新能源汽車動力鋰電池回收利用成當務之急
2016-11-18 10:32:28
摘要：在霧霾圍城、PM2 5屢屢爆表的現狀下，發展并普及新能源汽車具有重要的現實意義。而因新能源汽車井噴所帶來的大量退役動力電池，引發了行業的未雨綢繆。
在霧霾圍城、PM2.5屢屢爆表的現狀下，發展并普及新能源汽車具有重要的現實意義。而因新能源汽車井噴所帶來的大量退役動力電池，引發了行業的未雨綢繆。在11月8日在京舉行的資源強制回收產業技術創新戰略聯盟一屆三次理事會暨第四屆動力電池回收利用研討會上，與會各方圍繞退役動力電池的未來出路展開了討論。
新能源汽車發展迅猛
“新能源汽車發展趨勢強勁，不管‘十二五’還是‘十三五’，新能源汽車都是中國由汽車大國向汽車強國轉變的關鍵時期。”北汽新能源副總經理原誠寅表示，“今年新能源汽車的銷售量應該在50—60萬輛，按照國家規劃，到2020年新能源汽車保有量達到500萬輛是非?，F實的數字。”
按照全球市場預測，2030年新能源汽車市場將進入產業成熟期，且有一些國家，比如德國宣布2030年后不再生產汽油車。“奔馳提出到2025年25%的產量來自純電動汽車，所有整車公司都把新能源汽車視為巨大的、潛力無限的上升市場。”原誠寅介紹。
新能源汽車的核心部件是動力電池，中國物資再生協會常務副會長、資源強制回收產業技術創新戰略聯盟理事長劉強表示，新能源汽車對動力電池的報廢標準是電池容量低于80%，這也就意味著3—5年就要更換一次動力鋰電池。2020年純電動乘用車和混合動力乘用車的動力鋰電池報廢量將達到17萬噸，廢棄動力鋰電池回收已成為行業關注焦點。
退役電池回收利用潛力大
在清華大學教授、江西理工大學副校長徐盛明看來，動力電池的回收市場空間大。價值體現在鈷、鎳等稀有金屬含量很高。“我國鈷礦中含鈷量僅有0.02%，目前探明的可開采量也僅有4萬噸，回收利用鈷是一條重要的途徑。”
目前60%—70%的鈷用于電池生產，而我國鈷嚴重依賴進口，如果能從退役電池中有效回收鈷，將在很大程度上緩解我國稀有金屬資源對外依賴度。“鈷是重要的戰略金屬元素，在硬度合金、高溫合金等工業中有廣泛的應用。隨著我國航空工業的發展，尤其是大飛機的制造，未來10—20年，其需求量將有很大的提升空間。”徐盛明告訴記者。
高盛預計，碳酸鋰需求目前為每年16萬噸，而電動汽車滲透率每提升1個百分點，將帶來7萬噸新增碳酸鋰的需求。到2025年，僅電動車市場的增長就有望帶動整個鋰市場需求達到47萬噸。“巨大的碳酸鋰缺口，即便把澳大利亞、智利的鋰礦都買下來也不夠。”徐盛明直言。
清華大學大學教授、巴塞爾公約亞太區域中心執行主任李金惠也表達了同樣的擔憂。隨著新能源汽車的發展，“預計鋰鈷支撐能力可以維持到2025—2028年，屆時國內將沒有資源可利用。但是資源并沒有消失，變成鋰電池的組成部分，變成其他的產品。”
加強退役電池的回收利用已成當務之急。對此劉強建議，首先要完善機制，今年初發改委聯合發布了《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策》，提出加強對電動汽車動力電池回收利用工作的進一步指導和規范，明確了電池回收責任主體和追責方式；其次，要建立規范的回收渠道，積極引導動力電池回收企業，加強對廢舊電池的回收利用，鼓勵發展專業的企業；再次，研發關鍵性技術，加大對廢舊電池拆解、重組、測試、壽命預測等攻關力度，提高生產可靠性，提高拆解回收過程中的效率，使動力電池回收材料和再利用電池具有經濟可行性和安全性。
另據中國汽車技術研究中心數據資源中心回收利用數據部部長徐樹杰透露，目前工信部正在探討新能源汽車動力電池回收利用管理辦法，“基本上已經成型了一個方案，現在還處于內部專家研討過程中。”
積極探索梯次利用
會上，在不少專家看來，退役的動力電池還有很大的能量值，直接用于資源回收并非最具經濟價值的措施。在李金惠看來，“動力電池以后不是拆成化學物質，最好還是梯次利用，充分發揮它的作用。循環利用法里，再次利用可以發揮非常重要的作用。”
不過，退役電池梯次利用在實際應用中并非想象中那般美好。“退役電池單體之間存在差異，尤其是均勻性上，遵循的是木桶理論——最短的木板決定木桶的實際容量，因此最差的電池決定了整個儲能系統的性能。”采訪的不少專家對記者坦言。
哈爾濱巴特瑞資源再生科技有限公司總經理明躍彬指出，梯次應用的主要問題是，電池規格標準不統一、單體一致性差、管理安全風險、成本居高不下。在她看來，梯次動力電池的目標市場是分布式發電及微電網、調頻輔助服務、延緩輸配電擴容領域。
據明躍彬介紹，梯次動力電池的價格是儲能鋰電池價格的65%—85%，價格優勢并不明顯。原因在于：分類技術不成熟、不完善；成組應用比例低；安全控制配件成本高；安全風險高，售后服務壓力大；梯次產品報廢后的處理問題懸而未決；市場處于觀望階段，主要以試點項目為主，未形成規?；袌?；現有商業模式不成熟，配套產業鏈未形成，無法實現標準化的工業產品供應。
“退役電池梯級利用的關鍵是電池的重組。去年，我們已在北京房山和延慶的示范項目中用了一些，總體性能上還可以。”北變微電網技術有限公司總工程師孔啟翔此前在接受記者采訪時表示。
國家電網廢棄物資源化處理技術實驗室副主任趙光金告訴記者，“我們在新密尖山實驗基地，建成國內首個百千瓦基于退役電池的風光儲微電網示范工程，成功驗證了退役電池的梯次利用能力。”
“理想的梯次利用效率與循環壽命要求退役電池一致性好，這就需要依托分選技術、重組技術、均衡策略、管理系統等。”趙光金認為，“梯次利用電池的關鍵指標是成本和安全。”
記者了解到，盡管梯次利用尚未形成規模化的市場，但已吸引了不少企業的目光。比如哈爾濱巴特瑞資源再生科技有限公僅在京就有4處梯次儲能項目。北京索英電氣公司的梯次利用主要應在園區、樓宇項目中的谷電峰用，目前其電池梯次利用的產能大概是幾百萬兆瓦時。
據浙江超威創元實業有限公司總經理助理魏玉宇介紹，在梯次利用方面，其將在實現電池自動化篩選、退役電池多層級利用、不同種類電池同一平臺上實現共有技術等三方面予以推進，并啟動平臺以及線上運營維護平臺，逐步擴大退役動力電池回收網點。
“應該說，退役電池應用在更小型的家庭電瓶車、變電站的UPS（不斷電系統）以及短時間家庭儲能系統等，是個不錯的選擇。”趙光金進一步表示。（中國能源報 何英）
