鉅大LARGE | 點擊量:1315次 | 2019年08月03日
動力電池退役如何處理?威馬汽車提前給出了解決方案
作為全球最大的電動車市場之一,中國已在今年迎來第一個動力電池報廢高峰期。在周三(12月26日)舉行的一場公開課上,威馬汽車給出了上述判斷。
這家新興汽車制造商表示,廢舊動力電池正向環(huán)境與社會資源提出挑戰(zhàn)。如處置不當,后者不僅存在巨大的環(huán)境與安全隱患,還會造成資源浪費?!八詣恿﹄姵氐幕厥绽迷诮洕?、環(huán)境、行業(yè)、企業(yè)層面都有重要意義?!蓖R汽車動力電池回收利用工程師張健總結道。
在上述場合,威馬汽車對世界各國政府在動力電池回收方面的技術路徑及政策體系進行了梳理。
從形式上看,動力電池回收再利用主要有梯次利用和再生利用兩種。針對輕度報廢電池,電池性能下降到原性能的30%-80%,一般建議梯度利用,通過篩分、拆解、重組后貼上梯次利用標簽,可再用于儲能系統(tǒng)、路燈、UPS 電源、低速電動車等領域。而對于重度報廢電池,電池性能下降到原性能的30%以下,一般采用再生利用的方式,通過拆解再生,通過化學方法提取回收其中的電極材料,尤其是鈷、鎳、鋰等貴金屬。
在政策體系層面,發(fā)達國家目前的動力電池回收利用均以市場調節(jié)為主、政府約束為輔。例如在德國,政府立法回收,生產者承擔主要責任,設立基金完善回收體系市場化建設。日本關于動力電池的生產方式逐步轉變?yōu)椤把h(huán)再利用”模式,企業(yè)作為先鋒參與到電池回收中。美國則以市場調節(jié)為主,政府通過制定環(huán)境保護標準對其進行約束管理,輔助執(zhí)行廢舊動力電池的回收。
在中國,從2012到2018年由國務院、工信部、發(fā)改委等多個部門發(fā)布《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》等9項政策文件,推動動力電池回收利用體系建設。鼓勵電池生產企業(yè)與綜合利用企業(yè)合作,在保證安全可控前提下,按照先梯次利用后再生利用原則,對廢舊動力蓄電池開展多層次、多用途的合理利用,降低綜合能耗,提高能源利用效率,提升綜合利用水平與經濟效益,并保障不可利用殘余物的環(huán)保處置。
在全球范圍內,關于動力電池梯次利用試點與研究正得到開展。以美國電動車制造商特斯拉為例,該公司于2015年發(fā)布了家用及企業(yè)用鋰電池儲能系統(tǒng)“Powerwall”及“Powerpack”,2016年又發(fā)布了太陽能屋頂。此類嘗試可被視作梯次利用的典型案例。
事實上,志在成為“智能電動車普及者”的威馬汽車眼下也正在建立自己的廢舊動力電池回收利用體系。
張健表示,為了使退役的動力電池得到更加充分的利用,威馬將從電池回收利用體系運營、動力電池回收利用體系建設、動力電池全生命周期溯源管理三個方面綜合管理,實現(xiàn)對退役動力電池剩余價值的合理利用,以期在保護環(huán)境、降低安全風險的同時,令企業(yè)成本及效益實現(xiàn)最大化。
威馬電池回收利用體系主要由研發(fā)環(huán)節(jié)、生產環(huán)節(jié)、銷售環(huán)節(jié)、回收環(huán)節(jié)、溯源五個板塊構成。
研發(fā)環(huán)節(jié)主要由PACK、產品數(shù)據(jù)、電池回收運營部三個部分構成,主要職責范圍是遵從設計開發(fā)原則,嚴格執(zhí)行威馬針對電池產品技術參數(shù)要求(包括形變等級、報廢條件等),試驗階段動力蓄、電池包管理,動力電池編碼規(guī)范、報廢電池評估等相關工作。
生產環(huán)節(jié)則主要由整車工廠、ME兩部分構成,負責動力電池倉儲規(guī)劃、報廢移交、動力電池生產管理的事宜。銷售環(huán)節(jié)由售前售后構成,主要負責動力電池回收服務網(wǎng)點標準/建設、動力電池維修/更換、經銷商動力電池暫存、報廢的工作。
回收環(huán)節(jié)由電池回收運營部負責,主要任務是針對動力電池梯次利用/再生利用、廢舊動力電池管理、廢舊動力電池回收利用體系建設。溯源環(huán)節(jié)則由質量中心把控,負責各環(huán)節(jié)動力電池溯源管理,溯源管理平臺的建設及管理工作。
除此之外,“威馬汽車電池溯源上傳系統(tǒng)”也已建立完成,實現(xiàn)國家平臺聯(lián)調對接并已投入使用,落實動力電池各環(huán)節(jié)信息的溯源。
依據(jù)《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》,汽車生產企業(yè)應在溯源管理平臺上傳回收服務網(wǎng)點信息。威馬汽車是全國第一批進行回收服務網(wǎng)點信息申報的整車企業(yè)。第一批次(合計26個)回收服務網(wǎng)點信息申報工作已完成,并納入回收利用體系建設工作中。
當前,威馬動力電池的回收利用實踐主要針對梯次利用展開。退役電池可在微電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)場景中作為儲能應用,或在兩輪、三輪、四輪車上作為車輛應用。當退役電池不再能作以上兩種方式應用時,即為報廢退役,交由資源再生企業(yè)處置。
回收利用的整體思路為“壓榨”退役電池剩余價值,其路徑則為整包和模組。張健表示,無論是哪種回收利用路徑都需要遵守威馬梯次利用技術規(guī)范。該套技術規(guī)范主要包含五個方面,分別為基本信息采集、外觀檢查、性能測試、通訊標定、產品要求。
威馬動力電池的回收利用路徑中,整包一般用于儲能系能,產品特征為:使用參數(shù)易獲取,降低選型、重組成本,易維護、更換。而模組一般用于儲能系統(tǒng)、三輪車、二輪車、低速四輪車,其產品特性為:產品技術參數(shù)標準化,不同電壓平臺的梯次產品,同品牌模組選型、單體差異更低,能量密度高、重量輕。
整包利用中威馬根據(jù)目前儲能產品的特性,利用梯次電池開發(fā)微網(wǎng)光儲充放一體系統(tǒng),結合光伏、電網(wǎng),將建設威馬汽車特色電力儲能項目,加快產品商業(yè)化推進。
模組應用的過程主要涉及到預處理、Pack拆解規(guī)范、Pack拆解流程、實際應用四個方面。
此外,廢舊電池在拆解之前還需要進行預處理, 包括信息采集、安全檢查等。在Pack拆解規(guī)范上,威馬根據(jù)WM電池包的設計特性和國家拆解規(guī)范,制定適合了不同里程電池包的統(tǒng)用拆解規(guī)范及拆解工藝步驟,明確了拆解過程中的人員、裝備、場地等的要求。