儲能電池梯級回收逐步形成商業(yè)模式

發(fā)布時間:2016-06-30   來源:網(wǎng)易

  近日,今年第三期北京小客車指標搖號進行,與傳統(tǒng)指標中簽率再創(chuàng)新低形成鮮明對比,個人新能源小客車指標申請數(shù)達37540個,不僅僅在北京,其他一線城市中,新能源汽車也是更多消費者的首選,按照年初中汽協(xié)的預計,今年新能源汽車預期銷量將超過70萬輛。

  在新能源汽車逐步上量,形成行業(yè)規(guī)模的同時,電池回收體系一直未能有效建立起來,2016年初,發(fā)改委等五部委聯(lián)合發(fā)布了《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策》,政策的出臺,將對行業(yè)起到規(guī)范作用,目前動力電池回收在實際操作過程中,受到技術(shù)性、安全性以及經(jīng)濟性等問題困擾,不過動力電池梯級利用技術(shù)的發(fā)展,讓動力電池回收未來蘊藏商機與機會。

  新能源汽車普及電池報廢量猛增

  目前我國新能源汽車主要使用的是鋰離子動力電池,目前企業(yè)對消費者承諾的電池使用壽命和質(zhì)保最多是10年時間,但是如果考慮到使用環(huán)境等綜合情況,動力電池的平均壽命也就是5年。動力電池并不止這點壽命。而是因為5、6年之后,動力電池的儲能將下降到80%左右,影響續(xù)航力和用戶體驗,這就需要更換,以保證車輛的正常使用。實際上動力電池的全壽命期,可能長達20年以上,比整車壽命更長。

  隨著新能源汽車不斷普及推廣,電池使用周期將達到臨界點,到2020年,全球廢舊鋰電池的數(shù)量約為250億只,重量達50萬噸。中國汽車技術(shù)研究中心預測,2015年我國動力電池累計報廢量在2萬至4萬噸左右。按照2015年新能源車銷量30多萬輛,以及2020年新能源汽車保有量近500萬輛估算,到2020年,我國僅純電動(含插電式)乘用車和混合動力乘用車的動力電池,累計報廢量將達到12萬至17萬噸。如果沒有做好電池回收供需,大量廢棄的電池將造成極嚴重的資源浪費和環(huán)境污染。

  不僅僅從環(huán)境污染的角度,動力電池應當積極推進回收體系,電動汽車銷量的猛增,讓鋰電池材料價格快速上漲。過去的一年里,中國的碳酸鋰價格上漲了253%,磷酸鋰電池的核心材料價格相比去年初,漲幅在數(shù)倍不等,鋰電池回收在此時更加凸顯其經(jīng)濟價值。

  因此動力電池回收問題,成為未來新能源汽車產(chǎn)業(yè)不可忽視的一環(huán)。

  儲能電池梯級回收逐步形成商業(yè)模式

  回收電池的技術(shù)相當復雜,比如在對廢舊鋰電池的處理上,需要先進行預處理,它包括放電、拆解、粉碎分選、冶煉等步驟。也因此動力電池的梯級利用對于電池行業(yè)來說十分重要,通俗的講,將不能用在玩具汽車上的電池拆下,裝到空調(diào)遙控器里,就是最簡單的電池梯級利用。不能被電動汽車繼續(xù)使用的電池,根據(jù)電池容量的不同被運用到其他儲能系統(tǒng),比如路燈、電動自行車等上面,然后進入回收體系,這即是動力電池的梯次利用與再生回收。

  2012年7月出臺的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012~2020年)》中指出,要制定動力電池回收利用管理辦法,建立梯級利用和回收管理體系。2013年開始國內(nèi)眾多動力電池企業(yè)、電動汽車企業(yè)等看到了電池回收的前景,開始布局電池回收。

