近年來,在綠色環保的時代背景下,我國新能源汽車出現快速增長,隨著新能源車的大量應用,車用動力電池不久將面臨報廢退役的時間點。有關業內人士表示,在4~5年之后,就將有大量的動力電池即將退役。同時,專家表示,電動汽車用動力電池梯級利用將提上日程,漸成行業熱點。
據中國汽車技術研究中心專家預測,到2020年,我國電動汽車動力電池累計報廢量將達到12萬~17萬噸的規模。如果將這些退役電池直接用于資源回收,不免造成浪費,而將其功能發揮到最大的有效途徑就是梯級利用,之后再作為資源回收利用。這是眾多專家希望達到的一個有效路徑,然而實現起來并不是一件容易的事。
再利用空間大
據了解,2015年我國全年累計生產新能源汽車37.9萬輛,同比增長4倍。同時,統計數據顯示,2015年我國動力電池產量達到約16吉瓦時,預計2016年年末將達到32吉瓦時。
根據目前新能源汽車的發展速度,退役動力電池的回收再利用問題已走到臺面上,亟待解決。正如中國工程院院士楊裕生所說:“這些報廢的動力電池制造工藝先進,即使報廢以后仍然保持很高的安全性和電性能,有必要采用梯級利用的方式,實現廢舊動力電池的資源利用最大化?！?/p>
據了解,目前國內已有不少廢舊的動力電池經過檢測、重組之后,應用于儲能領域的案例。比如,2008年我國奧運會投運的上百輛電動公交車,運行3年之后,其電池用于風電和光伏儲能。
專家表示,動力電池按照國家標準到了使用壽命后,從新能源車上拆下來的時候,電池本身還有相當的容量和較為寬泛的使用空間。而將退役下來的動力電池應用于儲能領域,不管是從經濟性還是環保性上而言,都是一個不錯的選擇,也符合國家關于資源回收利用的政策倡導。
但是,退役電池并不像想象中那樣組合起來就能用。在重新利用這個問題上,目前我國在再利用技術上還有一些障礙。據介紹,在電池梯級利用時,電池一致性與新電池相比差距很大,這對成組使用造成了很大障礙。同時,電池的容量、電壓、內阻等在梯級利用時,會在很少的循環次數下形成斷崖式下跌,對后期使用造成極大困難。
回收缺乏標準
動力電池在回收領域存在的最大問題是缺乏回收標準,梯級利用也存在問題。國家863電動車重大專項動力電池測試中心主任王子冬表示,如何進行梯級利用目前也是缺乏標準的,“電池容量達到何種程度可以進入下一階梯利用,都沒有明確的標準,何種程度不能再進行梯次使用,需要進入回收程序也沒有明確的標準可以參照?！?/p>
據了解,除了缺乏動力電池的回收標準,回收企業的資質也成為制約電池回收的又一瓶頸。隨著電池衰減程度的加深,電池的安全性能也在不斷降低,回收企業需要具備相應的手段和能力,而具備相應資質的企業寥寥無幾。因此,專家表示,要做到電池的安全回收,難度相當大。
現實情況是,國內鋰電池品種繁多,電池構造復雜且沒有固定標準,造成拆解回收工藝復雜,難以形成產業化經營。有數據顯示,國內從鋰電池中回收碳酸鋰的成本是企業直接生產成本的5倍以上,導致企業缺乏回收熱情,加之政府缺乏鼓勵政策,動力電池回收面臨極大困難。
呼喚環保電池
有關專家表示,動力電池從生產、使用、梯級利用、回收應該是一個完整的閉環系統,但由于國內缺乏相應標準、電池種類過多、缺乏回收能力等問題,使動力電池的使用后期產生諸多問題,甚至會產生使用效率低下及更為嚴重的污染問題,這些情況的發生都與發展電動汽車的初衷相違背。
一個良性的產業生態系統,離不開政府、企業及個人的配合與努力。據了解,為推動動力電池的梯級利用,除國家政策層面鼓勵支持外,不少地方政府也在積極探索。如上海市出臺政策,車企回收動力電池政府將補助1000元/套;深圳建立動力電池利用和回收體系,每賣一輛車廠商拿出600元、政府拿出300元,用于回收動力電池,初步建立電池回收的機制。目前包括國家電網、各地政府、電池企業等紛紛開展動力電池梯級回收的研究。如國網河南電力公司2013年建成的微電網系統,并打造了一套動力電池分選、評估、配組的規范化流程。公開資料顯示,該工程位于鄭州市尖山真型輸電線路試驗基地,是國內首個真正意義上的基于退役動力電池的混合微電網系統,目前系統運行狀況良好。
中國科學院電工研究所儲能技術研究組組長陳永翀坦言:““退役電池回收利用在更小型的家庭電瓶車、UPS(不斷電系統)等是可行的。但用于大型儲能電站,要考慮循環性、安全性,其中會存在非線性的變化,出事故的概率會增加,同時管理成本也會抬高。不過,動力電池的梯級利用不是根本的解決之道,我們還需要積極開發容易回收的新型環保動力電池?！?nbsp;
