鉅大LARGE | 點擊量:642次 | 2019年06月21日
動力電池梯次利用是否可行?
所謂動力電池梯次利用,是指在發(fā)展電動汽車過程中,對動力電池生命周期以及可再使用性進(jìn)行估測后,將電池系統(tǒng)從車上拆下來成為一個個單體,并重組“再就業(yè)”,成為新的電池儲能系統(tǒng)。
某業(yè)內(nèi)人士對《財經(jīng)國家周刊》記者表示,剩余電量充足、質(zhì)量穩(wěn)定的退役電池,可以轉(zhuǎn)售給低速電動車、移動充電寶等市場。同時,這些電池也可通過梯次利用的模式用于儲能領(lǐng)域,投放到商業(yè)住宅儲能站、電動汽車充電儲能站以及電信基站等場所。
梯次利用是一種對退役電池的合理二次利用方式,不過,和電動車早期的經(jīng)歷一樣,由于目前還存在技術(shù)、商業(yè)模式等方面的問題,動力電池的梯次利用正在爭議中前行。
陸續(xù)入局
梯次利用能使產(chǎn)品得到最大限度的使用。投資公司拓金研究提出,市場對梯次利用抱有熱情,主要是因為這種做法有利于分?jǐn)?a href="/keywords/lidianchi/" class = "seo-anchor" data-anchorid=120 target="_blank">鋰電池生產(chǎn)制造成本,提升新能源汽車生命周期經(jīng)濟(jì)性。
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%
中南大學(xué)教授李薦表示,當(dāng)前90%以上的低速電動車用的都是具有價格優(yōu)勢的鉛酸電池。如果成本控制得當(dāng),梯次利用動力電池的價格可以做到接近于鉛酸電池,而且與鉛蓄電池相比,梯次利用的動力電池在重量、行駛里程和充放電時間上都具有明顯優(yōu)勢。
“現(xiàn)在鋰電池梯次利用儲能系統(tǒng)成本已經(jīng)進(jìn)入1元/Wh新時代,用戶側(cè)儲能應(yīng)用具備了商業(yè)推廣價值?!鄙虾l氵_(dá)新能源總經(jīng)理李劍鐸表示?!跋啾戎?,新電池的儲能成本,如鉛炭電池系統(tǒng)成本在1.3元~1.4元/Wh,鋰電系統(tǒng)在2元/Wh。由此可見,梯次利用儲能的成本優(yōu)勢明顯?!?/p>
在廣闊的前景下,多個領(lǐng)域的企業(yè)已經(jīng)陸續(xù)加入其中。
2018年10月底,在此前16家整車及電池企業(yè)的合作基礎(chǔ)上,中國鐵塔與江淮汽車、蔚來汽車等11家車企業(yè)簽署合作協(xié)議。
中國鐵塔副總經(jīng)理高步文表示,中國鐵塔全國基站電池總量超過40GWh,到2020年累計退役動力電池13.79GWh,中國鐵塔完全可消化這部分退役電池。如果再加上儲能,中國鐵塔的需求可消化1000萬輛新能源汽車的的退役動力電池。
車企方面,東風(fēng)汽車正在布局商業(yè)儲能,通過回收電池儲能設(shè)備,利用峰谷電價差或可再生能源充電,向電動汽車以及社會供電;比亞迪陸續(xù)獲簽英國43MW、50MW、18MW集裝箱儲能項目;威馬汽車方面對《財經(jīng)國家周刊》記者表示,威馬將根據(jù)儲能產(chǎn)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(jié)合光伏、電網(wǎng),建設(shè)威馬汽車特色電力儲能項目,加快產(chǎn)品商業(yè)化推進(jìn)。
成本與安全
雖然已有嘗試,但整體來看,目前國內(nèi)的退役動力電池梯次利用仍處在試點階段。
中國電機(jī)工程學(xué)會電力儲能專業(yè)委員會副主任委員來小康表示,電池一致性問題成為相關(guān)項目運行中面臨的最大挑戰(zhàn)。實現(xiàn)動力電池梯次利用,需要完成拆解、檢測、篩選、重組等多個步驟,但最早迎來報廢期的一批電池尺寸不統(tǒng)一、型號參差不齊,動力電池全生命周期無法實現(xiàn)追溯。
同時,首批退役的動力電池質(zhì)量也不太穩(wěn)定,品質(zhì)上的差異,讓目前的梯次利用電池缺乏顯著的性價比,也存在安全風(fēng)險?!凹词菇?jīng)過千挑萬選,仍無法避免在儲能系統(tǒng)運行過程中發(fā)生離散?!眮硇】嫡f。
邦普集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者,很多主機(jī)廠和電池廠明確表示不愿意將回收的電池用于梯次利用,避免后期在梯次利用過程中出現(xiàn)安全事故從而對公司品牌產(chǎn)生負(fù)面影響。
寧德時代副董事長兼首席戰(zhàn)略官黃世霖的觀點更“激進(jìn)”:“動力電池梯次利用儲能是個偽命題?!睂τ跇I(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為梯次利用在通信基站上找到了適合的應(yīng)用場景的觀點,黃世霖認(rèn)為,中國鐵塔的路線行不通,主要是經(jīng)濟(jì)上不劃算并有安全隱患。
突破在即