  今年年初發(fā)改委等五部委聯(lián)合發(fā)布了《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策》,也提出要加強對電動汽車動力電池回收利用工作的技術(shù)指導和規(guī)范重點在于加強動力電池梯級利用和回收管理,引導動力電池生產(chǎn)企業(yè)加強對廢舊動力電池的回收利用,鼓勵發(fā)展專業(yè)化的回收利用企業(yè),明確動力電池收集、存儲、運輸、處理、再生利用及最終處置等各環(huán)節(jié)的技術(shù)標準和管理要求。

  經(jīng)過幾年發(fā)展許多電池企業(yè)在電池回收梯級利用上已經(jīng)取得成效,再回收電池,可以利用到電動三輪車、路燈電池組、儲能電站、集裝箱式電站等等儲能資源上,再生回收電池回收率可以做到金屬回收率99%以上,正負極在94%以上。而新的電池回收工藝已經(jīng)實現(xiàn)了電池安全無污染的拆解。

  數(shù)據(jù)顯示,截至2015年我國有效進行梯次利用電池不足1GWh,而據(jù)預測5年后將有19GWh的梯次利用的市場。隨著電池衰減庫存增加,可低成本梯級利用的電池逐年增多且將呈幾何級數(shù)增長。經(jīng)濟利益的刺激,技術(shù)可行性的提升,動力電池梯級利用未來市場前景良好,動力電池回收循環(huán)初具商業(yè)模式。

  全球梯級回收商業(yè)模式借鑒

  日本作為資源匱乏的國度,并沒有為專門回收動力電池頒布政策,不過日本企業(yè)在推廣新能源汽車的同時,就積極考慮了回收問題。日產(chǎn)與住友金屬合作成立4REnergy能源公司,開發(fā)電動車鋰電池的剩余價值,目前已開發(fā)了標稱功率分別為12、24、48、72、96kW的家用和商用儲能產(chǎn)品。而豐田不僅在日本本土進行資源梯級回收,還在全球其他地方推行,豐田將凱美瑞混合動力車的廢舊電池用于美國黃石國家公園設(shè)施儲能供電。在歐洲與SNAM公司及優(yōu)美科公司合作,由后兩者分別對鎳氫電池和鋰電池進行回收。

  美國采用許可證管理辦法,加強對電池生產(chǎn)企業(yè)和廢舊電池資源回收利用企業(yè)的監(jiān)管;《含汞電池和充電電池管理法》(簡稱“聯(lián)邦電池法”),該法主要針對廢舊二次電池的生產(chǎn)、收集、運輸、貯存等過程提出相應技術(shù)規(guī)范,同時明確了有利于后期回收利用的標識規(guī)定。在動力電池經(jīng)濟效益、技術(shù)及商業(yè)可行性分析,梯次利用嘗試等方面都進行了系統(tǒng)的研究。美國加州大學戴維斯分校的混合電動汽車研究中心在2010年也開展了動力鋰電池的二次利用和價值分析等方面的研究,研究內(nèi)容包括4~5個電池二次利用領(lǐng)域?qū)﹄姵匦阅艿木唧w要求、用于家庭儲能系統(tǒng)(HESA)的產(chǎn)品研發(fā),以及評價電池整體價值(電動汽車和二次利用領(lǐng)域的價值之和)的方法體系。

  而在歐洲,自1990年開始,車企已開始強調(diào)在汽車中使用可回收的材質(zhì)及零組件的再利用,2000年歐盟通過2000/53/EC《關(guān)于廢棄汽車的技術(shù)指令》(即ELV指令)。德國已建立較完善的回收利用法律制度,依據(jù)歐盟和德國關(guān)于電池回收法規(guī)的規(guī)定,在德國,電池生產(chǎn)和進口商必須在政府登記;經(jīng)銷商要組織收回機制,配合生產(chǎn)企業(yè)向消費者介紹在哪兒能免費回收電池;最終用戶有義務將廢舊電池交給指定的回收機構(gòu)。同時,德國各地方政府,會自發(fā)研發(fā)電動汽車電池階梯利用項目,將規(guī)劃動力電池回收建立儲能應用示范工程。


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