新能源汽車動力鋰電池回收利用成當(dāng)務(wù)之急
2016-11-18 10:32:28
摘要：在霧霾圍城、PM2 5屢屢爆表的現(xiàn)狀下，發(fā)展并普及新能源汽車具有重要的現(xiàn)實意義。而因新能源汽車井噴所帶來的大量退役動力電池，引發(fā)了行業(yè)的未雨綢繆。
在霧霾圍城、PM2.5屢屢爆表的現(xiàn)狀下，發(fā)展并普及新能源汽車具有重要的現(xiàn)實意義。而因新能源汽車井噴所帶來的大量退役動力電池，引發(fā)了行業(yè)的未雨綢繆。在11月8日在京舉行的資源強制回收產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟一屆三次理事會暨第四屆動力電池回收利用研討會上，與會各方圍繞退役動力電池的未來出路展開了討論。
新能源汽車發(fā)展迅猛
“新能源汽車發(fā)展趨勢強勁，不管‘十二五’還是‘十三五’，新能源汽車都是中國由汽車大國向汽車強國轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時期。”北汽新能源副總經(jīng)理原誠寅表示，“今年新能源汽車的銷售量應(yīng)該在50—60萬輛，按照國家規(guī)劃，到2020年新能源汽車保有量達到500萬輛是非?，F(xiàn)實的數(shù)字。”
按照全球市場預(yù)測，2030年新能源汽車市場將進入產(chǎn)業(yè)成熟期，且有一些國家，比如德國宣布2030年后不再生產(chǎn)汽油車。“奔馳提出到2025年25%的產(chǎn)量來自純電動汽車，所有整車公司都把新能源汽車視為巨大的、潛力無限的上升市場。”原誠寅介紹。
新能源汽車的核心部件是動力電池，中國物資再生協(xié)會常務(wù)副會長、資源強制回收產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長劉強表示，新能源汽車對動力電池的報廢標(biāo)準(zhǔn)是電池容量低于80%，這也就意味著3—5年就要更換一次動力鋰電池。2020年純電動乘用車和混合動力乘用車的動力鋰電池報廢量將達到17萬噸，廢棄動力鋰電池回收已成為行業(yè)關(guān)注焦點。
退役電池回收利用潛力大
在清華大學(xué)教授、江西理工大學(xué)副校長徐盛明看來，動力電池的回收市場空間大。價值體現(xiàn)在鈷、鎳等稀有金屬含量很高。“我國鈷礦中含鈷量僅有0.02%，目前探明的可開采量也僅有4萬噸，回收利用鈷是一條重要的途徑。”
目前60%—70%的鈷用于電池生產(chǎn)，而我國鈷嚴(yán)重依賴進口，如果能從退役電池中有效回收鈷，將在很大程度上緩解我國稀有金屬資源對外依賴度。“鈷是重要的戰(zhàn)略金屬元素，在硬度合金、高溫合金等工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。隨著我國航空工業(yè)的發(fā)展，尤其是大飛機的制造，未來10—20年，其需求量將有很大的提升空間。”徐盛明告訴記者。
高盛預(yù)計，碳酸鋰需求目前為每年16萬噸，而電動汽車滲透率每提升1個百分點，將帶來7萬噸新增碳酸鋰的需求。到2025年，僅電動車市場的增長就有望帶動整個鋰市場需求達到47萬噸。“巨大的碳酸鋰缺口，即便把澳大利亞、智利的鋰礦都買下來也不夠。”徐盛明直言。
清華大學(xué)大學(xué)教授、巴塞爾公約亞太區(qū)域中心執(zhí)行主任李金惠也表達了同樣的擔(dān)憂。隨著新能源汽車的發(fā)展，“預(yù)計鋰鈷支撐能力可以維持到2025—2028年，屆時國內(nèi)將沒有資源可利用。但是資源并沒有消失，變成鋰電池的組成部分，變成其他的產(chǎn)品。”
加強退役電池的回收利用已成當(dāng)務(wù)之急。對此劉強建議，首先要完善機制，今年初發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布了《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策》，提出加強對電動汽車動力電池回收利用工作的進一步指導(dǎo)和規(guī)范，明確了電池回收責(zé)任主體和追責(zé)方式；其次，要建立規(guī)范的回收渠道，積極引導(dǎo)動力電池回收企業(yè)，加強對廢舊電池的回收利用，鼓勵發(fā)展專業(yè)的企業(yè)；再次，研發(fā)關(guān)鍵性技術(shù)，加大對廢舊電池拆解、重組、測試、壽命預(yù)測等攻關(guān)力度，提高生產(chǎn)可靠性，提高拆解回收過程中的效率，使動力電池回收材料和再利用電池具有經(jīng)濟可行性和安全性。