梯次利用遭受質(zhì)疑,主要是由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、行業(yè)監(jiān)管缺乏等因素,想要解決這些問題,生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化及監(jiān)管制度尤為關(guān)鍵。
工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司巡視員李力提出,動力電池梯次利用產(chǎn)業(yè)回收利用體系亟待建立,要加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作,在一些關(guān)鍵共性技術(shù)上協(xié)力突破,財政部門出臺相應(yīng)有針對性的措施促進(jìn)回收利用的發(fā)展。
從技術(shù)角度來說,如何建立動力電池全生命周期檢測系統(tǒng)、無損預(yù)測電池壽命,是梯次利用的關(guān)鍵所在。業(yè)內(nèi)專家表示,相關(guān)部門需要建立大數(shù)據(jù)追溯系統(tǒng)平臺,對退役電池進(jìn)行系統(tǒng)分析,以此獲得能進(jìn)入梯次利用市場的大數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)包括設(shè)計信息、性能數(shù)據(jù)安全、來料檢測等。
北汽新能源相關(guān)負(fù)責(zé)人認(rèn)為,行業(yè)需要加大回收再利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),研究電池標(biāo)準(zhǔn)化,并落實可追溯體系,用強(qiáng)管理推進(jìn)梯次利用率。
除此之外,中國再生資源回收利用協(xié)會報廢車分會秘書長張瑩認(rèn)為,無論是梯次利用還是直接報廢回收,都必須實現(xiàn)參與主體“有利可圖”。如果投入大量的財力與物力,動力電池梯次利用在經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢就會減弱,無法調(diào)動參與企業(yè)的積極性,要想提升梯次利用率,必須找到一種可以盈利的商業(yè)模式,讓參與主體能在市場化運作中生存下去。雖然我國動力蓄電池回收利用行業(yè)已經(jīng)起步,但在實際工作中,仍然存在著諸多具體難題。
一方面,從技術(shù)角度來看,我國動力電池回收利用存在一些技術(shù)難點待突破。
據(jù)專家介紹,比較核心的技術(shù)難點有兩個,其一是動力蓄電池包(組)的設(shè)計多種多樣,電池包的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)設(shè)計、模組連接方式、工藝技術(shù)各不相同,電池的種類結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣,電池使用的壽命狀況也具有多樣性,這就造成了拆解困難。
其二是動力電池的梯次利用和再生利用在退役電池殘值評價、多種電池的兼容性處理、負(fù)極等材料的回收等方面,還有未形成較為成熟的技術(shù)路線。
另一方面,從成本角度來看,目前動力蓄電池退役量還未完全形成規(guī)模,企業(yè)難以實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng),導(dǎo)致盈利困難。
一位電池回收企業(yè)人士告訴記者,我國第一批退役的廢舊動力電池規(guī)格、型號繁雜,單一型號電池難以形成規(guī)模?;厥蘸蟮睦脠鼍爸?,儲能項目雖對單體電池的密度要求不高,但整體需求較大,甚至能達(dá)到兆瓦,目前淘汰下來的動力電池難以達(dá)到儲能所需的一致性,而在家庭儲能項目方面,國內(nèi)的需求暫時還不高。
而且,由于目前退役量較多的磷酸鐵鋰電池質(zhì)量一致性差,所含有價金屬元素少,企業(yè)對其拆解回收基本處于虧損狀態(tài),動力不足。
除了回收規(guī)模問題,動力蓄電池作為危險貨物,通過專業(yè)車輛運輸成本是普通運輸?shù)?~6倍,再加上購買和倉儲等成本,回收總體成本較高,造成企業(yè)“不愿意收”。
此外,動力電池回收渠道建設(shè)也不容樂觀。中國再生資源回收利用協(xié)會報廢車分會秘書長張瑩表示,新能源汽車電池回收剛剛起步,許多報廢電池并未進(jìn)入正規(guī)渠道,市場缺少規(guī)范。由于行業(yè)處在野蠻生長期,大量車企實行價高者得,造成大部分廢舊動力電池未能流入合法處理渠道,實際處理方式令人堪憂。
新能源汽車動力電池循環(huán)利用國家地方聯(lián)合工程研究中心主任余海軍對《財經(jīng)國家周刊》表示,現(xiàn)在回收處理方式可謂五花八門和魚龍混雜,包括電池企業(yè)、二手組裝企業(yè)、金屬冶煉企業(yè)、電子廢棄物拆解企業(yè)、報廢汽車解體企業(yè)、貿(mào)易商個體戶等等。
“由于各類企業(yè)的在規(guī)模、技術(shù)、裝備、安全、環(huán)保等各方面參差不齊,綜合成本差異甚遠(yuǎn),這也是呈現(xiàn)在回收前端出價高低往往存在巨大差異的主要原因。