2015年我國新能源汽車產(chǎn)銷量達(dá)到前所未有的高度,年產(chǎn)銷量突破35萬輛。如此規(guī)模的新能源汽車保有量,將在未來產(chǎn)生大量的需要淘汰的廢舊動(dòng)力電池。如何綜合利用這些廢舊的動(dòng)力電池,開始為政府和社會所廣泛關(guān)注。近日,工信部發(fā)布《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》(征求意見稿)和《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法》(征求意見稿),公開征求意見。
政策開始關(guān)注“后市場”
從我國新能源汽車推廣政策的發(fā)展脈絡(luò)看,正在逐步從購車補(bǔ)貼向使用環(huán)境再向“后市場”完善。中國物質(zhì)再生協(xié)會副會長兼秘書長高延莉表示,加強(qiáng)新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)管理,規(guī)范行業(yè)發(fā)展,推動(dòng)廢舊動(dòng)力蓄電池資源化、規(guī);、高值化利用,有利于提高資源綜合利用水平,同時(shí)也有利于新能源汽車的可持續(xù)發(fā)展。高延莉認(rèn)為,現(xiàn)在對廢舊動(dòng)力電池綜合利用進(jìn)行討論可謂“正當(dāng)其時(shí)”,如果未來等到大量新能源汽車瀕臨報(bào)廢時(shí)再討論,恐怕為時(shí)已晚。
目前我國動(dòng)力電池研究主要集中在提高安全性能及使用壽命等方面,回收利用環(huán)節(jié)的研究相對較少。如鋰離子電池雖然不含汞、鎘、鉛等毒害大的重金屬元素,但其正負(fù)極材料、電解質(zhì)溶液等物質(zhì)對環(huán)境還是有很大影響。另外,構(gòu)成電池的主要材質(zhì)如鎳、鈷、稀土等資源瓶頸,以及報(bào)廢動(dòng)力電池的污染問題等,都是當(dāng)前乃至今后業(yè)界需要解決的難題。高延莉表示,中國物質(zhì)再生協(xié)會正在制定動(dòng)力電池回收拆解方面的流程規(guī)定,供企業(yè)參考。
深圳沃特瑪電池有限公司副總經(jīng)理林偉表示,期待動(dòng)力電池綜合利用能夠“有章可循”。作為一家電池企業(yè),林偉告訴記者,沃特瑪一直探索廢舊動(dòng)力電池在綜合利用方面的商業(yè)前景。在沃特瑪總部就有一座由廢舊動(dòng)力電池構(gòu)成的儲能電站,利用夜間低谷電價(jià)時(shí)間充電,白天供應(yīng)辦公大樓的空調(diào)和采光,已經(jīng)取得不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益。
綜合利用難點(diǎn)不少挑戰(zhàn)很大
對廢舊動(dòng)力電池而言,一般有兩種可行的處理方法,一種是直接作為工業(yè)廢品進(jìn)行報(bào)廢拆解回收,提煉其中各種原材料,實(shí)現(xiàn)原材料的循環(huán)利用,林偉介紹,沃特瑪在這方面已經(jīng)有了初步的嘗試,原材料回收利用率能夠達(dá)到70%左右;另一種方式,對于電池容量低于80%的動(dòng)力電池,可以在其他領(lǐng)域作為電能的載體使用,從而發(fā)揮其剩余價(jià)值。
將廢舊動(dòng)力電池用作儲能電池,面臨幾個(gè)急需解決的問題。首先面臨電池拆解的問題,不同的車型有不同的電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模組連接方式,工藝技術(shù)也各不相同,不能用一套拆解流水線適配所有的電池包和內(nèi)部模組;其次,電池剩余壽命難以準(zhǔn)確預(yù)測。對于沒有使用情況記錄,僅有出廠時(shí)的原始數(shù)據(jù),使用過程未知,當(dāng)前狀態(tài)未知的動(dòng)力電池,綜合利用企業(yè)需要檢測、建模、分析,經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高,所得數(shù)據(jù)也不一定完全準(zhǔn)確;再次,重構(gòu)電池系統(tǒng)需要分組、成組以及系統(tǒng)重新設(shè)計(jì),既要考慮兼容性又要考慮安全性,還要考慮快插快換功能;最后,電池系統(tǒng)是一套隨時(shí)變化的化學(xué)系統(tǒng),BMS所要面對的情況比較復(fù)雜,面對各種化學(xué)體系、不同規(guī)格和批次、各個(gè)生產(chǎn)廠家、各種健康狀態(tài)的電池模組,需要進(jìn)行有效的管理,確保電池正常工作。中國汽車工程學(xué)會電動(dòng)汽車分會主任陳全世表示,目前已經(jīng)掌握動(dòng)力電池綜合利用的各項(xiàng)技術(shù),未來將重點(diǎn)降低成本,達(dá)到可利用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
陳全世強(qiáng)調(diào),針對拆解后的電池模組,僅通過目視檢查是無法發(fā)現(xiàn)一些安全缺陷的,如輕微脹氣、漏液、內(nèi)短路、絕緣失效、兩極腐蝕等。如果這些安全缺陷不被檢查出來,將“帶病”模組用到新產(chǎn)品中,那么會導(dǎo)致新產(chǎn)品存在較為嚴(yán)重的安全隱患。“類似通信基站等對穩(wěn)定性要求比較高的單位一般不會采用廢舊動(dòng)力電池作為儲能電站來使用,但廢舊動(dòng)力電池還有廣闊的用武之地。”陳全世說。