另據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心數(shù)據(jù)資源中心回收利用數(shù)據(jù)部部長徐樹杰透露，目前工信部正在探討新能源汽車動力電池回收利用管理辦法，“基本上已經(jīng)成型了一個方案，現(xiàn)在還處于內(nèi)部專家研討過程中。”
積極探索梯次利用
會上，在不少專家看來，退役的動力電池還有很大的能量值，直接用于資源回收并非最具經(jīng)濟價值的措施。在李金惠看來，“動力電池以后不是拆成化學(xué)物質(zhì)，最好還是梯次利用，充分發(fā)揮它的作用。循環(huán)利用法里，再次利用可以發(fā)揮非常重要的作用。”
不過，退役電池梯次利用在實際應(yīng)用中并非想象中那般美好。“退役電池單體之間存在差異，尤其是均勻性上，遵循的是木桶理論——最短的木板決定木桶的實際容量，因此最差的電池決定了整個儲能系統(tǒng)的性能。”采訪的不少專家對記者坦言。
哈爾濱巴特瑞資源再生科技有限公司總經(jīng)理明躍彬指出，梯次應(yīng)用的主要問題是，電池規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、單體一致性差、管理安全風(fēng)險、成本居高不下。在她看來，梯次動力電池的目標(biāo)市場是分布式發(fā)電及微電網(wǎng)、調(diào)頻輔助服務(wù)、延緩輸配電擴容領(lǐng)域。
據(jù)明躍彬介紹，梯次動力電池的價格是儲能鋰電池價格的65%—85%，價格優(yōu)勢并不明顯。原因在于：分類技術(shù)不成熟、不完善；成組應(yīng)用比例低；安全控制配件成本高；安全風(fēng)險高，售后服務(wù)壓力大；梯次產(chǎn)品報廢后的處理問題懸而未決；市場處于觀望階段，主要以試點項目為主，未形成規(guī)模化市場；現(xiàn)有商業(yè)模式不成熟，配套產(chǎn)業(yè)鏈未形成，無法實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)產(chǎn)品供應(yīng)。
“退役電池梯級利用的關(guān)鍵是電池的重組。去年，我們已在北京房山和延慶的示范項目中用了一些，總體性能上還可以。”北變微電網(wǎng)技術(shù)有限公司總工程師孔啟翔此前在接受記者采訪時表示。
國家電網(wǎng)廢棄物資源化處理技術(shù)實驗室副主任趙光金告訴記者，“我們在新密尖山實驗基地，建成國內(nèi)首個百千瓦基于退役電池的風(fēng)光儲微電網(wǎng)示范工程，成功驗證了退役電池的梯次利用能力。”
“理想的梯次利用效率與循環(huán)壽命要求退役電池一致性好，這就需要依托分選技術(shù)、重組技術(shù)、均衡策略、管理系統(tǒng)等。”趙光金認(rèn)為，“梯次利用電池的關(guān)鍵指標(biāo)是成本和安全。”
記者了解到，盡管梯次利用尚未形成規(guī)?；氖袌?，但已吸引了不少企業(yè)的目光。比如哈爾濱巴特瑞資源再生科技有限公僅在京就有4處梯次儲能項目。北京索英電氣公司的梯次利用主要應(yīng)在園區(qū)、樓宇項目中的谷電峰用，目前其電池梯次利用的產(chǎn)能大概是幾百萬兆瓦時。
據(jù)浙江超威創(chuàng)元實業(yè)有限公司總經(jīng)理助理魏玉宇介紹，在梯次利用方面，其將在實現(xiàn)電池自動化篩選、退役電池多層級利用、不同種類電池同一平臺上實現(xiàn)共有技術(shù)等三方面予以推進，并啟動平臺以及線上運營維護平臺，逐步擴大退役動力電池回收網(wǎng)點。
“應(yīng)該說，退役電池應(yīng)用在更小型的家庭電瓶車、變電站的UPS（不斷電系統(tǒng)）以及短時間家庭儲能系統(tǒng)等，是個不錯的選擇。”趙光金進一步表示。（中國能源報 何英）
