钜大LARGE | 点击量:835次 | 2021年11月04日
解析动力锂电池回收的几大难题:产业链如何建立?
尽管遇到了“骗补”风波,但决策层对新能源车的支持力度不减。最近召开的国务院常务会议,确定了进一步支持新能源汽车产业的五大措施,包括要求中央国家机关、新能源汽车推广应用城市的政府部门及公共机构购买新能源汽车占当年配备更新车辆总量的比例,要提高到50%以上。国家机关事务管理局相关负责人日前也表示,下一步将加大在全国公共机构推广应用新能源汽车的工作力度,争取到2020年广泛使用新能源汽车。
根据今年一月十一日工信部公布的数据显示,2015年全年新能源汽车产量累计已达37.9万辆,其中,纯电动乘用车和插电式混合动力乘用车产量分别达14.28万辆和6.36万辆,同比上升均达3倍;对应纯电动商用车和插电式商用车累计产量分别为14.79万辆和2.46万辆。
新能源车(其实就是电动汽车为主)产业链已经迅速建立起来,动力锂离子电池的生产进入了前所未有的高峰期。据统计,2015年动力锂离子电池装车量超过200亿瓦时,专家预计2016年会新增到大概500亿瓦时。这么多电池谁来回收?回收产业链如何建立?都是急需解决的问题。
解析动力锂离子电池回收的几大难题:产业链如何建立?
电池管理难度较大
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%
动力锂离子电池回收复杂,专家建议要由专业回收机构进行处理
早在2003年公布的《废电池污染防治技术政策》中就明确规定,充电电池和扣式电池的制造商、进口商和使用充电电池或扣式电池产品的制造商等,应当承担回收废充电电池和废扣式电池的责任。
而日前工信部和国家发改委联合公布的《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策》(以下简称《政策》)第一次明确了责任主体,电动汽车生产公司、动力蓄电池生产公司、梯级利用电池生产公司、报废汽车回收拆解公司四者承担不同的责任,并对废旧动力锂离子电池的收集、分类、贮存、运输、梯级利用、再生、监督管理等环节都作出规定。
目前动力锂离子电池以锂离子电池和镍氢电池为主。在新能源汽车动力锂离子电池的生产、消费过程中,会涉及到电池生产公司、整车公司以及消费者。电池生产公司负责生产电池及相关系统,并按照整车公司需求进行组装;整车公司负责将电池组建装配到汽车上并进行必要的调试。
而处理废旧锂离子电池则要放电、拆解、粉碎、分选、外壳回收、酸碱萃取等步骤,其专业性不是现有锂离子生产公司和整车公司单方面能够达到的。
通过回收得到的动力锂离子电池,可能是来自不同厂家、不同车型的不同规格、不同型号,其成组和串并联的方式,并不相同。即使同样品牌同规格的电池,由于使用一段时间后,其内阻、容量、自放电、电极表面状态等也会出现较大的差异。如此杂乱的电池用到一个大规模的储能项目上,其电池管理的难度可想而知。
为此,有专家表示,鉴于动力锂离子电池回收处理的程序较为复杂,最好是由专门的电池回收机构进行回收再处理。电动汽车报废锂离子电池回收与再利用是一个全新的行业,无论是汽车公司还是电池公司参与其中,都将面对诸多挑战。
回收费用谁来承担?
需平衡整车、电池生产商、消费者三方利益
各地政府为贯彻中央文件的精神,纷纷出台鼓励政策。上海市曾出台政策,汽车公司回收动力锂离子电池政府将补助1000元/套;深圳则建立动力锂离子电池利用和回收体系:每卖一辆车厂商拿出600元、政府拿出300元,用于回收动力锂离子电池,初步建立电池回收的机制。
但是国内纯电动汽车废旧电池回收远比想象中困难得多,重要表现在:首先是锂离子电池组构造没有固定标准,回收工艺繁琐;其次锂离子电池组回收点少,政策鼓励回收力度不够;最重要的是锂离子电池组再利用工艺复杂落后,成本超过商品市场价值。
目前针对新能源车动力锂离子电池回收国家标准,相关部门已经组织新能源汽车公司、专家等进行商讨,讨论重点在于电池回收过程中的费用承担等问题。
对此,电池生产公司认为,动力锂离子电池卖给整车公司,电池回收的相关费用该由整车公司负责;整车公司认为,电池被消费者使用后,回收费用应该由整车公司和消费者共同承担;而消费者则认为,自己购买的电池被回收,整车公司和电池厂商应该弥补这部分的损失。如何平衡这三方权益,也是要决策部门仔细考虑的问题。
回收采取什么模式?
要加强技术和标准方面研究,制定相关标准,推动梯次利用
今年一月二十三日,在我国电动汽车百人会论坛上,科技部部长万钢表示,动力锂离子电池尤其是锂离子动力锂离子电池,回收之后不一定马上进行报废处理,可以进行梯级利用。未来要加强对退役电池的质量、性能鉴别、分级等测试评价技术和标准方面的研究,要制定相关标准,推动梯次利用。
从国际上看,动力锂离子电池梯级利用重要应用领域是家庭储能、新能源分布式发电储能、防灾据点以及通讯基站等。这些领域应用对能量密度的要求不高,但是对电池的循环寿命和价格要求相对较为苛刻,要考虑电池回收、转换及运输等多重成本。
应该采用何种模式进行动力锂离子电池回收,各大公司目前还均处于摸索阶段。戴姆勒—奔驰回收锂离子电池储能项目或将于2016年投入运行,是否只采取奔驰电动汽车的报废动力锂离子电池不得而知,但这可能会是车企进行动力锂离子电池回收再利用的有效案例之一。另外,国内也存在电池生产公司与专业回收公司合作的经营模式,如日前电池生产公司比亚迪就与锂离子电池回收公司格林美展开合作,希望通过推广、运行和经营储能电站和光伏电站项目在动力锂离子电池回收领域实现共赢。
还有电池生产公司回收后供给内部使用,如沃特玛就将回收的动力锂离子电池进行安全检测后建成一个蓄电站,白天放电、晚上充电,保障白天厂所需电力,减少公司在用电上的部分成本支出。此外,也有业内人士表示,可根据报废动力锂离子电池的不同情况有差别地应用在电动三轮车、两轮车,备用电源,储能电池,或是进行金属元素提取,这样也可以达到梯次利用的目的。
在工信部通告的电动汽车车型中,中航锂电(洛阳)有限公司(下称“中航锂电”)成为配套电池车型最多的动力锂离子电池公司,使用中航锂电电池的车型总数量持续排名第一。据悉,这家公司已经正在构建动力锂离子电池回收和梯次利用产业链,目前已经与部分新能源车企达成共识。
不论采取何种经营模式,业内专家都建议不要与公司主营业务过于分散,否则将无法获得较高的经济效益。此外,要想提高动力锂离子电池的回收效率,形成产业,就要建立专门的回收地点,回收地点应远离城市中心并且不宜过多,防止报废锂离子电池集中放置带来的环境污染隐患。同时,应由公司进行统一的回收、加工、运输及原材料再流通,防止出现过去蓄电池回收环节的无序化。
专家视点
创新商业模式促进动力锂离子电池回收
熊孟清
无论从资源环境保护角度衡量,还是从新能源汽车行业发展角度衡量,汽车动力锂离子电池的回收利用都是必须和重要的。而且,随着新能源汽车行业的快速发展,汽车动力锂离子电池的报废量将快速上升,预计2020年我国仅锂离子电池累计报废量就将达到12~17万吨,汽车动力锂离子电池的回收利用将成为资源节约环境保护的一项重大任务。