鉅大LARGE | 點擊量：975次 | 2021年06月03日
大批電動汽車動力電池面臨“退役” 廢舊動力電池去哪兒了？
2013年11月26日，財政部、科技部、工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委，四部委組織專家對各地申報的新能源汽車推廣應用方案進行了審核評估，確認28個城市或區(qū)域為第一批新能源汽車推廣應用城市。按照動力電池容量衰減的周期來算，2020年開始，第一批新能源汽車推廣應用的城市或區(qū)域?qū)写笈妱悠噭恿﹄姵亍巴艘邸?，動力電池回收發(fā)展將遇窗口期。
一、廢棄動力電池的潛在危險
動力蓄電池大量退役后，未經(jīng)妥善的處置和進行價值最大化利用，將威脅公共安全，造成難以逆轉(zhuǎn)的環(huán)境污染，并浪費寶貴的有價金屬資源。
從安全層面來看，廢舊動力蓄電池處置不當存在一定安全隱患。一是觸電隱患。新能源汽車的動力蓄電池額定電壓較高，人員在缺乏防護措施情況下接觸易造成觸電事故。二是燃爆隱患。電池在出現(xiàn)內(nèi)部或外部短路情況下，正負極會產(chǎn)生大電流導致高熱，引起正負極燃燒。三是腐蝕隱患。電解液為有機易揮發(fā)性液體，與空氣中水分反應產(chǎn)生白色有腐蝕性和刺激性的氟化氫煙霧。
從環(huán)境層面來看，廢舊動力蓄電池對生態(tài)環(huán)境和人身健康均有威脅。一是重金屬污染。電池正極材料中含鎳、鈷等重金屬，不經(jīng)專業(yè)回收處理會造成重金屬污染。二是電解液污染。電解液溶質(zhì)LiPF6屬有毒物質(zhì)且易潮解，會造成氟污染，溶劑會造成水污染。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
從資源層面來看，鎳氫、鋰離子動力蓄電池因正極材料不同，分別含有鋰、鎳、鈷、錳及稀土等金屬，動力蓄電池產(chǎn)業(yè)對于鋰、鎳、鈷等資源需求旺盛。隨著動力蓄電池累計配套量的不斷增加，電池中這些資源如未有效回收利用，將直接造成資源的極大浪費。
二、廢舊動力電池可以應用在哪些地方？
目前廢舊動力電池回收利用主要有兩條路：
第一條路是原料回收。從技術角度來講，目前廢舊動力電池的回收再生利用技術已經(jīng)相當成熟：首先徹底放電，然后對電池進行拆解，分離出正極、負極、電解液和隔膜等各組成部分。再對電極材料進行堿浸出、酸浸出、除雜后進行萃取以實現(xiàn)有價金屬的富集，其元素回收率接近100%。
第二條路是廢舊電池梯次利用。廢舊電池容量衰減，但依舊有一定儲能能力，生命周期尚未結束，還可以把它應用在儲能市場、輕型電動車、備用電池等方面。目前國外很多車企和機構在探索，比如將它們用作家庭或商用建筑的備用電源。即在白天利用太陽能充電，晚上利用波谷電價充電，將電力儲存在電池中供白天或應急使用。通用汽車曾有這樣的做法，以5組雪佛蘭Volt的廢舊電池制造一個家庭備用電源，充滿電后可以供3-5個美國普通家庭在斷電后連續(xù)使用2小時。
之前特斯拉也進行過將廢舊電池重新利用的探索，但這種模式對于美國很多地廣人稀，分散居住的獨棟房子有一定適用場景。對于居住在城市中的人來說，應用場景不多，所以也就出現(xiàn)了一些將廢舊電池集中起來，作為一個儲電平臺的商業(yè)機構，將他們收集的電能供給自己電網(wǎng)中的居民。
三、國內(nèi)廢舊動力電力回收利用狀況
為推動廢舊電池的回收利用，工信部于2018年7月發(fā)布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》，并于8月1日起正式施行。這次的“溯源管理”的主要內(nèi)容，是規(guī)范動力電池的生產(chǎn)、銷售、報廢、回收、利用等全過程的信息采集，對各環(huán)節(jié)主體履行回收利用責任情況實施監(jiān)測。
近年來，包括車企、動力電池企業(yè)、材料企業(yè)以及第三方企業(yè)都在積極構建以各自板塊為核心的新能源汽車全生命價值閉環(huán)體系，探索動力電池循環(huán)回收的產(chǎn)業(yè)先進經(jīng)驗，推動技術及工藝的發(fā)展，構建行之有效可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式。
