰退、安全性、可靠性。這些涉及到老化、失效機理,后續(xù)壽命,安全性、可靠性檢測,分級篩選技術(shù),工況測試,重組與管理技術(shù)等方面,目前標(biāo)準(zhǔn)還是缺失的。
經(jīng)濟可行性方面,包括舊電池成本及運輸/檢測/重組成本,新電池成本的快速降低,其他低成本的競爭性儲能技術(shù),再利用的收益。這些需要快速檢測/分選/成本技術(shù),選擇效益更好的再利用場景,電池系統(tǒng)組件綜合再利用,電池物盡其用等。
市場方面,所有權(quán)復(fù)雜、電池殘值、風(fēng)險責(zé)任、電力市場,需要政府支撐與扶持,產(chǎn)業(yè)界積極應(yīng)用。
總的來講,電動汽車動力電池梯次利用技術(shù)上總體可行。動力電池梯次利用的經(jīng)濟性隨著儲能市場的發(fā)展及電池梯次利用規(guī)?;膽?yīng)用,將逐漸顯現(xiàn)。動力電池技術(shù)進(jìn)步、性能的提高利于電池梯次利用。電動汽車電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化有助于其梯次利用,梯次利用動力電池的測試標(biāo)準(zhǔn)體系有待建立。
國家發(fā)改委能源研究所副研究員趙勇強提醒到,現(xiàn)在新能源行業(yè)有大量的光伏組件,比如納米纖維將來的回收利用也要作為重要議題來進(jìn)行討論,“行業(yè)從開始就按照長期可持續(xù)目標(biāo)來發(fā)展推動,這樣才能贏得各方面的支持,避免光伏行業(yè)、汽車行業(yè)高耗能、高污染的負(fù)面問題”。
在應(yīng)用上,國家電網(wǎng)建有30KW/1MWh梯次利用錳酸鋰電池儲能系統(tǒng)和250KW/1MWh梯次利用磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)。前者主要作用是低谷儲電,后者主要用于接納可再生能源發(fā)電。
目前國內(nèi)從事廢舊鋰電池資源化利用的企業(yè)有深圳格林美、佛山邦普等公司。不過,這個行業(yè)的競爭者遠(yuǎn)不止這些公司,很多電池企業(yè)也早已有所行動。
深圳比克電池的“廢舊新能源汽車拆解及回收再利用”項目,已獲得國家專項投資補助1000萬元。項目總投資2億元、擬建設(shè)占地3萬平方米,預(yù)計2017年建成并達(dá)到年綜合處理2萬輛報廢汽車及3萬噸動力電池的能力。
合肥國軒高科動力能源公司在梯次利用應(yīng)用上已經(jīng)形成電動三輪車、電動自行車、路燈電池組、1.28MW儲能電站、5KW家用儲能箱、10MW集裝箱式電站等解決方案,在資源回收方面已建成日處理2000Ah電池的資源化回收小試線。
中航鋰電在電池的梯次利用和再次利用上也已經(jīng)有了系統(tǒng)性解決方案,其再生回收的回收率可以做到金屬回收率99%以上,正負(fù)極在94%以上。預(yù)計2018年,將批量承擔(dān)電池回收業(yè)務(wù)。
萬向A123系統(tǒng)有限公司的濕法回收工藝已經(jīng)實現(xiàn)了電池安全無污染的拆解。根據(jù)測算,從整個投入來看,回收處理1噸廢舊電池的花費約在5575元,回收處理1噸廢舊三元電池的收益為5900元。他們的結(jié)論是,三元電池回收可實現(xiàn)預(yù)期經(jīng)濟效益,LFP電池回收須通過提高回收處理效率以期實現(xiàn)經(jīng)濟效益平衡。
政策上,2012年7月出臺的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012~2020年)》就明確提出,要制定動力電池回收利用管理辦法,建立梯級利用和回收管理體系。2015年9月發(fā)布的《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策》明確規(guī)定了動力電池回收實施生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度。
2016年1月,《車用動力電池回收利用拆解規(guī)范》和《車用動力電池回收利用余能檢測》通過審定。這是中國第一個新能源汽車動力電池回收國家標(biāo)準(zhǔn)。
政策的逐步完善和細(xì)化意味著我國動力電池回收、循環(huán)再利用規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)有了初步成果,對于電池回收的循環(huán)經(jīng)濟會是很大促進(jìn)。
盡管目前動力電池梯次利用和再生回收市場遠(yuǎn)未形成規(guī)模,相關(guān)的技術(shù)測試標(biāo)準(zhǔn)體系還沒有完備,但其產(chǎn)業(yè)化已迫在眉睫,市場前景可期