钜大LARGE | 点击量:808次 | 2021年04月07日
淘汰期即将来临,废旧动力蓄电池该何去何从?
去年我国车市在持续上升28年后迎来首次同比下降,不过在新能源汽车却继续保持了高速上升。据乘联会数据显示,2018年新能源汽车全年产销分别达到了127万辆和125.6万辆,同比上升分别为59.9%和61.7%。而据据我国汽车工业协会预测,2019年新能源汽车销量预计将达到160万辆左右,同比上升30%左右。
新能源汽车的高速发展,也带来了动力蓄电池的回收问题。数据显示,我国动力蓄电池累计配套量超过131GWh,产业规模位居前列,而且根据专家预测,2020年我国退役动力蓄电池累计约为20万吨,至2025年将达78万吨。不仅如此,受限于电池技术的影响,2014年左右生产的动力蓄电池的普遍使用寿命只有5-8年,这意味着这批电动汽车蓄电池已经处于淘汰阶段,动力蓄电池的回收工作显然已经是迫在眉睫。
政策利好回收体系建立加快
如此大规模的动力蓄电池即将迎来了退役期,假如不妥善回收和处理退役下来的动力蓄电池,对环境带来的污染绝不亚于燃油车造成的污染。废旧动力蓄电池一方面会形成镍、钴等重金属污染,另一方面电解液的处理不当也将造成氟污染甚至水污染,对生态环境和人身健康构成威胁。随着动力蓄电池累计配套量的不断新增,电池中锂、镍、钴、锰及稀土等金属如未有效回收利用,也将直接造成资源的极大浪费。
围绕动力蓄电池回收问题,已经不止一次拿来讨论,而且如今政策利好有利于加快废旧动力蓄电池回收体系的建立。据了解,今年的两会上,致公党在题为《有关加快升级打造新能源动力锂电池全生命周期价值链的提案》中明确建议,对残值电池梯次利用的网点建设、集中贮存、收集、标识、包装、运输,以及指定移交、定点拆解等,出台一系列管理办法和监管方式。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
在去年二月份,工信部和七部委联合印发《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,确立了生产者责任延伸制度,建立动力蓄电池溯源信息系统,鼓励先梯次利用后再生利用。同年八月份,《道路机动车辆生产公司及产品通告》对梯次利用电池产品明确规定执行溯源管理,动力锂电池回收利用迈入落地执行阶段。
于此同时,为了明确溯源信息采集要求,新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台也上线运营。目前,已有393家汽车生产公司、44家报废汽车回收拆解公司、37家梯次利用公司和42家再生利用公司加入平台。
梯次利用遭遇诸多瓶颈
关于回收动力蓄电池后的再利用问题,目前重要采用的是梯次利用手段。通常动力蓄电池电容量衰减至80%以下时,便不能完全满足汽车动力需求,不过却可以使用在其他领域。目前存在的问题是,现阶段回收的动力蓄电池,以研发生产过程中出现的废旧动力蓄电池为主,新能源汽车直接退役的电池较少。据不完全统计,2017年重要综合利用公司共计回收处理约1.1万吨废旧动力蓄电池,重要来源就是研发试验和生产制造出现的废旧动力蓄电池。
我国铁塔公司目前是推广动力蓄电池梯次利用的领导公司,不过目前该公司于2018年已经停止采购铅酸电池,并大力推广锂离子电池梯次利用。截至目前,铁塔公司已在全国31个省区市约12万个基站使用梯次电池约1.5GWh,替代铅酸电池约4.5万吨,此外并在备电、储能及对外发电应用场景加强业务拓展。
目前关于公司来说,梯次利用还受限于盈利不足的问题。目前新能源汽车动力蓄电池以磷酸铁锂和三元锂离子电池为主,分别占比约54%、40%,而退役磷酸铁锂离子电池一般循环寿命可达2000次至6000次,退役三元锂离子电池仅为800次至2000次,显然磷酸铁锂离子电池更适合梯次利用。然而,受退役电池数量、原材料市场行情及公司管理水平等因素影响,磷酸铁锂离子电池的再生利用收益却不如三元锂离子电池。目前,行业再生处理1吨报废磷酸铁锂离子电池约亏损400元,再生处理报废三元电池却具备一定利润空间。这样的盈利差距,自然导致很多公司放弃回收磷酸铁锂离子电池。
此外,梯次利用还存在效率偏低,电池剩余寿命及一致性评估等技术不成熟等问题。关于此系列问题,专家表示要加强监督管理合力,完善配套政策支撑体系。比如通过加强立法,制定技术规范,采取生产者责任延伸和押金制度等推动电池的回收利用,并通过许可证加强对电池生产公司和废旧电池资源回收利用公司的监管。
多方势力联手是突围关键
关于现价段的动力蓄电池回收重要存在两种模式,一种是以汽车生产公司为主导,利用销售渠道建设退役电池回收;另一种就是以第三方为主体,由梯次、再生利用公司与汽车、电池生产公司合作。关于前者回收方式,目前北汽新能源、广汽三菱等45家公司已设立了3204个回收服务网点,重要以4S店的形式存在,但这存在着占据店内空间、不易管理等问题。
目前最有效和最规范的模式就是车企、动力锂电池公司、第三方公司及跨界上市公司等多方势力的联手。日前光华科技宣布与奇瑞万达贵州客车达成合作协议,双方将在废旧电池回收处理以及循环再造动力锂电池材料等业务上开展合作。而在此之前,光华科技还与广西华奥、南京金龙等车企签署了类似的合作协议,一起瞄准正在构建中的国内动力蓄电池回收体系这块新蛋糕。
当然除了梯次利用,不少公司对废旧动力蓄电池拆解后进行再生利用,已经取得了不少技术上的突破。比如湖北格林美、湖南邦普和江西豪鹏等为代表的公司已具备规模化再生利用能力。比如在蓄电池拆解方面,湖北格林美、湖南邦普等开发了自动化拆解成套工艺,北京赛德美开发了电解液和隔膜拆解回收工艺。截至目前,再生利用相关国家及行业标准已经在加快制定。根据发展新能源汽车的相关规划,预计到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产量力达200万辆,累计产销量超过500万辆。在巨大的增量空间下,随着动力锂电池使用寿命的结束,从电动汽车上报废下来的动力锂电池将大量存在,这些电池该如何处理成为业界面对的一大难题,同样在电池能量密度和安全方面,沃特玛规划是怎么样的呢?
深圳市沃特玛电池有限公司副总经理、研究院院长饶睦敏在介绍第一电动网采访时表示,其实沃特玛公司早在2012年就为探索动力锂电池二次利用的路线、方法,利用退役的电动汽车动力锂电池,建成了一座3MW磷酸铁锂离子电池储能电站,为废旧动力蓄电池的梯级利用奠定了基础。
同时,沃特玛公司在力推新能源汽车动力锂电池的过程中,也在大力开发储能产品。除了储能电站的开发,沃特玛也已成功开发1200KWh、750KWh、640KWh移动补电车(用于电动汽车的补电或办公系统的储能等)。未来考虑将废旧动力锂电池也应用于移动补电车,进一步探索废旧动力锂电池在储能系统的应用。
另一方面,沃特玛将采用先进的生产工艺,短程、高效回收电池中镍、钴、锰、锂等元素,再通过公司独创的定向循环模式和全球领先的逆向产品定位设计技术,以配方还原技术调节多元素成分配比,辅以对合成溶液进行热力和动力PH值调控,实现从废旧电池到电池材料的定向循环,从而将电池从制造、消费到回收整个流通环节进行有机整合。