1、北汽新能源“擎天柱計劃”結合換電模式做光儲電站
當電池的容量衰減到額定容量的70%以下的時候，已經(jīng)不再適用于新能源汽車，但是電池的內(nèi)部化學成分并沒有改變，而且還能儲存部分電量。那么用這些電池作為儲能電池。就非常不錯。
目前的換電站采用“換電+儲能+光伏”的智能微網(wǎng)系統(tǒng)，由退役電池回收而來的儲能設備，利用光伏發(fā)電、國家電網(wǎng)峰谷電等為車輛供電。這種布局的優(yōu)勢主要在于車、電分離，可以隨時隨地由運營商進行電池的維護保養(yǎng)、體檢、回收、再利用、更新。
根據(jù)北汽新能源的“擎天柱計劃”計劃，到2022年將投資100億元人民幣，在全國范圍內(nèi)建成3000座光儲換電站，梯次儲能電池利用超過5Gwh，相當于1.5萬輛電動汽車的電池量。
2、比亞迪自主打造電池回收閉環(huán)
比亞迪是目前所有新能源乘用車企中唯一自研自產(chǎn)電池的企業(yè)，回收利用也基本都是自己一手操辦。其電池回收渠道主要靠授權經(jīng)銷商，當有客戶要求或報廢車輛需要更換動力電池時，經(jīng)銷商會將動力電池從車體中取出，運送到比亞迪電池工廠進行初步檢測。
如果回收的電池可以繼續(xù)利用，再經(jīng)過下一道檢測修復，未來繼續(xù)應用在家庭儲能或基站備用電源等領域。如果電池不能再利用，再運送到比亞迪電池材料工廠的相關部門進行拆解回收。相對來說，比亞迪在國內(nèi)新能源車企中擁有最完整的電池回收鏈條。
3、車企與中國鐵塔定向結盟回收
目前國內(nèi)最大規(guī)模的動力電池回收利用合作要屬16家企業(yè)和中國鐵塔的結盟。2018年1月，長安、銀隆新能源等16家整車及電池企業(yè)與動力電池回收利用大戶中國鐵塔公司達成合作。
中國鐵塔自2015年開始建設退役電池梯次利用試驗站點，涵蓋備電、削峰填谷、微電網(wǎng)等各種使用工況。退役動力電池在通信基站的梯次利用大有前景，中國鐵塔對儲能電池需求總量約146GWh，存量站更換及新建儲電站每年共需要電池約25GWh，僅從數(shù)量分析，只要鐵塔通信基站儲能電池更換及新建站全部采用梯次利用的動力電池，即可吸納2020年80%以上的廢舊動力電池。
4、特斯拉等國外參考案例
與國內(nèi)相比，國外電池回收利用項目大多數(shù)以整車廠為主導，集中在中小型的家儲、工商業(yè)儲能或者小型的微網(wǎng)領域。例如日產(chǎn)汽車與住友于2010年合資成立4REnergy能源公司，對日產(chǎn)聆風電動汽車的廢棄電池實施梯級利用，開發(fā)家用和商用儲能產(chǎn)品。
其他類似項目還包括：2017年奔馳與回收公司合作，將smart的退役電池梯次利用到電網(wǎng)服務儲能設施領域。博世集團、寶馬和瓦滕福公司于2015年利用寶馬純電動汽車退役的電池，在柏林建造了大型光伏電站儲能系統(tǒng)。通用公司與ABB合作將退役的雪佛蘭電池梯級利用于家庭和小型商用備用電源，以及用在可再生能源發(fā)電的削峰填谷等。
特斯拉的方式則有差異性，從旗下高管設立電池回收公司的行為和言論來看，特斯拉更傾向于對退役動力電池采用直接拆解回收原材料的方式。特斯拉本身有儲能產(chǎn)品業(yè)務，用的是超級電池工廠（Gigafactory）新生產(chǎn)的電池。特斯拉還有電池拆解回收的規(guī)劃和設備產(chǎn)線，新建一個獨立于特斯拉品牌存在的電池回收項目，除了給特斯拉業(yè)務做補充之外，不排除以后面向全行業(yè)拆解回收電池的可能。
雖然目前國內(nèi)動力電池回收產(chǎn)業(yè)方興未艾，但必須正視的是，動力電池循環(huán)回收行業(yè)仍然面臨回收網(wǎng)絡健全、回收循環(huán)等關鍵共性技術突破、商業(yè)模式創(chuàng)新等一系列商業(yè)難題，整體產(chǎn)業(yè)仍處于初期發(fā)展階段。相信隨著政策和制度的逐漸完善，廢舊電池的回收再利用肯定有非常大的前景。
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