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储能梯级利用发展 动力电池回收蕴藏商机

2016/6/28 23:23:00来源:网络来源作者:网络来源 责任编辑:刘山

  6月25日,今年第三期北京小客车指标摇号进行,与传统指标中签率再创新低形成鲜明对比,个人新能源小客车指标申请数达37540个,不仅仅在北京,其他一线城市中,新能源汽车也是更多消费者的首选,按照年初中汽协的预计,今年新能源汽车预期销量将超过70万辆。

  在新能源汽车逐步上量,形成行业规模的同时,电池回收体系一直未能有效建立起来,2016年初,发改委等五部委联合发布了《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策》,政策的出台,将对行业起到规范作用,目前动力电池回收在实际操作过程中,受到技术性、安全性以及经济性等问题困扰,不过动力电池梯级利用技术的发展,让动力电池回收未来蕴藏商机与机会。

  新能源汽车普及 电池报废量猛增

  目前我国新能源汽车主要使用的是锂离子动力电池,目前企业对消费者承诺的电池使用寿命和质保最多是10年时间,但是如果考虑到使用环境等综合情况,动力电池的平均寿命也就是5年。动力电池并不止这点寿命。而是因为5、6年之后,动力电池的储能将下降到80%左右,影响续航力和用户体验,这就需要更换,以保证车辆的正常使用。实际上动力电池的全寿命期,可能长达20年以上,比整车寿命更长。

  随着新能源汽车不断普及推广,电池使用周期将达到临界点,到2020年,全球废旧锂电池的数量约为250亿只,重量达50万吨。中国汽车技术研究中心预测,2015年我国动力电池累计报废量在2万至4万吨左右。按照2015年新能源车销量30多万辆,以及2020年新能源汽车保有量近500万辆估算,到2020年,我国仅纯电动(含插电式)乘用车和混合动力乘用车的动力电池,累计报废量将达到12万至17万吨。如果没有做好电池回收供需,大量废弃的电池将造成极严重的资源浪费和环境污染。

  不仅仅从环境污染的角度,动力电池应当积极推进回收体系,电动汽车销量的猛增,让锂电池材料价格快速上涨。过去的一年里,中国的碳酸锂价格上涨了253%,磷酸锂电池的核心材料价格相比去年初,涨幅在数倍不等,锂电池回收在此时更加凸显其经济价值。

  因此动力电池回收问题,成为未来新能源汽车产业不可忽视的一环。

  储能电池梯级回收逐步形成商业模式

  回收电池的技术相当复杂,比如在对废旧锂电池的处理上,需要先进行预处理,它包括放电、拆解、粉碎分选、冶炼等步骤。也因此动力电池的梯级利用对于电池行业来说十分重要,通俗的讲,将不能用在玩具汽车上的电池拆下,装到空调遥控器里,就是最简单的电池梯级利用。不能被电动汽车继续使用的电池,根据电池容量的不同被运用到其他储能系统,比如路灯、电动自行车等上面,然后进入回收体系,这即是动力电池的梯次利用与再生回收。

  2012年7月出台的《节能与新能源汽车产业发展规划 (2012~2020年 )》中指出,要制定动力电池回收利用管理办法,建立梯级利用和回收管理体系。2013年开始国内众多动力电池企业、电动汽车企业等看到了电池回收的前景,开始布局电池回收。

  今年年初发改委等五部委联合发布了《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策》,也提出要加强对电动汽车动力电池回收利用工作的技术指导和规范重点在于加强动力电池梯级利用和回收管理,引导动力电池生产企业加强对废旧动力电池的回收利用,鼓励发展专业化的回收利用企业,明确动力电池收集、存储、运输、处理、再生利用及最终处置等各环节的技术标准和管理要求。

  经过几年发展许多电池企业在电池回收梯级利用上已经取得成效,再回收电池,可以利用到电动三轮车、路灯电池组、储能电站、集装箱式电站等等储能资源上,再生回收电池回收率可以做到金属回收率99%以上,正负极在94%以上。而新的电池回收工艺已经实现了电池安全无污染的拆解。

  数据显示,截至2015年我国有效进行梯次利用电池不足1GWh,而据预测5年后将有19GWh的梯次利用的市场。随着电池衰减库存增加,可低成本梯级利用的电池逐年增多且将呈几何级数增长。经济利益的刺激,技术可行性的提升,动力电池梯级利用未来市场前景良好,动力电池回收循环初具商业模式。

  全球梯级回收商业模式借鉴

  日本作为资源匮乏的国度,并没有为专门回收动力电池颁布政策,不过日本企业在推广新能源汽车的同时,就积极考虑了回收问题。日产与住友金属合作成立4REnergy能源公司,开发电动车锂电池的剩余价值,目前已开发了标称功率分别为12、24、48、72、96kW的家用和商用储能产品。而丰田不仅在日本本土进行资源梯级回收,还在全球其他地方推行,丰田将凯美瑞混合动力车的废旧电池用于美国黄石国家公园设施储能供电。在欧洲与SNAM公司及优美科公司合作,由后两者分别对镍氢电池和锂电池进行回收。

  美国采用许可证管理办法,加强对电池生产企业和废旧电池资源回收利用企业的监管;《含汞电池和充电电池管理法》(简称“联邦电池法”),该法主要针对废旧二次电池的生产、收集、运输、贮存等过程提出相应技术规范,同时明确了有利于后期回收利用的标识规定。在动力电池经济效益、技术及商业可行性分析,梯次利用尝试等方面都进行了系统的研究。美国加州大学戴维斯分校的混合电动汽车研究中心在2010年也开展了动力锂电池的二次利用和价值分析等方面的研究,研究内容包括4~5 个电池二次利用领域对电池性能的具体要求、用于家庭储能系统(HESA)的产品研发,以及评价电池整体价值(电动汽车和二次利用领域的价值之和)的方法体系。

  而在欧洲,自1990年开始,车企已开始强调在汽车中使用可回收的材质及零组件的再利用,2000年欧盟通过2000/53/EC《关于废弃汽车的技术指令》(即ELV指令)。德国已建立较完善的回收利用法律制度,依据欧盟和德国关于电池回收法规的规定,在德国,电池生产和进口商必须在政府登记;经销商要组织收回机制,配合生产企业向消费者介绍在哪儿能免费回收电池;最终用户有义务将废旧电池交给指定的回收机构。同时,德国各地方政府,会自发研发电动汽车电池阶梯利用项目,将规划动力电池回收建立储能应用示范工程。

 

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