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退役动力电池二次利用路艰难前行

国际新能源网  来源:中国汽车报  作者:封华  日期:2018-02-13
  自去年以来,《GB/T33598-2017车用动力电池回收利用拆解规范》、《GB/T34013-2017动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》、《GB/T 34014-2017汽车动力蓄电池编码规则》、《GB/T34015-2017车用动力电池回收利用余能检测》等动力电池相关标准相继发布,这表明,我国动力电池回收利用体系已经开始建立并日臻完善。今年初,在2018中国电动汽车百人会论坛上,相关领域专家再次呼吁:动力电池回收及梯次利用应当做到未雨绸缪。其中,储能作为退役动力电池最先服役的场景,备受关注。
 
 
  储能产业市场广阔
 
  据了解,当电池只能充满不足原有电量的80%时,就不适合继续在新能源汽车上使用了,而此时动力电池仍具有较高的容量,如将其直接报废进行回收处理,势必造成资源的浪费。因此,退役电池模块经检测,在电池模块没有损坏、功能原件有效的前提下,仍然可以进行梯次利用。
 
  事实上,即便电动汽车上的锂电池寿命终结后,仍具有约70%~80%的容量,因此动力电池的梯级利用具有很大的可行性和潜在的市场空间。经过近几年的探索研究发现,动力电池的残余容量可以用于其他性能要求较低的应用领域,比如在储能方面,应用在风光储能、智能电网的削峰填谷与频率平衡、偏远地区分布式供电、充换电站储能、家庭电能调节等领域。通过动力电池的梯级利用,可以缓解大量电池进入回收阶段的压力。
 
  湖南邦普报废汽车循环有限公司总经理余海军就告诉《中国汽车报》记者:“所谓动力电池梯次利用是七八年前被提出来的,这并不是一个新的东西,究其核心内容,通俗地说即废旧电池降级进行二次利用,其再利用的应用场景众多,比如再用于充电宝、老年低速代步车等领域,其中还有一些被用在风力发电储能和太阳能储能等领域,这就是一些专家提到的梯级利用市场之一。”
 
  电池回收的技术工艺非常复杂,用于储能领域的回收电池,既不需要对其进行物理拆解,也无需化学拆解。因此业内认为,通过储能利用,可以缓解大量电池进入回收阶段的压力。
 
  锂电池储能市场化成本高
 
  储能产业的发展,成为退役动力电池再利用的出路之一。据了解,去年10月,国家发改委发布《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》,其中谈到要完善动力电池全生命周期监管,开展对淘汰动力电池进行储能梯次利用研究。
 
  对此,余海军认为:“随着电力行业的快速发展,储能市场经过多年的技术积累,一直受到市场的关注,国家多部委业已发布储能市场规划纲要性文件,积极支持和鼓励发展储能产业。但这里所说的储能和储能市场是一个大范围的储能概念,是以新品储能器件为主的储能技术体系,比如新品铅酸蓄电池和新品锂电池储能,有机构预测到2020年这个市场的需求可能超过60GWh,其实这已经是一个相当大的市场规模。”
 
  市场潜力虽然巨大,不过据记者了解,在储能方面,锂电池的储能综合成本相对较高。根据中国科学电力研究院数据,2015年锂离子电池储能综合成本为0.73元/kWh,而铅碳电池、抽水蓄能成本目前已经接近0.4元/kWh,因此目前锂离子电池储能经济成本还不具备优势,而问题在于,我国车用动力电池类型多数为锂电池。
 
  此外,由于退役电池的规格、尺寸不尽相同,也导致了梯次利用特别是储能方面的应用成本较高。尽管不需要化学拆解,但仍然需要从退役电池包内把电池取出,并进行切割分拆、检测分组、重新配置,这一过程带来的成本并不低。余海军表示:“如果从技术和经济可行性两个层面分析,目前退役电池在储能方面的梯级利用模式还不太成熟。”
 
  正是基于上述原因,对动力电池的尺寸型号进行规范化编码,方便退役后进行梯次利用,显得尤为必要。据悉,中机车辆技术服务中心日前发布通知,为推动建立汽车动力蓄电池回收利用体系,推动实施《汽车动力蓄电池编码规则》国家标准及有关政策要求,规范编码的编制、标识和使用,开通汽车动力蓄电池编码备案系统,组织开展编码备案管理工作。
 
  技术瓶颈、政策规范、补贴方式均待突破
 
  据记者了解,国际上关于退役动力电池在储能领域的应用场景主要在家庭、公园等场所。比如,日产汽车和住友集团共同从事电动汽车退役电池的梯级利用研究,将日产聆风纯电动汽车使用后的废旧动力电池用于商用和住宅的储能设备。日本伊藤忠商社和美国EnerDel公司合作开展废旧动力电池作为储能装置的研究,并在部分新建公寓中推广二次利用的动力电池。此外,丰田还将凯美瑞混合动力汽车的废旧电池用于美国黄石国家公园的设施储能供电。
 
  “如果要说退役锂电池在储能市场的优势,我认为相较于铅酸电池而言,其容量优势比较明显,也就是说会比铅酸电池寿命更长。退役动力电池的回收、物流、分离、重组等环节需要一系列安全、环保成本,如果不计以上环节,也就是在同等条件下,相比其他类型电池会有一定的价格优势。但是如果算上安全、环保成本,再回收处理成本,对比新品价格一路下跌的趋势,退役电池其实并不具备经济优势。”余海军谈到,“再从技术瓶颈来看,其核心是析锂检测,寿命预测和再重组工作的不确定性风险大,难以批量化。”
 
  可以看到,退役电池用于储能市场是一个值得研究和探索的课题,但还不具备市场基础,与此同时,记者还注意到,这一行业的法律责任边界尚不明确,需要先研究管理好新品电池生命周期应用之后,再逐步推广梯级利用。
 
  中国工程院院士、北京理工大学教授孙逢春在2018中国电动汽车百人会论坛上呼吁,政府应该给予动力电池回收企业政策上的支持和补贴。他表示,相关企业如果不能赚钱,动力电池用于储能的出路很快就会被堵死。
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