市場和商業(yè)前景待發(fā)掘
新能源汽車動(dòng)力電池的綜合利用只有找到適合的市場,才能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益,才能推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)變廢為寶,最大限度地挖掘剩余價(jià)值。林偉向記者介紹,如果將動(dòng)力電池用于通信基站等領(lǐng)域的儲能電站,一方面安全性、穩(wěn)定性難以保證,另一方面電池用量比較少,建設(shè)維護(hù)成本將會居高不下。“只有用量比較大的儲能電站,成本才能下降。”林偉表示,企業(yè)節(jié)能就是一個(gè)很好的領(lǐng)域。“工業(yè)用電波峰波谷電價(jià)相差近一元,如果能在夜間儲電白天供電,既能緩解電網(wǎng)壓力,又能降低企業(yè)成本。”林偉計(jì)算,建設(shè)一個(gè)規(guī)模適當(dāng)?shù)膬δ茈娬荆\(yùn)行六年可以收回成本。
陳全世向記者表示,廢舊動(dòng)力電池綜合利用,在技術(shù)上并不成問題,主要難點(diǎn)是成本控制和商業(yè)模式的開拓。廢舊動(dòng)力電池可以作為電網(wǎng)調(diào)峰儲能電站、家庭儲能電站、企業(yè)儲能電站甚至給低速電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車企業(yè)使用,未來隨著新能源汽車保有量的增長,廢舊動(dòng)力電池的數(shù)量也將增長,使用范圍也將更加廣泛。陳全世透露,京津冀現(xiàn)在已經(jīng)開始籌建廢舊電池綜合利用的公司,新公司將聯(lián)手北汽新能源、天津力神等企業(yè)共同致力于動(dòng)力電池的綜合利用。“但依照目前的情況看,廢舊動(dòng)力電池的綜合利用還需要國家進(jìn)行補(bǔ)貼。”陳全世說。
動(dòng)力電池有望助推多個(gè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入“鋰”時(shí)代
從新能源汽車開始推廣以來,動(dòng)力電池綜合利用一直是我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈考慮較少的環(huán)節(jié),但愈加龐大的新能源汽車產(chǎn)業(yè)化帶來的巨量動(dòng)力鋰電池處理已經(jīng)成為急迫解決的問題。如何讓這些已經(jīng)不合乎新能源汽車使用要求但又具備一定儲能能力的電池有“用武之地”,綜合利用將是最好的選擇。如果動(dòng)力電池能夠充分綜合利用,還有助于推動(dòng)儲能電站、電動(dòng)自行車和低速電動(dòng)車等多個(gè)產(chǎn)業(yè)的升級換代。
首先,廢舊動(dòng)力電池有望使我國儲能電池進(jìn)入“鋰”時(shí)代。目前,我國的儲能電池還是集中在通訊基站儲能和大型數(shù)據(jù)中心、銀行等UPS儲能,主流儲能方式還是鉛酸電池。使用鉛酸電池,無外乎價(jià)格便宜維護(hù)成本低。廢舊動(dòng)力電池的價(jià)格往往只有新電池的十分之一,十分具有競爭力,而且能量密度大于鉛酸電池,性價(jià)比高。現(xiàn)在,需要解決的是廢舊動(dòng)力電池必須有完善的BMS系統(tǒng),否則安全性和可靠性大大降低。相信隨著電池技術(shù)的進(jìn)步,不同批次、不同廠家甚至不同材料的電池都能在BMS的維護(hù)下共同工作。
其次,廢舊動(dòng)力電池有望使電動(dòng)自行車進(jìn)入“鋰”時(shí)代。我國電動(dòng)自行車的市場保有量已經(jīng)超過2億,已成為消費(fèi)者使用最多的交通工具。市場上90%的車型采用鉛酸電池,只有10%的車型采用鋰電池。隨著經(jīng)濟(jì)和社會生活水平的不斷發(fā)展,消費(fèi)者在購買電動(dòng)自行車的時(shí)候,會更多注重品質(zhì)、外觀、性能、智能化等因素,達(dá)到這些要求只能使用體積小、重量輕、比能量高的鋰電池。廢舊動(dòng)力電池因?yàn)槌杀靖,更能兼顧電?dòng)自行車的成本需求,因而更具市場競爭力。
最后,廢舊動(dòng)力電池有望使低速電動(dòng)車進(jìn)入“鋰”時(shí)代。低速電動(dòng)車成本較低,與廣大農(nóng)村消費(fèi)者收入水平、消費(fèi)升級趨勢、道路基礎(chǔ)設(shè)施程度相匹配,在我國三四線城市及農(nóng)村地區(qū)大受歡迎。經(jīng)過多年的發(fā)展,低速電動(dòng)車已經(jīng)進(jìn)化出與電動(dòng)汽車相似的車身構(gòu)造和技術(shù)特征,在產(chǎn)業(yè)鏈上的大多數(shù)環(huán)節(jié)可以共用。廢舊動(dòng)力電池如果裝配在低速電動(dòng)車上,必受消費(fèi)者歡迎。
新能源汽車產(chǎn)業(yè)本身就是因節(jié)能減排而興起,在這個(gè)領(lǐng)域中我們必須改變過去粗放式的發(fā)展模式,不能再單純地追求規(guī)模化效益,應(yīng)該建立一個(gè)更加高效、更加精細(xì)的可循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)模型,才能真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
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