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海南环岛赛地址 图集:动力电池梯次利用期待“中国模式”

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-12-21  来源:中国能源报
核心提示:目前,我国已成为全球最大的锂电池市场,锂资源消费占全球40%以上。与此同时,由于对原材料金属矿产资源的需求持续攀升,导致碳酸锂供给偏紧、钴价持续狂飙,全球锂矿、钴矿资源争夺日趋激烈。
    目前,我国已成为全球最大的锂电池市场,锂资源消费占全球40%以上。与此同时,由于对原材料金属矿产资源的需求持续攀升,导致碳酸锂供给偏紧、钴价持续狂飙,全球锂矿、钴矿资源争夺日趋激烈。随着锂电池产业原材料端“涨声不断”,加之动力电池集中报废期的来临,不少企业把目光投向“城市矿山”,在动力电池梯次利用、废旧电池回收等方面寻求投资机遇。

    梯次利用成本偏高

    日前,乘用车市场信息联席会发布了11月新能源汽车销售数据,新能源乘用车11月销量达13.6万台,环比增长10.4%,同比增长55.9%;1-11月新能源乘用车累计批发88.6万台。

    “随着新能源汽车的逐步产业化,车用动力电池的产量也大幅提高,动力电池回收、再利用成为行业新风口。”浙江华友循环科技有限公司副总经理高威乔表示,“一辆电动汽车平均使用正极材料50公斤、负极材料40公斤、电解液40公斤,可回收利用材料丰富。若得不到有效处理,不仅将严重污染环境,还会造成资源浪费。”

    据了解,动力电池平均使用年限为5-8年,其性能随着充电次数的增加而衰减,当电池容量衰减至额定容量的80%以下时,动力电池不再适用于电动汽车,但此时直接进入回收流程无疑是“物不能尽其用”,这使得梯次利用成为动力电池退役后的主要去处。

    投资公司拓金研究认为,市场对梯次利用抱有热情,除了节能环保外,主要是因为有利于摊薄锂电池生产制造成本,进而提升新能源汽车生命周期经济性。

    “动力电池的寿命长达20-30年,虽然退役电池不再适用于新能源汽车,但经过检测、维护、重组等环节后,仍可进一步在储能、分布式光伏发电、家庭用电、低速电动车等领域再利用。”比亚迪电力科学研究院总工程师张子锋说。

    有业内人士担心,按照目前的技术和工艺,实现动力电池梯次利用的成本偏高。“如果废旧电池无需购买或价格极低,梯次利用才会有一定的经济性,否则性价比不高。”

    商业模式仍待探索


    自梯次利用提出以来,“退役电池能用吗?”一直是业内热议的话题。

    其实,自2014年起,我国就开始布局开展动力电池梯次利用示范研究项目,目前我国第一个兆瓦时级梯次利用电池储能系统已运行两年有余。中国电机工程学会电力储能专业委员会副主任委员来小康指出,电池一致性问题成为项目运行中面临的最大挑战。“即使经过千挑万选,仍无法避免在储能系统运行过程中发生离散。”

    中国再生资源回收利用协会报废车分会秘书长张莹也认为,目前退役动力电池梯次利用率不高,主要是由于动力电池模组缺乏标准化。

    虽然挑战颇多,但随着我国动力电池退役潮临近,梯次利用势在必行。据国金证券《动力锂电池回收行业报告》,到2020年,我国动力锂电池报废量将达32.2Gwh,约50万吨;到2023年,报废量将飙升至101Gwh,约116万吨。

    相关企业对商业模式的探索也从未停止。中国铁塔股份有限公司山东省分公司维护部主管何春光介绍,退役动力电池可在通信基站应用上“一展身手”。

    “通信基站一般都需要配置后备电源,以保证在停电期间持续稳定运行;后备电源容量较小,旧电池重新成组的难度小,循环寿命要求不高,退役电池即可胜任。”何春光表示,“目前,我们在山东、黑龙江、天津、新疆等省区的基站都有使用退役电池,效果很好。”

    据了解,中国铁塔目前在全国范围内拥有逾180万座基站,其中,60万座削峰填谷站需要电池约44GWh,50万座新能源站需要48GWh左右,合计需求总量约146GWh。以存量站电池6年的更换周期计算,每年需要电池约22.6GWh;以每年新建基站10万个计算,预计新增电站需要电池约2.4GWh;合计每年共需要电池约25GWh。这样算来,到2020年前的报废量仅能满足中国铁塔不到40%的用量。通信基站或将为退役电池应用提供广阔市场。

    全产业链期待打通

    锂动力电池的全生命周期可概括为“锂动力电池原材料→锂动力电池→锂动力电池系统→汽车应用→二次利用→资源回收→锂动力电池原材料”,即使退役电池完成了梯次利用,也并没有走完全产业链。

    美国锰业公司高级顾问保罗B·曼森告诉记者,“随着全球各地监管政策的进一步收紧,回收废旧电池已成必然趋势,如中国在内的多国都立法规定电动汽车制造商须给出可行的动力电池回收方案。”

    今年8月1日起正式施行的《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》明确表示,我国将建立新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台,对各新能源汽车的动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程进行信息采集,对各环节主体履行回收利用责任情况实施监测。

    保罗B·曼森称,目前,回收处理废弃动力电池的方法主要是垃圾填埋和火法冶金。这在一定程度上造成了资源的浪费,只有将新能源汽车企业、动力电池企业、梯次利用企业以及专业回收企业等全产业链多方联系起来,才可实现使用价值最大化。

    对此,华友循环就提出了三段式规划。“第一阶段是‘网点回收服务+分选+梯次利用电池产品组装’,第二阶段是电池无害化物理拆解工作,最后一个阶段是建立提纯冶金中心。这是我们未来的愿景。”高威乔说。

    拓金研究表示,目前我国动力电池梯次利用和拆解回收正处于起步阶段,未来在政策扶持和全产业链企业的共同努力下,定会形成较完善的“中国”模式和体系。
 
关于我们:中国化学与物理电源行业协会(China Industrial Association of Power Sources,缩写CIAPS) 是由电池行业企(事)业单位自愿组成的行业性、非营利性的社会组织,主管部门为工业和信息化部。协会成立于1989年12月,现有460多家会员单位,下设碱性蓄电池与新型化学电源分会、酸性蓄电池分会、锂电池分会、太阳能光伏分会、干电池工作委员会、电源配件分会、移动电源分会、储能应用分会、电池设备分会、动力电池应用分会等十个分支机构。
本会服务范围包括:铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、氢镍蓄电池、锌锰碱锰电池、锂一次电池、锂离子和锂聚合物电池、太阳电池、燃料电池、锌银电池、热电池、超级电容器、温差发电器及其他各种新型电池、电池系统解决方案,以及各类电池用原材料、零配件、生产设备、测试仪器和电池管理系统等。

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